電氣系統(tǒng)調(diào)試提升數(shù)控機床精度的方法

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摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，各行各業(yè)都有良好的發(fā)展前景，作為經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展不可或缺的一部分，制造業(yè)逐漸成為支柱產(chǎn)業(yè)，已成為我國的主要產(chǎn)業(yè)。目前已出臺了相關(guān)的發(fā)展規(guī)劃。然而由于歷史等原因，我國的機床質(zhì)量總是存在問題，并且迫切需要改進數(shù)控機床的電氣系統(tǒng)的可靠性，以提高數(shù)控機床的精度。因此，本文主要對電氣系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試進行分析，并根據(jù)實際情況提出了有意義的改進措施，希望對促進數(shù)控系統(tǒng)的精度控制做出積極貢獻。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床 電氣調(diào)試 控制精度

引 言

數(shù)控機床已經(jīng)從科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展中脫穎而出，用于制造業(yè)的不斷發(fā)展和完善，并取得了顯著的成果。在實踐中，數(shù)控機床具有優(yōu)于傳統(tǒng)機床的突出優(yōu)勢，它們具有高速和精確的特征，節(jié)省勞動力成本，避免浪費，提高生產(chǎn)效率，并能夠創(chuàng)建更大的制造型企業(yè)，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益和社會效益。然而，由于我國的數(shù)控機床技術(shù)更多地依賴于國外進口，國內(nèi)機床的質(zhì)量較低，因此必須要進行電氣系統(tǒng)的調(diào)試以促進數(shù)控機床的精度的提高。

一、數(shù)控機床概述

顧名思義，數(shù)控機床是先進的數(shù)字機床技術(shù)，主要由電氣系統(tǒng)、保護裝置、液壓系統(tǒng)、齒輪系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和主軸組成。其中，數(shù)控機床中的電氣系統(tǒng)是中心件，負責協(xié)調(diào)數(shù)控機床各部件的操作。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，并且由控制面板發(fā)出的命令，傳送到機床的各個部分，以執(zhí)行對機床的操作狀態(tài)的控制。電氣系統(tǒng)包括數(shù)控單元、伺服放大器、伺服電動機、編碼器、電網(wǎng)刻度、檢測開關(guān)、電磁閥，以及變頻器和繼電器等。

作為數(shù)控機床的中心，電氣系統(tǒng)的性能直接關(guān)系到數(shù)控機床的正常生產(chǎn)，因此需要對電氣系統(tǒng)的可靠性進行研究，也是用戶提高數(shù)控機床精度的主要手段。而對于我國的數(shù)控機床來說，對于電氣系統(tǒng)的可靠性是可以提高的，數(shù)控機床的精度提高是我國工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要問題之一。

二、影響數(shù)控機床中電氣系統(tǒng)可靠性的原因分析

電氣工程是近年來在制造業(yè)中廣泛使用，提高數(shù)控機床的精度，就要首先保證電氣系統(tǒng)的可靠性。這在認知層面上得到了證實，如果進行有效的電氣系統(tǒng)調(diào)試，將顯著提高數(shù)控機床的控制精度。而數(shù)控技術(shù)比較先進，但是數(shù)控機床易受干擾，其中大部分由機械控制，電氣系統(tǒng)只控制其中的一小部分。然而數(shù)控機床的核心是電氣控制，其故障率高，直接關(guān)系到數(shù)控機床的正常運行。由于國內(nèi)使用的機電元件質(zhì)量差，數(shù)控機床的大多數(shù)電氣系統(tǒng)故障經(jīng)過多次實踐，影響了我國數(shù)控機床的控制精度。其原因是電源模塊和PLC輸入和輸出模塊不同于國外制造的機電組件。

根據(jù)國外數(shù)據(jù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，超過90%的計算機錯誤是由于電源故障造成的，強大的電氣設(shè)備對電源有不同的影響。在實際操作中，會產(chǎn)生強烈的脈沖噪聲，通過不同的通道傳輸?shù)皆O(shè)備的不同部分，這影響了電子設(shè)備的正常運行。因此，鑒于這些問題，必須結(jié)合電磁兼容性原理并從電源設(shè)計中采取措施，以抑制外部脈沖噪聲。

三、開展科學(xué)的電氣系統(tǒng)設(shè)計，提高數(shù)控機床的精度

（一）可靠性設(shè)計。數(shù)控機床的可靠性取決于電氣系統(tǒng)的生產(chǎn)、生產(chǎn)和管理設(shè)計階段。一般來說，只要進行電氣系統(tǒng)可靠性設(shè)計，才能確確保數(shù)控機床的控制精度。由于電氣系統(tǒng)制造質(zhì)量低，沒有科學(xué)可靠的數(shù)據(jù)，很難對電氣系統(tǒng)的可靠性進行實際的評價和鑒定。在我國的發(fā)展過程中，電氣系統(tǒng)的可靠性措施包括規(guī)劃可靠性、設(shè)計可靠性和設(shè)計評審、安全設(shè)計指南，以及提高現(xiàn)有數(shù)控機床可靠性的措施等。日本標準是分析產(chǎn)品誤差和損壞的最重要手段之一。

