电机控制（精选4篇）

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电机控制【第一篇】

机电一体化技术，即是以电子技术作为设备研发与运用的导向性基础载体，并且在实践技术设备研发进程中，对具体运作中的控制能效、信息处理能效以及动力能效进行积极优化地建设，从而有机提升机电一体化的实践性应用。伴随我国经济的稳步提升以及科技的不断革新，对于机电一体化的探究与研发也在日渐拓展加深，并且与时俱进地相继建构起一类自成体系的创新型学科，具体该学科在实践化运用进程中的优势特性较为多元且突显，譬如能效多元化、品质较高、可靠性较强等。其有利于我国相关机械设备以及软件设备的优化配置，还对于相关的生产量化目标的达成有较大的催化、促进效用。

2关于机电一体化技术的应用

近些年来，基于我们国家科学技术的迅猛发展，对应机电一体化的适用范围也进一步得以拓展，具体的机电一体化技术也日渐被广泛应用于社会多元化领域，其中当前运用最为广泛的即是自动化、自动生产线以及数控机床两个维度。其中具体的数控机床以及相应的数控技术，与时俱进、历久弥新，整体在各细化方面都相继有了较显性的提升，其实际可以呈现为：对应数控机床的主观创设思维更加趋于人性化；具体机床的内置硬件，即就是各精细化的构架零部件都相对有了统一性、规范化的限定标准，实践的兼容性特征日渐突显；此外，其中对于相关的机床设备等常规化工作的管控方式更趋于客观、理性化，具体如特定的一台机床可以同一时期地施控于数台机床，或者其可以有机择选专项化的一台机床去对一台机床施行控制；实践相关机械的常规性工作流程趋于简易、便捷化，其相应的机械设备一体化模式，常还会将各类别的单一性项目工作有机集成至完备系统运作进程中；对于专项的数控装置而言，其对应的控制机构成主要是基于单板以及单片机，同时还有装置专用的模板、芯片等协同构成等。

3机电一体化中电机控制与保护的相关问题状况

具体的控制与保护装置方面实存问题。控制与保护装置实存运行薄弱问题。该细化环节的应用进程中，往往易于受到来自外部环境相关的限定，从而后续显现运行出现失误的境况。与此同时，在具体环节的运行进程中，其内部系统的相关失误，也常会对实际控制与保护装置的常规化运作有极大地限定影响，继而对日常化系类生产活动的平稳施行与推进有一定的阻碍影响。控制与保护装置的相关零部件灵敏性较低尧存在缺失诸如此类问题状况的呈现，常是由于具体零部件自身的缺劣特性而实际引起的。其的实践性存在，常易于引发机电一体化实践性应用进程中产生故障性运作问题，这在一定境况下为相关安全性生产制造了定性化的潜在隐患，这对于相对应的企业常规化生产活动的持续性开展等有一定的制约影响。具体井下机电设备应用的相关实存问题。对应的机电设备亟待收受高效尧合理的运用。客观、规范化的运用可在较大程度上促进实体电机设备的常规性运转，还可有机保障对应机电一体化装置的规范化运作，这对于相关企业的系类生产活动有极大的积极催化效用。相应设备应用中作业人员的能动安保自主性亟待提升。由于实践生产运作过程中，总是缺少不了对整体安全性能以及稳定性能的保障以及把控，因而，为了实现生产运作中有机提升对系类机电设备的高品质、持续化运用，应当切实强化井下机电设备应用进程中系类从业人员的安保性自主意识，以有效规避在企业日常性生产运作过程中出现系类安保性不良状况，以及适时缓和相关企业的额外成本耗费等。

