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        簡析數(shù)控系統(tǒng)改造中關(guān)鍵部件的設(shè)計與選擇

        2016-05-14 17:12:31周巖
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年9期
        關(guān)鍵詞:關(guān)鍵部件選擇設(shè)計

        周巖

        摘 要:現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)中數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用已越來越普遍,這也使得生產(chǎn)機械的控制更加自動化、智能化,而要實現(xiàn)高效化的生產(chǎn)活動,數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計與選擇的合理性具有十分重要的意義,在根據(jù)生產(chǎn)需要對原有數(shù)控系統(tǒng)進行改造的過程中,也要注重對關(guān)鍵部件的設(shè)計與選擇,從而保障數(shù)控系統(tǒng)在生產(chǎn)中良好的功能發(fā)揮。文章將針對數(shù)控系統(tǒng)改造中關(guān)鍵部件的設(shè)計與選擇展開分析與探究。

        關(guān)鍵詞:數(shù)控系統(tǒng)改造;關(guān)鍵部件;設(shè)計;選擇

        隨著現(xiàn)代科技發(fā)展速度的不斷加快,生產(chǎn)技術(shù)的更新周期也逐步縮短,在生產(chǎn)企業(yè)進行技術(shù)改造的過程中,數(shù)控系統(tǒng)的改造是十分重要的部分,而數(shù)控系統(tǒng)改造中對關(guān)鍵部件的設(shè)計與選擇則是其重點內(nèi)容,關(guān)鍵部件設(shè)計與選擇的科學性與合理性關(guān)系著數(shù)控系統(tǒng)改造的成敗,也影響著改造后對生產(chǎn)力提升的效果,因而,加強對數(shù)控系統(tǒng)改造中關(guān)鍵部件設(shè)計與選擇的研究具有著很大的必要性。

        1 數(shù)控系統(tǒng)選擇的基本原則

        1.1 功能的適用性

        在數(shù)控系統(tǒng)建設(shè)與改造中要實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)功能的良好發(fā)揮,首先應(yīng)科學的對數(shù)控系統(tǒng)進行選擇,其所要遵循的第一個原則就是適用性原則,即數(shù)控系統(tǒng)的功能應(yīng)能夠與機床類型、生產(chǎn)實際需求良好適應(yīng),并且要滿足機床生產(chǎn)的擴展功能的需要,從而保證數(shù)控機床生產(chǎn)作業(yè)的順利高效開展。而在一些情況下,系統(tǒng)用戶可能會提出相對具體的實用性功能要求,如測量功能需求、刀具管理需求、在線加工功能,在數(shù)控系統(tǒng)選擇與設(shè)計的過程中可以根據(jù)實際情況予以加入。

        1.2 最優(yōu)性價比

        由于當前數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)企業(yè)相對較多,所涉及的數(shù)控系統(tǒng)在性能與價格方面各不相同,在對數(shù)控系統(tǒng)進行實際選擇時,還要遵循最優(yōu)性價比原則,不僅要考慮購買成本價格,還要從長遠的角度考慮其后期使用及維護成本問題,盡可能選擇功能良好且適應(yīng)企業(yè)機床生產(chǎn)需要的,同時價格最為合理且便于后期使用及維護的數(shù)控系統(tǒng),系統(tǒng)的先進性也應(yīng)計入到性價比參考的因素當中,部分已淘汰或即將淘汰的數(shù)控系統(tǒng)雖然在價格上相對便宜,但經(jīng)過一段時間的使用后,可能市場上相應(yīng)的維修備件也隨著系統(tǒng)淘汰而退出市場,這就會給后期維護帶來較大的問題,所以要避免選用市場壽命短的數(shù)控系統(tǒng)。

        1.3 配套性

        由于數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家實例與經(jīng)營策略不同,一些廠家在實際產(chǎn)品提供中只能提供部分關(guān)鍵部件,而選擇這些廠家合作可能會一定程度上增加數(shù)控系統(tǒng)建設(shè)到投入使用的周期和成本,并且如從不同廠家購置的關(guān)鍵部件相互之間存在不匹配情況,也會影響數(shù)控系統(tǒng)的建設(shè)與功能發(fā)揮。因此,選擇能夠提供整套系統(tǒng)關(guān)鍵部件的廠家進行合作是最為理想的方式,如對于能夠成套提供伺服驅(qū)動器和主軸驅(qū)動器的廠家就可以優(yōu)先進行考慮。

        2 數(shù)控系統(tǒng)改造中的關(guān)鍵部件

        2.1 主傳動系統(tǒng)

