1  引言

         隨著機械加工制造業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有的普通機床已越來越不能適應目前市場激烈的競爭，高效率和多變的要求，數(shù)控機床已越來越受到市場的青睞。

        伴隨著各行業(yè)對機加工產(chǎn)品要求的不斷提高和數(shù)控技術的飛速發(fā)展，數(shù)控機床以其高精度、高效率和低勞動強度等諸多普通機床無法比擬的優(yōu)勢，成為當今制造業(yè)的主流加工設備。就目前情況而言，一個企業(yè)設備數(shù)控化程度的高低直接影響到了它的生存。那些擁有大量普通機床的工廠，正面臨著巨大的挑戰(zhàn)。這些廠家效益不好的主要原因，一方面是大量普通機床閑置造成浪費，另一方面是沒有足夠的資金購買新的數(shù)控設備。因此，投入較少的資金，把原有普通機床進行自動化升級改造，使之變成數(shù)控機床，就成了解決這一問題的最好辦法。

        對于機床生產(chǎn)商而言，最直接的方式莫過于直接普通機床出廠前自行數(shù)控化升級，使之以低廉的價格，高效的加工性能，以經(jīng)濟型數(shù)控機床的新身份展現(xiàn)于市場。

2 銑床簡易數(shù)控改造升級案例

2.1數(shù)控改造器材

（1）數(shù)控系統(tǒng)：臺達PUTNC-H4C-M   一套
（2）伺服驅動：臺達ASDA-A1021-AB  三套
（3）伺服電機：臺達ECMA-G31309ES 兩臺
                              臺達ECMA-G31309FS 一臺


銑床改造圖片

3 銑床數(shù)控改造

3.1 銑床數(shù)控原理設計

        機床本體的數(shù)控化改造，是將原工作臺進給電機、進給箱及其傳動鏈拆除，然后進行如下改造：用三個伺服電機分別驅動升降、縱向、橫向坐標軸、根據(jù)各輪的脈沖當量配置相應的傳動系統(tǒng)；將原二軸普通絲杠改為滾珠絲杠。通過中達系統(tǒng)的高開放性更改系統(tǒng)內部的PLC和畫面實現(xiàn)客戶特殊要求。銑床簡易數(shù)控升級改造控制系統(tǒng)架構如圖1所示。

 
圖1 銑床簡易數(shù)控升級改造控制系統(tǒng)架構

3.2 數(shù)控銑床項目評估

（1） 資額少、交貨期短、見效快。同購置新機床相比，一般可以節(jié)省60％～80％的費用，改造費用低。特別是大型、特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造，只花新機床購置費用的1/3，交貨期短。但有些特殊情況，如高速主軸、托盤自動交換裝置的制作與安裝過于費工、費錢，往往改造成本提高2～3倍，與購置新機床相比，只能節(jié)省投資50％左右。                                    
（2） 機械性能穩(wěn)定可靠，結構受限。所利用的床身、立柱等基礎件都是重而堅固的鑄造構件，而不是那種焊接構件，改造后的機床性能高、質量好，可以作為新設備繼續(xù)使用多年。但是受到原來機械結構的限制，不宜做突破性的改造。
（3） 悉了解設備、便于操作維修。購買新設備時，不了解新設備是否能滿足其加工要求。改造則不然，可以精確地計算出機床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者對機床的特性早已了解，在操作使用和維修方面培訓時間短，見效快。改造的機床一安裝好，就可以實現(xiàn)全負荷運轉。
（4） 可充分利用現(xiàn)有的條件。可以充分利用現(xiàn)有地基，不必像購入新設備時那樣需重新構筑地基。
（5）  可以采用最新的控制技術。可根據(jù)技術革新的發(fā)展速度，及時地提高生產(chǎn)設備的自動化水平和效率，提高設備質量和檔次，將舊機床改成當今水平的機床。

           
4 臺達數(shù)控技術

4.1 PUTNC-H4C-M數(shù)控系統(tǒng)

圖2  中達PUTNC-H4C-M數(shù)控系統(tǒng)

中達PUTNC-H4C-M數(shù)控系統(tǒng)（圖2）特色：

（1） 手搖輪安全測試。（防撞功能）具多國語言設定及簡易圖形編程
（2） 具有MACRO指令，可靈活的設計加工程序。
（3） 程序容量 256K byte。具有【邊傳邊做】功能。
（4） 標準I/O（24 INPUT；16 OUTPUT），3組高速INPUT（50μsec）。可擴充I/O最大至32 INPUT；32 OUTPUT。
（5） 采用FLASH ROM架構，可快速方便更新系統(tǒng)PLC及顯示畫面。
（6） 配合 PLC 可自行定義按鍵功能，在薄膜使用上自行定義。
（7） 分辨率可設定至 7 位數(shù)，響應速度可達 1000 Kpps，精度特高。
（8） 主軸采用變頻馬達或伺服主軸。

4.2 ASDA-AB系列伺服驅動器

 
               圖3 臺達ASDA-AB系列伺服驅動器

ASDA-AB系列伺服驅動器技術特色：

（1） 內建完整的三種（位置/速度/轉矩模式）基本控制機能可以方便的和上位控制器連接。
（2） 動態(tài)響應性好，伺服整定時間1ms、空載狀態(tài)下-3000RPM～3000RPM的加速時間10ms。
（3） PDFF（Pseudo-Derivative　Feedback　and　Feedforward）強健式控制架構相應更快速、對外部干擾有更強的抑制補償能力，從而能夠保證其它外力突然介入時，伺服定位或定速被影響很少。
（4） 伺服的自動增益調整功能，能自動評估負載情況并合理設置伺服增益，從而使伺服調試更簡單、更快捷，且伺服定位更精準，無超越量和加速度過沖
（5） 提供共振抑制功能和低通濾波器功能，能有效彌補機械的不足和缺陷。
（6） 臺達ASDA-AB系列交流伺服系統(tǒng)更具有分度定位功能，配合CNC系統(tǒng)PLC的I/O規(guī)劃，能輕松實現(xiàn)伺服的精確定位控制。

5 結束語

        普通銑床數(shù)控化改造，實質就是在普通銑床上增加數(shù)控系統(tǒng)控制裝置，使其具有一定的自動化能力，以實現(xiàn)預定的加工工藝目標，其目的是使原機床具有一定的柔性，提高生產(chǎn)效率和質量，解決復雜零件的加工問題。配合具有高開放型，人性化，簡易操作化，客制化的中達銑床數(shù)控系統(tǒng)將普通銑床改造為經(jīng)濟型銑床，簡便易行，提高了加工效率，，降低了加工成本，保證了零件的加工精度，對復雜零件尤其是對弧面和凸面的加工效果顯著。

        通過中達完善的自動化產(chǎn)品及其提供的合理解決方案必將助推普通機床的數(shù)控化升級進度，實現(xiàn)用戶企業(yè)的高速發(fā)展。