普通立式车床数控系统设计与实现

汪 勇

（南京工业职业技术学院，210023）

普通立式车床数控系统设计与实现

汪 勇

（南京工业职业技术学院，210023）

随着现代化技术的不断发展，原有的普通车床设计形式已经无法满足企业实践生产需求，因而在此背景下，为了达到良好的生产状态，要求相关技术人员应致力于普通立式车床数控系统的设计，继而由此达到车床改造目标，且为企业实践生产行为的展开提供有利的基础条件。本文从立式车床总体改造方案分析入手，并详细阐述了普通立式车床数控系统的具体设计，旨在其能推动当前车床加工产品质量的进一步提升。

普通立式车床；数控系统；设计

1 立式车床总体改造方案

1.1 改造步骤

在立式车床总体改造过程中首先要求相关技术人员在改造行为开展过程中应深化自身对机床结构、机械精度及外围设置等的认知程度，并基于结构信息掌控的基础上确定具体改造部分，即控制系统、驱动系统或者测量系统等等，同时在确定改造任务后核算所需投入的经费数目，继而由此选择适宜的立式车床改造形式。其次，在立式车床改造过程中依据具体的改造状况强化电路系统设计、PLC程序编制、机械设计等改造行为的展开也是非常必要的，为此，相关技术人员在实际工作开展过程中应提高对此问题的重视程度。再次，在立式车床改造工作开展过程中应着重强调安装、调试、验收工作环节的展开，以此来保障改造环节的合理性。

1.2 数控系统

在立式车床数控系统改造过程中要求相关技术人员应依据车床实际功能需求及经济成本因素选择适宜的数控系统。例如，SIEMENS、日本的FANUC数控系统等，继而由此来保障车床产品加工行为的有序展开。同时，在数控系统选择过程中基于主流数控系统特点、功能等掌控的基础上来开展相应的系统选择行为是非常必要的。例如，某企业基于结合自身其他设备数控系统使用情况的基础上选用了FANUCOi-TD系统，最终由此满足了自身产品加工条件。FANUC 0i数控系统在实际运行过程中以串行I/O数据口形式达到了系统控制目标，同时基于此，该系统在实践运行过程中逐渐凸显出模块化结构、高集成度、产品应用范围较广的优势，因而在普通立式车床数控系统改造过程中可强调对其的合理运用。

1.3 机械改造方案

在普通立式车床改造过程中机械改造方案的实施应从以下几个方面入手：第一，由于变频调速控制的交流主轴电机在实际运行过程中逐渐凸显出起动性能好及调速性能好的优势，因而在机械改造过程中应强调对其的合理运用。此外，变频调速控制的交流主轴电机中监视、控制等功能均是由微处理器来实现的，因而在此基础上实现机械改造目标可在一定程度上便于相关工作人员开展相应的产品加工及机械控制行为，并就此形成高效率的机械改造目的；第二，在机械改造过程中要求相关技术人员应注重结合机床驱动配置方式不同的特点，以此来达到最佳的机械改造状态，且就此满足产品加工需求。从以上的分析中即可看出，在普通立式车床数控系统设计过程中改造机械方案也是非常必要的，因而应强化对其的有效落实。

2 普通立式车床数控系统的设计与实现

2.1 机床主传动系统设计

连续工作特性区、断续工作特性区、加减速工作特性区是直流伺服电机的重要区域组成部分，且当其处在连续工作状态时将呈现出转矩输出恒定的特点，因而在机床主传动系统设计过程中应注重结合其特性，保障电机由最高转速nmax变换为特定转速nj，最终由此达到传递全部功率的机床加工状态。此外，为保障车床加工的合理性，在本次立式车床改造过程中倡导了大功率、大转矩的改造形式，且基于将主轴最高转速控制在150r/min，最低转速控制在5r/min，计算转速控制在10r/min的基础上达到了车床改造目标，同时最终由此实现了工作台扭矩为：Mn=9500/ nj的运行状态，满足了机床主传动系统设计条件。另外，此次在机床主传动系统设计过程中将直流电机额定转速设定为1000r/ min，继而由此达成了主传动方式的改造目标。

2.2 驱动轴电机匹配设计

在驱动轴电机匹配设计过程中强化对已知参数的设定是非常必要的，因而在此次普通立式机床改造过程中相关技术人员结合车床实际性能需求将已知参数滑座质量控制为W1=3000N，Z轴快速进给速度控制为：Vmax=4m/min等，最终由此达到了较为精准的车床定位运行状态。此外，为了规范驱动轴电机匹配设计行为，在Z轴传动设计过程中基于导程计算公式：应用的基础上实现了Z轴传动设计目标。另外，在本次驱动轴电机匹配设计过程中始终秉承着对重型工件应用的设计原则，继而由此达到了最佳的系统设计状态，且提升了整体设计水平。从以上的分析中即可看出，在普通立式车床数控系统设计过程中强调对驱动轴电机匹配的设计是非常必要的，因而应强化对其的有效实施。

4 结论

综上可知，部分企业普通立式车床在实践加工过程中仍然存在着某些不可忽视的问题，因而在此背景下，当代企业在产品加工过程中应提高对此问题的重视程度，并基于普通立式车床数控系统设计与开发的基础上达成高质量车床产品加工目标，同时通过立式车床数控系统设计、驱动轴电机匹配设计、机床主传动系统设计等途径达到立式车床改造目的，并就此满足产品加工需求，且提升整体产品加工质量，满足当代人类物质追求，达到最佳的产品生产状态。

刘红芳，谢超明.普通立式车床数控系统的改造[J].现代工业经济和信息化，2014，21（11）：69-70.

The design and implementation of the numerical control system for the common vertical lathe

Wang Yong
(Nanjing Institute of Industry Technology 210023)

With the continuous development of modern technology,the original ordinary lathe design form has been unable to meet the needs of enterprise practice,and therefore in this context,in order to achieve a good production condition,the relevant technical personnel should be dedicated to the design of the general vertical lathe CNC system,and thus to achieve the goal of turning lathe,and to provide a favorable basis for the development of enterprises in the practice of production. In this paper,the analysis of the general transformation scheme of the vertical lathe,and the detailed design of the general vertical lathe CNC system,which aims to promote the further improvement of the quality of the lathe machining.

common vertical lathe;numerical control system;design