摘要：作為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、集成化的重要基礎(chǔ)，現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)已經(jīng)滲透到了制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，數(shù)控設(shè)備的數(shù)量和先進(jìn)水平也成為了衡量企業(yè)生產(chǎn)能力，行業(yè)現(xiàn)代化程度，甚至是國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。考慮到數(shù)控設(shè)備的成本問題，經(jīng)常性的淘汰和更新都是不現(xiàn)實(shí)的，因此就必須通過對(duì)機(jī)床關(guān)鍵部分的電氣改造求得企業(yè)最大經(jīng)濟(jì)利益與社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)。本文從電氣改造的主要內(nèi)容出發(fā)，闡述了改造過程的主要步驟以及各環(huán)節(jié)中應(yīng)予以注意的具體問題。
　　關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床　電氣改造
　　　中圖分類號(hào)：TG6 59　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1672--3791(2012)01(b)-0137-01
　　1　數(shù)控機(jī)床電氣改造概述
　　1.1　電氣改造的必要性
　　作為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、集成化的重要基礎(chǔ)，現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)已經(jīng)滲透到了制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，數(shù)控設(shè)備的數(shù)量和先進(jìn)水平也成為了衡量企業(yè)生產(chǎn)能力、行業(yè)現(xiàn)代化程度、甚至是國(guó)家綜合國(guó)力水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。隨著設(shè)備多年的使用和機(jī)床技術(shù)的不斷提高，目前我國(guó)很多數(shù)控機(jī)床設(shè)備都存在著電氣元件損壞或精度下降的問題，如電氣連接件的氧化腐蝕造成其接觸可靠性下降，電機(jī)整流子磨損，光電器件性能降低，以及漏電等造成的信號(hào)畸變和參數(shù)偏移等，都使數(shù)控設(shè)備難以維持正常的工作。而電子技術(shù)發(fā)展的速度也讓很多在技術(shù)、理論、工藝方面無法跟上時(shí)代的生產(chǎn)廠家遭到淘汰，使原有設(shè)備的配套服務(wù)失去了保障。與此同時(shí)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)制造業(yè)提出了越來越嚴(yán)苛的要求，企業(yè)必須將產(chǎn)品精度高、形態(tài)功能復(fù)雜、加工時(shí)間短、能耗低作為其根本優(yōu)勢(shì)，以求得在激烈競(jìng)爭(zhēng)中勝出的機(jī)會(huì)，而這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)必須得到先進(jìn)、精確的數(shù)控機(jī)床及其技術(shù)的支持。考慮到數(shù)控設(shè)備本身仍具有很高的資產(chǎn)價(jià)值，直接淘汰會(huì)造成巨大的成本浪費(fèi)，因此機(jī)床關(guān)鍵部件和關(guān)鍵工藝的改造就成為了擺在企業(yè)技術(shù)工作者面前，亟待解決的問題。
　　1.2　數(shù)控機(jī)床電氣改造的主要內(nèi)容
　　目前數(shù)控機(jī)床的電氣改造主要包括以下內(nèi)容：對(duì)機(jī)床故障部分的診斷和修復(fù)，即功能復(fù)原；翻新其電氣系統(tǒng)以提高設(shè)備的生產(chǎn)效率和精度，并對(duì)無法滿足生產(chǎn)需要的電氣系統(tǒng)進(jìn)行更新；此外，電氣改造還包括對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行科技革新，大幅提高數(shù)控系統(tǒng)的性能與檔次等。
　　2　電氣改造中應(yīng)注意的問題
　　2.1　改造前應(yīng)注意的問題
　　2.1.1　可行性分析與方案的確定
　　電氣改造前可行性分析的準(zhǔn)確程度在很大程度上決定著改造的結(jié)果。因此相關(guān)人員應(yīng)從待改進(jìn)設(shè)備的實(shí)際情況出發(fā)，分析其與國(guó)內(nèi)外同類機(jī)型在性能、實(shí)用性、可靠性等方面的差異，并參考企業(yè)現(xiàn)有技術(shù)條件以及未來發(fā)展規(guī)劃等多角度進(jìn)行考量。由于數(shù)控機(jī)床屬于機(jī)電一體化設(shè)備，設(shè)備的機(jī)械磨損、變形、泄漏等現(xiàn)象對(duì)電氣系統(tǒng)的改造具有很大的影響，因此可先通過徹底了解設(shè)備的機(jī)械情況判斷對(duì)機(jī)床的處理方式(保養(yǎng)、大修或更新等)，再根據(jù)企業(yè)的使用情況和經(jīng)濟(jì)條件選擇對(duì)原有電氣系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)或引入新的電氣系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)主要包括步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng)、異步電動(dòng)機(jī)或直流電機(jī)拖動(dòng)，以及交／直流伺服電機(jī)拖動(dòng)三種類型，技術(shù)人員在考慮新系統(tǒng)的品牌、精度、驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率、自動(dòng)化程度等問題之外，還應(yīng)取得設(shè)備目前的適應(yīng)性與企業(yè)未來數(shù)年內(nèi)相關(guān)生產(chǎn)需要間的平衡，以求達(dá)到技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一。