4机电一体化下对电机控制与保护的对策性分析

进一步加强对电流的把控及对电压的管理。（1）实体的电机在常规化的生产运作过程中，差异化规格的电机其对应的额定电流、限定功率以及额定电压等多元化限定数据信息也不尽相同。一般而言，额定性的数据常对于实体电机的电流、电压的实践运用状况有一定的规范化限定效用，其对于机电一体化的应用也常会产生定性的保障性效用。基于此，在实践机电一体化设备的运用进程中，为了更有效地规避其中对应的控制与保护装置频次发生相关故障，相应的工作人员应当细致、详尽地把控实际一体化装置中的系类额定电流、电压等参数值，以有效规避其相关不稳定故障的发生，从而更好地维系实际机电一体化装置的规范化运作。（2）由于实际的机电一体化装置中控制与保护装置的相关零部件灵敏性较低、存在缺失，因而实践进行机电一体化常规运作中，应对于其中的相关零部件的灵敏性与效用性进行能动性的提升，其中对相关性零部件灵敏性的提升可有机运用先进科学手段来施行，以便更好达成企业进行生产运作相关设备的产品品质提升。此外，还应当有意识地提升控制与保护装置内零部件有效性，以便能动降低机电一体化后续的故障发生率，从而更好地使相应企业获取生产经济收益等。强化对相关装置的周期性定检。（1）实践对相关装置进行周期性定检活动前，应对于具体的检查进行明晰化的规范限定。譬如，可适时定制相关的规范化施检细则、专项化检查细则等，以有效降低一体化装置实践运用中各系类故障状况的发生率。（2）在实际施检之前，还应对具体的机电一体化装置设备等整体性进行有机地把控与悉知。该方面主要是由于实际的机电一体化设备依据多元化零部件协同构成，而其中繁复性的零部件较易于出现灵敏性较低、有效性缺失等状况，因而，相应专项化人员在有机强化对机电一体化装置施行周期性定检工作时，应当积极对其中的内构零部件进行全面化、整体性的监测等，以更好地保障对应的机电一体化装置在实践性应用进程中，其中的多样性内部组成零部件的灵敏度以及实存有效性等，从而更高效地规避后续运作过程中频发故障境况下，因对于相关性装置设备的检修而致使企业实践的生产效率低下等。

5结束语

综合以上相关探析可以了解到，本篇以对机电一体化的简要阐述为基本切入点，接着依次探析了关于机电一体化技术应用的相关内容；在机电一体化的前提下电机控制以及保护装置相关方面实存的状况，如具体的井下机电设备应用进程中相关存在的问题等。后续还对机电一体化下对电机控制与保护进行了适时地对策性分析，譬如，主要从进一步加强对电流的把控及对电压的管理，以及有机强化对相关装置的周期性定检两项维度来进行适时探究。经由对本项课题相关内容的专项化研习与探究，我们可以了解到，现实生活中对于机电一体化的实际运用仍存相关的问题状况，所以，后续社会发展进程中我们仍需与日革新、不断探索，更客观、精准性地施行针对性探究，以便更好地为基于机电一体化下电机的控制与保护的长远化探究提供适时的参考性服务，从而积极推进我们国家机电一体化的实践应用与革新发展等。

参考文献

[1]赵丽。基于机电一体化中的电机控制与保护[J].电子技术与软件工程，2018，141（19）：142.

[2]车文亮。浅谈机电一体化中的电机控制与保护[J].农家参谋，2017（08）：87.

[3]潘彩霞。机电一体化应用中的电机控制与保护路径研究[J].装备制造技术，2017（3）：208-209.

电机控制【第二篇】

[关键词]数控系统伺服电机直接驱动

近年来，伺服电机控制技术正朝着交流化、数字化、智能化三个方向发展。作为数控机床的执行机构，伺服系统将电力电子器件、控制、驱动及保护等集为一体，并随着数字脉宽调制技术、特种电机材料技术、微电子技术及现代控制技术的进步，经历了从步进到直流，进而到交流的发展历程。本文对其技术现状及发展趋势作简要探讨。

一、数控机床伺服系统

（一）开环伺服系统。开环伺服系统不设检测反馈装置，不构成运动反馈控制回路，电动机按数控装置发出的指令脉冲工作，对运动误差没有检测反馈和处理修正过程，采用步进电机作为驱动器件，机床的位置精度完全取决于步进电动机的步距角精度和机械部分的传动精度，难以达到比较高精度要求。步进电动机的转速不可能很高，运动部件的速度受到限制。但步进电机结构简单、可靠性高、成本低，且其控制电路也简单。所以开环控制系统多用于精度和速度要求不高的经济型数控机床。