        主傳動系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)中十分重要的組成部分,也是系統(tǒng)改造中需要重點進行設(shè)計與改造的關(guān)鍵系統(tǒng)。主傳動系統(tǒng)的功能主要在于承受主切削力,其傳動速度與功率直接影響著機床的加工功率,而要實現(xiàn)機床高效率的自動化加工,并保障機床加工的有效精度,針對主傳動系統(tǒng)中具有關(guān)鍵性作用的主軸部件進行優(yōu)化改造就是極為重要的。主傳動系統(tǒng)是交流電動數(shù)控機床中較為廣泛的應(yīng)用系統(tǒng),這就說明了在運作的過程中對調(diào)速的范圍和功率的要求有所提升。通過采用機電結(jié)合的方法來滿足主傳動系統(tǒng)和調(diào)速的要求。在通常情況下,可以使用齒輪變數(shù)和電動機調(diào)速兩種方法來達到功率提升的目的。

        2.2 進給傳動系統(tǒng)

        在數(shù)控系統(tǒng)的改造過程中,對進給傳動系統(tǒng)的改造也是十分重要的,這是由于進給傳動系統(tǒng)決定著擊穿加工的精度與穩(wěn)定性,進而很大程度上影響著機床所生產(chǎn)的工件的質(zhì)量與使用價值。由于進給傳動系統(tǒng)功能的核心在于其靈敏度、精度方面,因而在實際的改造過程中要重點注意對進給傳動系統(tǒng)精度及剛度的優(yōu)化,如可通過調(diào)整齒輪轉(zhuǎn)動速度來消除滾逐漸的傳動間隙,以達到更好的精度與剛度。在進給傳動系統(tǒng)中,摩擦阻力也是影響運行效率與質(zhì)量的一個重要因素,因而要對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行合理的設(shè)計與調(diào)整,盡可能降低運動件互相之間所產(chǎn)生的摩擦阻力,保證系統(tǒng)的良好運行,降低構(gòu)件損壞幾率。此外,要保證系統(tǒng)中元件機構(gòu)具有良好的制動和啟動效率,還要通過對元件組合慣量的有效設(shè)計與控制,降低慣量所產(chǎn)生的影響。

        3 數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵部件設(shè)計改造的主要流程環(huán)節(jié)

        3.1 做好原機床保養(yǎng)工作

        原機床的保養(yǎng)應(yīng)確保全面到位,這也是數(shù)控系統(tǒng)改造的重要條件,由于機床投入使用后隨著時間推移,一些主要部分會出現(xiàn)各種情況的損傷問題,而這些損傷問題如不通過保養(yǎng)有效處理,就會影響到改造后機床生產(chǎn)的精度與效率,因此,有必要在進行改造前做好原機床保養(yǎng)工作。在保養(yǎng)過程中,還應(yīng)同時做好機床尺度精度、幾何精度的測量工作,保留相關(guān)數(shù)據(jù),為關(guān)鍵部件的設(shè)計與改造提供數(shù)據(jù)參考,并作為改造后參數(shù)對比分析的重要參照。

        3.2 對保留電氣部分進行調(diào)整和保養(yǎng)

        機床數(shù)控系統(tǒng)改造往往并非全面改造,而要保留一些電氣部分,這些電氣部分雖然不需要進行改造,但仍然會與改造后的部件共同合作,參與到生產(chǎn)加工中,因而其性能也是十分重要的,這就需要對其進行有效的調(diào)整與保養(yǎng),一方面要做好各類部件、零件的清潔工作,更換老化、損壞或性能不良的零部件,另一方面要進行性能檢查,結(jié)合關(guān)鍵部件設(shè)計與改造的性能要求,對相應(yīng)部分進行調(diào)整,如通風冷卻裝置、驅(qū)動裝置等,實現(xiàn)整體性能的最優(yōu)化,防止改造后故障的發(fā)生。

        3.3 對新系統(tǒng)位置及布線的優(yōu)化設(shè)計

        要保證數(shù)控系統(tǒng)改造的有效進行,還需要根據(jù)新系統(tǒng)的設(shè)計圖紙,對新系統(tǒng)進行合理的配置,主要包括面板的安放、箱體的固定、固定調(diào)整元器件的位置以及線路走向等。各項工作必須做到復查檢驗、分工明確,以保證連線工藝的規(guī)范,走線路徑的合理準確。

        3.4 做好改造后的調(diào)試工作

        數(shù)控系統(tǒng)改造后還需要經(jīng)過調(diào)試才能最終投入使用,調(diào)試工作需要按照規(guī)范的步驟及要求進行,對于調(diào)試過程中的結(jié)果記錄必須要保證真實準確,從而使相應(yīng)問題能夠得到及時發(fā)現(xiàn)與有效處理。關(guān)鍵部件調(diào)試應(yīng)保持現(xiàn)場清潔,避免影響調(diào)試精度,可采取模擬實驗、空載試驗、手動自動操作交替結(jié)合的方式,以獲得最準確的調(diào)試結(jié)果,保證數(shù)控系統(tǒng)功能的良好發(fā)揮。

        參考文獻

        [1]魏勝利,戴國強.一種開放式并行數(shù)控系統(tǒng)研究[J].組合機床與自動化加工技術(shù),2013(7).

        [2]梁小松.通用數(shù)控系統(tǒng)在進口自動線上的應(yīng)用[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2013(15).

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