　　優(yōu)選改造方案時(shí)，一般以電氣改造與機(jī)械修理相結(jié)合為原則，將設(shè)備電氣系統(tǒng)的工作環(huán)境及使用條件(包括抗干擾性能、自冷卻性能、及防護(hù)性能等)作為依據(jù)，采取先易后難、先局部后整體的方針進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。改造方案應(yīng)將具體項(xiàng)目落實(shí)到人，使技術(shù)人員在目標(biāo)明確的前提下，了解具體的改造工作和改造周期，從而能夠合理安排工作。
　　2.1.2　相關(guān)技術(shù)準(zhǔn)備
　　應(yīng)首先完成機(jī)械部分的測(cè)算、繪圖、設(shè)計(jì)和零件制作，并對(duì)新電氣系統(tǒng)的資料進(jìn)行消化，充分閱讀系統(tǒng)的原理說明、線路圖、PLC梯形圖及文本、安裝調(diào)試說明、使用手冊(cè)及編程手冊(cè)等，對(duì)其新功能和新要求都非常熟悉后，再進(jìn)行新舊系統(tǒng)接口的轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)。全部改造的，應(yīng)設(shè)計(jì)機(jī)電轉(zhuǎn)換接口、操作面板控制與配置、互聯(lián)部分接點(diǎn)、參數(shù)測(cè)量點(diǎn)、維修位置等，要求操作與維修方便，線路走向合理、中小連接點(diǎn)少，并備有適當(dāng)裕量。局部改造的，還需要考慮新舊系統(tǒng)的性能匹配和數(shù)模轉(zhuǎn)換等問題。其次應(yīng)制定新電氣系統(tǒng)的調(diào)試規(guī)范與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合其工作內(nèi)容對(duì)設(shè)備機(jī)械、電氣、液壓、控制、傳感等各個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)試和檢測(cè)。驗(yàn)收時(shí)應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)考核，不得對(duì)標(biāo)準(zhǔn)隨意修改。
　　2.2　改造中應(yīng)注意的問題
　　正式改造中要重視原機(jī)床的全面養(yǎng)護(hù)并對(duì)電氣系統(tǒng)中的保留部分進(jìn)行調(diào)試，使未改造部分也可以處于最佳工作狀態(tài)。原系統(tǒng)的拆除必須對(duì)照原圖紙，及時(shí)在圖紙上作出標(biāo)記，防止遺漏或過拆。在拆除過程中也可能發(fā)現(xiàn)新系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的欠缺之處，此時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充與修正。拆下的系統(tǒng)及零件應(yīng)分門別類，妥善保管，仍有使用價(jià)值的，可作其他機(jī)床備件用。電氣部分拆除后應(yīng)合理安排新系統(tǒng)位置及布線，包括箱體固定、線路走向和固定、調(diào)整元器件位置等。必須確保連線工藝規(guī)范、線徑合適。以上工作完成后，再按事先確定的步驟和要求進(jìn)行調(diào)試工作。調(diào)試人員應(yīng)頭腦冷靜，隨時(shí)記錄，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題。調(diào)試中首先應(yīng)測(cè)試安全保護(hù)系的統(tǒng)靈敏度，防止人身、設(shè)備事故發(fā)生。調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)必須清理干凈；各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)拖板必須處于全行程中心位置；能空載試驗(yàn)的，先空載再加載；能模擬試驗(yàn)的，先模擬后實(shí)動(dòng)；能手動(dòng)的，先手動(dòng)后自動(dòng)。
　　2.3　改造后應(yīng)注意的問題
　　驗(yàn)收應(yīng)主要關(guān)注機(jī)床的機(jī)械性、電氣控制功能與控制精度、試件切削能力等方面。以電氣控制為例，不但要將控制精度應(yīng)用系統(tǒng)本身的功能(如步進(jìn)尺寸等)與標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具(如激光干涉儀、坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等)進(jìn)行對(duì)照，還應(yīng)比對(duì)其與原有設(shè)備的功能及精度差異，以量化結(jié)果確定改造效果。改造工作完成后，應(yīng)保管好相關(guān)圖紙檔案，使其完整、連續(xù)，為今后設(shè)備的運(yùn)行和進(jìn)一步的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。
　　3　結(jié)語
　　數(shù)控機(jī)床的電氣改造是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，針對(duì)不同企業(yè)不同的生產(chǎn)、技術(shù)、成本條件，某一設(shè)備的最佳改造方案通常具有唯一性。這就更需要技術(shù)工作者在了解原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際環(huán)境對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在實(shí)際改造中確保每一個(gè)工藝環(huán)節(jié)都能正確、流暢地進(jìn)行，充分發(fā)揮設(shè)備的價(jià)值，最終令企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效