（二）全闭环伺服系统。闭环伺服系统主要由比较环节、伺服驱动放大器，进给伺服电动机、机械传动装置和直线位移测量装置组成。对机床运动部件的移动量具有检测与反馈修正功能，采用直流伺服电动机或交流伺服电动机作为驱动部件。可以采用直接安装在工作台的光栅或感应同步器作为位置检测器件，来构成高精度的全闭环位置控制系统。系统的直线位移检测器安装在移动部件上，其精度主要取决于位移检测装置的精度和灵敏度，其产生的加工精度比较高。但机械传动装置的刚度、摩擦阻尼特性、反向间隙等各种非线性因素，对系统稳定性有很大影响，使闭环进给伺服系统安装调试比较复杂。因此只是用在高精度和大型数控机床上。

（三）半闭环伺服系统。半闭环伺服系统的工作原理与全闭环伺服系统相同，同样采用伺服电动机作为驱动部件，可以采用内装于电机内的脉冲编码器，无刷旋转变压器或测速发电机作为位置/速度检测器件来构成半闭环位置控制系统，其系统的反馈信号取自电机轴或丝杆上，进给系统中的机械传动装置处于反馈回路之外，其刚度等非线性因素对系统稳定性没有影响，安装调试比较方便。机床的定位精度与机械传动装置的精度有关，而数控装置都有螺距误差补偿和间隙补偿等项功能，在传动装置精度不太高的情况下，可以利用补偿功能将加工精度提高到满意的程度。故半闭环伺服系统在数控机床中应用很广。

二、伺服电机控制性能优越

（一）低频特性好。步进电机易出现低速时低频振动现象。交流伺服电机不会出现此现象，运转非常平稳，交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能，可检测出机械的共振点，便于系统调整。

（二）控制精度高。交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。例如松下全数字式交流伺服电机，对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=秒。是步距角为°的步进电机的脉冲当量的1/655。

（三）过载能力强。步进电机不具有过载能力，为了克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩，选型时需要选取额定转矩比负载转矩大很多的电机，造成了力矩浪费的现象。而交流伺服电机具有较强的过载能力，例如松下交流伺服系统中的伺服电机的最大转矩达到额定转矩的三倍，可用于克服启动瞬间的惯性力矩。

（四）速度响应快。步进电机从静止加速到额定转速需要200～400毫秒。交流伺服系统的速度响应较快，例如松下MSMA400W交流伺服电机，从静止加速到其额定转速仅需几毫秒。

（五）矩频特性佳。步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时转矩会急剧下降，所以其最高工作转速一般在300～600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速（一般为2000RPM或3000RPM）以内，都能输出额定转矩。三、伺服电机控制展望

（一）伺服电机控制技术的发展推动加工技术的高速高精化。80年代以来，数控系统逐渐应用伺服电机作为驱动器件。交流伺服电机内是无刷结构，几乎不需维修，体积相对较小，有利于转速和功率的提高。目前交流伺服系统已在很大范围内取代了直流伺服系统。在当代数控系统中，交流伺服取代直流伺服、软件控制取代硬件控制成为了伺服技术的发展趋势。由此产生了应用在数控机床的伺服进给和主轴装置上的交流数字驱动系统。随着微处理器和全数字化交流伺服系统的发展，数控系统的计算速度大大提高，采样时间大大减少。硬件伺服控制变为软件伺服控制后，大大地提高了伺服系统的性能。例如OSP-U10/U100网络式数控系统的伺服控制环就是一种高性能的伺服控制网，它对进行自律控制的各个伺服装置和部件实现了分散配置，网络连接，进一步发挥了它对机床的控制能力和通信速度。这些技术的发展，使伺服系统性能改善、可靠性提高、调试方便、柔性增强，大大推动了高精高速加工技术的发展。