（二）網(wǎng)頁部分設(shè)計。如果要提高電氣系統(tǒng)的可靠性，需要根據(jù)實際要求解決供電問題，提高電源的適應(yīng)性。因此，應(yīng)選擇降額設(shè)計技術(shù)來選擇功率器件和電源濾波器。主要內(nèi)容包括降低電流和電壓，減少溫度和振動等環(huán)境負荷。因此，在數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的規(guī)劃階段，首先要留有余量并結(jié)合實際要求進行規(guī)劃和設(shè)計。

（三）先進的裝配技術(shù)和制造技術(shù)。必須通過設(shè)備的制造和組裝來實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的可靠性。如果制造過程較差，要保證電氣系統(tǒng)的可靠性，就必須建立完整的可靠性評估系統(tǒng)。過去制造和裝配過程是落后的，需要人工勞動，這需要大量人力資源，導(dǎo)致增加成本，并且在硬件方面難以有效地提高電氣控制系統(tǒng)的可靠性。因此，為了解決這些問題，有必要盡快建立可靠性保證系統(tǒng)，增加軟件的研發(fā)費用，進行規(guī)劃和組織控制和管理。同時，為了保證數(shù)控機床電氣控制的可靠性，需要制定科學(xué)合理的評估方法，以提高數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的安全運行。

四、進行電氣系統(tǒng)的調(diào)試，提高數(shù)控機床的精度

為確保順利啟動過程，調(diào)試人員應(yīng)進行課前工作，學(xué)習圖紙和材料、工廠測試報告和其他相關(guān)信息，熟悉現(xiàn)場設(shè)備和電氣系統(tǒng)布線。還應(yīng)根據(jù)相關(guān)法規(guī)和規(guī)定制定調(diào)試計劃、調(diào)試目的和施工計劃。出于各種裝置的測試的目的和要求，應(yīng)在可能的條件下對方法、步驟等進行詳細描述，以確保測試的平穩(wěn)運行。

（一）絕緣測試。電氣設(shè)備的絕緣測試用于驗證電氣設(shè)備的長期絕緣性能是否低于額定工作電壓，以及承受瞬態(tài)過電壓和雷電過電壓的能力。該裝置不僅必須在額定電壓下長時間正常工作，而且還必須具有足夠的耐短時過電壓、無局部放電和絕緣損壞的能力。器件測試包括測試絕緣性能和介電強度，從這一點來看，加強電氣系統(tǒng)的可靠性研究非常重要，可為后續(xù)研究和實際應(yīng)用提供參考。

（二）調(diào)試試驗。電氣設(shè)備的調(diào)試主要涉及繼電保護裝置，要求繼電保護裝置盡可能保證裝置的安全，盡量減少損壞程度，同時盡量減少裝置停機的可能性，防止安全設(shè)備運動，保證其選擇性、靈敏度、速度和可靠性。對于發(fā)電機-變壓器組必不可少的差動保護裝置，應(yīng)注意現(xiàn)場安裝和調(diào)試中的以下幾點：差動回路中電流互感器的差動平衡問題，相位補償問題、極性比、電動機保護電路的接地點和相位匹配問題以及差動保護裝置的校準要求。

（三）其他測試。電氣設(shè)備有很多測試，有必要制定合理有效的測試順序和測試計劃。其他電氣設(shè)備測試包括發(fā)電機、變壓器、電機靜態(tài)測試、絕緣油測試、母線測試、接地電阻測試、高壓撬棒和變壓器測試的動態(tài)和靜態(tài)測試。具體測試可以在電氣安裝和施工移交的測試標準中找到。就數(shù)控機床的發(fā)展而言，這不僅適用于運輸行業(yè)，也適用于航空航天工業(yè)的發(fā)展。目前，我國數(shù)控機床的發(fā)展具有較高的精度控制和快速發(fā)展要求，有必要加強對電氣系統(tǒng)調(diào)試的研究，以促進數(shù)控機床的精度控制。

五、結(jié)論

數(shù)控機床的電氣系統(tǒng)通常沒有完整的技術(shù)信息，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，其他人很難解釋源代碼，只有原始編輯器才能更改它。因此，有必要加強電氣系統(tǒng)的建立，以確保軟件的可靠性，并規(guī)劃、組織、監(jiān)控和指導(dǎo)軟件的開發(fā)、測試、操作和維護，以提高電氣系統(tǒng)的可靠性，從而促進數(shù)控機床的精度的提高。

參考文獻

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