数控切割机床电气优化方案研究

时光 高峰

【摘 要】数控切割机床是零部件加工制造的常用设备，随着我国加工制造业不断发展，我国数控设备不断更新换代，数控切割机床也不可避免的在不断的更新和升级。为了追求更大的经济效益，对数控机床电气系统进行优化设计，无论对于企业发展还是社会效益都无疑是十分有利的。本文阐述了机床电气优化的重要意义，在电气优化内容的基础上探讨数控切割机床电气优化方案。

【关键词】数控切割机床 电气优化 方案

数控机床的应用，有效的提高了加工制造的效率和质量，使我国的加工制造业的发展迈上了一个新台阶。在现今工业飞速发展的时代，对一个企业乃至整个国家来说，数控技术水平都作为综合实力的重要代表之一。特别是对于加工制造企业来说，拥有的数控机床数量和数控技术水平的高低是企业在激烈市场竞争中提高自身竞争力的法宝。数控技术不断发展进步，机床也在不断更新换代中，对机床电气系统的优化改造就显得尤为重要。一方面电气系统的优化是机床持续稳定运行的保障，另一方面对电气系统进行优化也是对已有机床设备资源的一种高效利用的途径。现如今面对激烈的市场竞争压力，各企业都开始对机床电气系统优化改造的问题给予了高度的重视，致力于电气优化改造的研究，为企业生产效率的提高，乃至企业整体实力的提高加大力度，以期获得更大的经济效益。

1 数控切割机床电气优化的意义

数控技术是工业生产走自动化、集成化发展的道路的重要支撑和保障，现代科学技术的发展，在加工制造业应用现代先进的数控技术是社会发展的必然要求。数控技术的应用，为加工制造行业开辟了一条全新的发展道路，使工业生产迈上了一个新台阶，先进，数控技术已经在制造业的各个领域普及和应用。衡量一个企业的生产能力和综合实力，拥有数控设备数量的多少和技术水平的高低已经成为了一项重要的评价指标。随着生产量的增加，数控机床设备在多年的长期持续运行的状态下已经逐渐呈现老化，加上技术的不断发展提高，原有的机床设备的电气系统已经显得落后，机床加工水平已经远远不能满足现代加工任务的要求。电气元件老化松动、光电器件性能降低，参数偏移等多种问题层出不穷，电气故障时有发生，不仅影响生产加工的精度，更影响加工效率。各大企业都纷纷认识到，如果单纯的不断购买新机床，不仅大大增加生产成本，而且已有的数控机床本身所具有的资产价值也会大大浪费。要达到既保证生产质量和生产效率，又有效的控制生产的成本投入， 对数控机床子在原有设备的基础上对关键部件和关键工艺进行优化改造，将先进数控技术在原有机床上，成为了现代企业实现技术升级的有效途径，引起了各大企业的关注和重视。

2 数控切割机床电气优化方案

2.1 电气改造的主要内容

对于数控切割机床进行电气优化改造主要有以下几方面内容：对机床故障进行功能评估和复原；对电气系统进行翻新和更新，在满足基本生产需要的基础上提高加工精度和效率；对数控技术进行技术上的革新，提高数控系统的性能。

数控切割机床对金属采用电能和热能进行加工，除可以对普通金属材料零件加工外，对性状复杂的、材料特殊的、薄壁、微小的零件也能加工。原有机床产于20世纪80年代，为传统的开环控制系统。该系统较为复杂，控制技术从现在看已经落后，在编程方面复杂而法索。而且电子元件老化严重，设备故障发生率高，诊断和维修都很困难。在加工精度方面，因为设备的陈旧老化，无法达到高精度加工的要求，电气优化升级是迫切要求。

2.2 控制原理

数控切割机床的电气优化改造最主要的工作就是对计算机数控控制系统进行更新和升级，将原有的分散性的各个元器件进行整合集成，形成一个大规模的集成模块，控制原理方面是在原系统控制原理的基础上给予一定的更新，大同小异，在技术上比原技术要更为先进。

（1）功能控制。对控制信息能够自动读入，自动确立与控制信息相对应的工作专题，从而控制机床加工装置产生相应的生产动作。

（2）坐标控制。坐标控制也可称之为位置控制，主要功能在于控制钼丝与工件相对运动的位置和运动轨迹。计算机控制系统实时对各个点位坐标数据进行计算，用脉冲数来表示脉冲当量，步进电机丝杠根据计算机控制系统发出的脉冲数量来转变位移。

（3）位置信息处理。由计算机系统进行插补运算，以直线轨迹或者圆弧轨迹逐断与给定的曲线接近，促使钼丝根据设计要求的轨迹来运动。该系统输入信息的存储、数据数据加工处理、插补运算以及硬盘驱动器、多功能板。

高频电源控制板机床电器：计算机软件系统执行自动编程、步进电机控制板、变频控制板、步进驱动板等多种控制板的编制任务，计算机配合驱动装置来实现对机床的有效控制，同时对系统的接口装置进行控制。

2.3 硬件优化

本文研究的数控机床原有的数控系统使用的是2000年生产应用的高效脉冲电源和微型机数控系统。对数控系统进行优化改造的过程中，将控制系同改用专门设计制造的数字控制硬件插卡，并对电脑配置基本配置进行升级，显卡采用的是15寸的财险，插卡上带有控制开关和接口电路。优化后的数控系统在元器件方面数量明显减少，而且接插件的数量也相应的减少，具有良好的稳定性和可靠性。控制器系统软件方面，为了便于员工理解和操作，提示语言全部采用中文。优化后的系统可以实现加工、程序编辑或者模拟加工同时运行，而且能够实现多台机床的控制，最高可控机床数量为四部，而且可控制四部机床分别执行不同的生产加工任务。优化系统在停电保护方面做足了措施，采用大规模CMOS存储器，大大提高的存储量，可以实现实时存储，在突然断电的情况下也不会导致数据丢失。系统能够与客户网络系统相连，在系统平台中进行数据交换，还能够实现加工进程的实时监督。

3 结语

电气作为数控机床重要的组成部分，它的改造问题已经得到了越来越多的关注。数控机

床电气改造是一项相对复杂的工程，它的合理化改造可以提高数控机床的使用情况，还能提高企业的生产效率，从而提高企业的经济效益。

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