另外，先进传感器检测技术的发展也极大地提高了交流电动机调速系统的动态响应性能和定位精度。交流伺服电机调速系统一般选用无刷旋转变压器、混合型的光电编码器和绝对值编码器作为位置、速度传感器，其传感器具有小于1μs的响应时间。伺服电动机本身也在向高速方向发展，与上述高速编码器配合实现了60m/min甚至100m/min的快速进给和1g的加速度。为保证高速时电动机旋转更加平滑，改进了电动机的磁路设计，并配合高速数字伺服软件，可保证电动机即使在小于1μm转动时也显得平滑而无爬行。

（二）交流直线伺服电机直接驱动进给技术已趋成熟。数控机床的进给驱动有“旋转伺服电机＋精密高速滚珠丝杠”和“直线电机直接驱动”两种类型。传统的滚珠丝杠工艺成熟加工精度较高，实现高速化的成本相对较低，所以目前应用广泛。使用滚，珠丝杠驱动的高速加工机床最大移动速度90m/min，加速度。但滚珠丝杠是机械传动，机械元件间存在弹性变形、摩擦和反向间隙，相应会造成运动滞后和非线性误差，所以再进一步提高滚珠丝杠副移动速度和加速度比较难了。90年代以来，高速高精的大型加工机床中，应用直线电机直接驱动进给驱动方式。它比滚珠丝杠驱动具有刚度更高、速度范围更宽、加速特性更好、运动惯量更小、动态响应性能更佳，运行更平稳、位置精度更高等优点。且直线电机直接驱动，不需中间机械传动，减小了机械磨损与传动误差，减少了维护工作。直线电机直接驱动与滚珠丝杠传动相比，其速度提高30倍，加速度提高10倍，最大达10g，刚度提高7倍，最高响应频率达100Hz，还有较大的发展余地。当前，在高速高精加工机床领域中，两种驱动方式还会并存相当长一段时间，但从发展趋势来看，直线电机驱动所占的比重会愈来愈大。种种迹象表明，直线电机驱动在高速高精加工机床上的应用已进入加速增长期。

参考文献：

[1]《交流伺服电机控制技术的研究》，中国测试技术，郑列勤，

电机控制实训总结【第三篇】

[关键词]电机实训电机课程实训教学模式

中图分类号：G71文献标识码：A文章编号：1671-7597(2009)1110182-02

一、实践技能培养的重要性

新世纪对专业人才提出了更高、更新的要求，高职院校也必须在实践性教学方面进行改革、探索与提高。电气类专业学生毕业后主要担任的是：电子、电气产品生产现场的产品测试、设备操作和生产管理；电气控制设备和机电一体化设备的安装、运行、调试与维护；工程项目的技术和维护服务、电子电气设备施工以及电子电气类产品的营销和售后服务；生产一线从事技术、技术管理、操作、质检管理及维护检修等方面工作。电机专业要求学生在掌握一定电机与控制理论知识的同时，还要具有较高的实践技能。而实训课的开设，增强了学生的基本技能，还能巩固理论知识，提高分析、解决问题能力，为下一阶段专业课程打下扎实基础，且毕业后能较快适应工作岗位要求，因此我们应高度重视。一般实训课程为一周或两周，传统做法是老师指导学生做一些验证性的实验、接一些简单的控制电路或到工厂参观一些有关电机与控制的设备，这样实际上是把实训变成补充课堂的过程，学生的实践能力得不到提高，不利于人才培养。

二、突出实践技能培养的实训教学模式

科学的选择和合理的安排实训内容，是培养和提高学生实际动手能力的前提和保证。应针对不同专业如电子技术应用、电气自动化、机电一体化和数控、楼宇自动化、检测等专业所开课程的需要，去选择各专业较适合的课题，如有偏重于电机与控制技术应用等技能训练的，有偏重于电机设备检测和维护使用的，也有偏重于控制电路的故障检查与安全检查的等。教材可要强化和突出电机与控制技术的技能训练，不必强求验证性的实验，也不必受电机与控制基础理论体系的制约，而以培养和提高学生实际动手能力及分析和解决问题的能力为目的。

专业动手能力的培养是多方面，要根据不同的课题，确定不同的要求。对电气自动化专业的同学，我们着重以下几个方面的培养：基本操作技能方面：要求掌握检测绝缘材料和仪表使用、安全用电与操作以及常用电工工具使用，掌握常用电机、变压器的性能、规格、种类、使用及其拆装程序，还应娴熟地运用常用电气控制电路的安装配线和调试。操作工艺技能方面：应掌握直、交流电机控制的基本电路工艺和应用，还能控制电路的安全检查与故障检查，能熟练运用直、交流电机控制的基本电路电气元件以及选配。综合操作技能方面：要能大体上掌握常用电机控制等电器设备、以及电机线路装置的生产工艺、调试、安装和维修，并要独自调试和维修常用的电机控制设备。在电机实训中要求培养学生的自主完成的能力和创新能力。

在具体电机实训教学中，可将一个班学生分成3-6个组，指导学生查阅相关的手册和资料，挖掘他们内在潜力，让各组学生自行设计控制电路，也可以特意设置电机故障，老师把关，之后各小组互换进行故障检查和安装，如此才能更好地提高了学生兴趣，锻炼学生解决问题、分析问题的能力。

由于学生成绩高低不均，在分小组时应有意搭配开，以高带低，在实训老师的指导下，通过学生间的交流，取长补短，共同提高。实训室全天开放，指导教师、班干部和实训组长各负其责，个别程度低的同学可利用课余时间进行补课，白天的实训内容还可在晚自习中进一步巩固和消化。

三、实训考核体系

电机实训考核是以实践操作为主要考核目标，是检查学生在电机实训中解决和分析问题能力以及动手能力检测。它是理论与实践的结合。

理论考核：这一考核占30%,内容为：电机实训过程中出现的实际问题，学生应结合电机理论来分析解答。例如用实训中测量的一些数据来计算电机的一些参数，以控制电路故障排查去分析出故障点的具置，以给出的实训课题尽快地设计出合格的电气控制电路来，等等。

技能考核：这一考核占60%,技能考核可和理论考核同时进行。它的主要内容是：把实训的内容分成几个单元，学生用抽签的方式在一定的时间内自主完成任务。指导教师根据学生不同任务，制定不同的评分标准，着重从准确性、正确性、规范性和熟练程度等方面来即场评分，如此学生在分析和解决问题能力、心理素质、安全文明规程执行等方面都得到很好的锻炼。

实训报告及出勤情况：这个占10%,实训报告根据学生在实训中出现的具体实际问题去讨论、分析，最后得出体会和总结。出勤情况则由组长负责，做细致记录和汇总。

四、实训安全问题

实训安全问题是实训过程中的首要问题。应让学生在思想上高度重视，树立安全第一意识。在行动上应多加督促。只有不断地进行安全思想教育，才能尽力避免安全事故的发生。在实训过程中对用电设备进行正确的操作，是安全的重要保证。在进行电工电子的实验实训时，必须严格遵守各项操作规程，决不允许学生自己动手进行通电试验。在教师也应戴好绝缘手套，两脚站在绝缘较好的材料上，尽量用一只手操作，避免两相触电。并且保证双人操作制度。当一个人操作时，一个人在电源开关侧，一旦发生问题，立即断开电源。在检修设备时，首先要断开电源，然后再检修。检修完毕后，确认设备无短路、断路等故障后，再给设备通电。通电时速度要快，防止产生电弧。对所使用的电气设备要定期进行检查，发现外壳有电等故障要及时处理，同时要做好电气设备的保护接地和保护接零。

但实训过程中也有一些不可预见几个方面工作应做好紧急救治工作。应准备好必要的药品，如有损伤严重要及时送往医院救治。发生触电事故的紧急救治，一旦发生触电事故时，不要慌张，应冷静，绝对不能用手去拉触电者。首先要想办法切断电源，如果有导线搭接在触电者身上时，附近又没有电源开关时，要用干燥的木棒或其它绝缘物体将导线从触电者身上移开，然后对触电者进行救治工作。当发现触电者呼吸停止时，要立即对其进行人工呼吸和心脏挤压，并向医院求救，争取最佳抢救时间。当发生电气火灾事故时，首先要切断电源，然后进行灭火。对暂时无法切断电源的，要用二氧化碳灭火器、1211灭火器等不导电的灭火器进行灭火，决不允许用水浇注灭火。同时要及时通知消防部门。

五、可行性和效果

实训中，应早熟悉电机的各种技术数据、并据此计算出实训中所需要的数据、画出绕组的展开图，掌握电机的结构、电机的拆卸方法、线圈的绕制、电机的嵌线等电机制作工艺，但实训的质量是衡量学生获得技能高低的关键。若按传统的方法进行实训，不仅速度慢、故障点较多，而且若电机嵌线结束后再找故障点相当困难，如果故障点发生在嵌线问题上，还要拆掉重来，有不少学生就囚为这个问题，实训结束时任务还没有完成。这样，课堂上的难点问题在实训中也没有解决，实训收获不大。如何提高实训质量呢？在实训中，对难点、易发生故障的点教师要及时进行总结，对学生着重强调，并采取相应的措施。

(一)实训实例分析

实训中采用的是6极、36槽、功率为的小型异步电动机，采用单层、链式、短节矩绕组嵌线。嵌线时发生的故障，可以通过下而的嵌线方法、嵌线技巧加以避免。首先确定好每相绕组的组数，然后再进行绕线。根据一路反串规律，每相绕组的组数等于磁极个数。例如：我们学生实习的电动机2P=6,那么每相应有6个绕组。要求学生把绕好的三相绕组按“首首相连，尾尾相连”的方式摆放几次，这样做的目的可以加深学生对短节距绕组的端部连线力一式的印象，从而减少嵌线过程中出错的机率。

实训中总结出一种快速嵌线方法。嵌线方法不仅关系到线圈嵌放的位置是否正确，而且关系到嵌线的速度。根据实训的经验，对传统的嵌线方法进行了改进，提出了一种简单、易懂、既能确保嵌线正确又能提高嵌线速度的嵌线方法，其具体步骤如下：先嵌U相第一个线圈的下层边、封槽，其上层边暂不嵌；空一槽，再嵌w相最后一个线圈的下层边、封槽，其上层边暂不嵌；空一槽，再嵌V相第一个线圈的下层边，接着嵌V相第一个线圈的上层边；V相第一个线圈的下层边空一槽，嵌U相第二个线圈的下层边，接着嵌U相第二个线圈的上层边；U相第二个线圈的下层边空一槽，嵌w相第一个线圈的下层边，接着嵌W相第一个线圈的上层边；W相第一个线圈的下层边空一槽，嵌V相第二个线圈的下层边，接着嵌V相第二个线圈的上层边，后而依次推。最后嵌U相第一个线圈的上层边，W相最后一个线圈的上层边。

嵌线过程中，由于铜线被多次利用，短路、断路故障较多，若嵌线完毕后再查找故障不仅耗费的时间较长，而且故障点也难以查到。因而我们采取在极相组的连线上套上绝缘管，同时，每槽嵌线完毕后，都要用兆欧表测试各种绝缘情况及短路情况。当绕组的绝缘被破坏后，若绕组中的导线与定子铁心、机座相碰就会造成接地故障、在同一线圈内可能会造成匝与匝之间的短路、在极相组间可能会造成极相组间短路和相间短路。对各短路故障根据相应的测试力一法采用兆欧表进行测试，若测得的电阻为零或很小，说明发生了接地故障或短路故障，应立刻查找并排除；若测得的绝缘电阻大于兆欧，说明绝缘符合要求。

(二)实训效果

实训改革后，既能增强实践动手能力，又能提高分析和解决问题的能力。学生在校期间，需要通过国家劳动部门组织的职业技能鉴定电机维修中级或高级考核，这样才能在就业应聘时，优先被用人单位录用。我校电机专业的学生毕业后具有较强的电子、电工、电气控制等基本操作技术能力和专业技术应用能力，能很快地适应用人单位岗位要求，并能顺利在用人工作岗位上取得了许多可喜的成绩。在我院对用人单位企业的调查中，用人单位企业反映毕业生的突出长处就是动手实践能力强，毕业生普遍反映在我院学习期间，动手实践能力是他们最大的收获，这是我院非常注重实践性教学环节的结果。同时，我们还应积极营造工业现场环境，创造工业现场气氛，建全贴近实际的电机实训室，我们将探索更多、更好的方法以适应用人单位企业和社会的发展需求。

参考文献：

[1]马香普等，电机维修实训，中国水利水电出版，2004.

[2]丁守成等，电机系统综合应用实验教学的研究，电气电子教学学报，

[3]朱运利，对高职院校实训实习基地功能的探讨，实验技术与管理，

[4]彭显刚等，电力系统自动化专业方向教学改革与实践，广东工业大学学报：社会科学版，

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电机控制实训总结【第四篇】

关键词：中职校；普通车床；数字化；改造；研究

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）14-0158-02

对中职学校实训车间的普通车床进行数字化改造，是充分使用旧的设备部件进行的。数字化改造对相关部件也有基本要求，旧的设备部件通过改造必须能适应新的配置，并发挥数字化功能，提高加工效率。因此，改造前对旧车床进行客观的评价和判断，是十分必要的程序，这样可以避免因改造后的车床无法实现应用价值而浪费大量资金。

一、普通车床数字化改造的基本步骤

1.确定改造方案。车床经检验确定适宜进行数字化改造后，应在具体改造前首先制定合理的改造方案。一般包括改造的程度（改造部分占普通车床的比率）、改造的具体部位，改造的工作周期（改造总体用时的预算，以及各个具体工作步骤用时的预算），改造坚持的原则（先局部后整体、先易后难等），改造的方式（根据普通车床的具体情况，选择合适的改造系统），改造过程的基本步骤（具体的改造程序），改造的规范（改造过程的相关规定，以及改造人员的责任分工和落实等），以及验收方案（聘请专业人员对改造的效果作出具体评价）。

2.改造前的相关准备。具体改造前应做好充分准备，以保证改造顺利进行并取得良好的改造效果，尤其应重点做好技术上的全面准备。由于数字化改造对技术的要求十分严格，而技术程度直接对改造结果产生关键性作用。改造前，要通过对旧有车床进行全面的测量和相应的计算，绘制出比较科学明确的改造图，改造图要详细标明所有需改造的部分，注意绘制细节。另外，要重点注意对接口的改造，根据需要决定是否进行全面改造，保证顺利完成接口的转换；局部的改造要保证接口的匹配性；全部改造则要保证接口与车床的其他相关配置相适应。对于预改造的数字化车床所涉及的相关电气资料要提前熟悉，包括相关原理说明、安装和调试说明、线路图，以及使用和编程手册等。参与改造的技术人员要做好基本的技术准备，可通过相应的技术培训，保证能胜任基本的改造工作，避免因技术不到位或出现技术失误而无法满足数字化车床的改造要求。

3.改造的具体实施。具体的改造过程即主要分为两部分：对旧车床进行保养和调整等，对新系统进行合理安装，并完成调试。对旧车床进行处理时，要在保养的基础上，进行改造前的精度测量，对保留的电气部分做最佳的调整，以保证改造后的精度。在对原有系统进行拆除时，要对照图纸认真进行，防止拆除过量或出现遗漏。对新系统的配置要合理，相关线路的连接要规范科学，做到准确而美观。调试时要严格按照科学的步骤进行，调试现场要确保无障碍物，重点对系统的灵敏度及安全性进行调试和检查。

4.后期工作。后期验收及其他相关工作对普通车床数字化改造效果也有很重要的影响，应严格进行。新车床改造效果的验收应聘请专业人员参与，并严格按照验收标准进行，要对车床改造的精度和机械性能进行验收，尤其是车床改造后的控制能力和灵敏度要仔细检验，必要时进行科学的测量及相应的监测，以保证验收的全面性和有效性，便于今后车床的合理使用，或对于不达标的改造作出补救措施，以保证较好的改造效果。另外，还要进行后期总结，车床改造在我国将是一段时间内的重要工作，相应的技术人员应及时总结经验和教训，以便在后续的车床改造中能更加科学地进行。对于改造过程中使用的资料，包括改造图纸、方案及具体改造程序的相关文档和验收标准等材料均要妥善保存，以便于今后实施车床改造时作为参照依据。

二、普通车床数字化改造的具体实施方案

1.伺服系统的合理选择。伺服系统在车床的改造中十分重要，作为数字化车床的重要组成部分，伺服系统既可以很好地保证CNC系统与主轴、刀具之间及时完成信息传递，又能有效地进行能量传递及放大，对于数字化车床保证良好的基础性工作具有重要作用。在普通车床中，伺服系统一般只设计开环控制系统，且比较简单，相关部件价格低廉。但是，在数字化的车床中，开环控制系统是伺服系统的一部分，要求程度更高，为保证车床运作的精度，对部件质量要求更高。此外，还需要同步设计闭环及半闭环控制系统，以保证数字化功能的完整性实现。

伺服系统的主要执行元件，即伺服电机一般选用步进电机，选择时要严格确定参数，保证电机每转动一步都能实现零误差。选择步进电机的驱动器时要保证结构合理且具有较大的容量，保证可靠的运行状态和安全性，并能同时兼顾较高的效率。伺服系统对数字化车床能否实现正常工作具有十分重要的意义，选择具体部件时要严格遵照相应程序，以保证改造后的车床具有良好的性能和较高的运作效率。

2.数控系统的科学选择。作为数字化车床的核心系统，在对数控系统进行选择时一定要慎重，应根据车床改造的具体要求选择不同类型的控制方式。数控系统的控制方式主要有步进电机拖动、直流或交流伺服电机拖动，以及直流或异步电机拖动三种不同的控制方式。其中，步进电机拖动控制方式对精度的要求相对较低，在大多数中小型的车床中均有很好的适应性，尤其是对于改造的车床。由于改造母体最初的设计及制作主要是基于传统技术之下完成的，如果改造时的精度要求过高，往往较难完全达到匹配要求。因此，步进电机成为车床改造中应用最广的一种控制系统，且成本较低、安装方便，并容易调试。直流和交流伺服电机在精度的要求上相对较高，而直流或异步电机的要求最高，不仅精度标准高，且相应成本同样较高，结构和调试过程比较复杂，安装工作量一般比较大，对旧车床进行改造的适用性不高。

3.机械系统的具体改造。机械系统是数字化车床改造更具体的环节，涉及各种具体部件的选用和配置。自动刀架的安装应先将小拖板拆除，保证高度适宜后在中拖板上安装。导轨在改造中要保证良好的耐磨性，可利用车床的床身硬化后制成新车床的导轨。齿轮的改造应严格保证精度，结构上要确保改造后能实现无间隙运动。主轴的变速机构在改造中如果对自动化程度要求不严格，则可保留原有的部分手动变速机构，在不影响车床改造后运作效率的前提下尽量降低改造成本。联轴器在一般的改造中会选用无键连接方式，以保证重复定位的高度精确性，并避免旧系统中存在的反复间隙出现。滑动丝杠与车床传动的精确度有直接关系，应根据加工件对精度的具体要求选配合适的滑动丝杠，以减少车床运作误差，还要保证螺母适宜的间。如果车床进行螺纹加工，为保证螺纹等量分度及螺距和起点固定，一般需安装光电编码器，选用时要保证光电编码器能对刀架的纵向移动起到很好的控制。

参考文献：

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[3]张忠捷。普通车床数控化改造的优点和方法[J].机械管理开发，2008，（04）.