数控火焰切割机功能性改造原则及要求

时间：2014-10-14作者：东莞市震磊利机电科技有限公司浏览：43

数控火焰切割机功能性改造原则及要求

    我国金属材料加工行业发展较早，传统的火焰切割方式在经历了手工向数控自动化递进的同时，基于民用市场的多种加工需求也衍生出多种不同功能类型的数控火焰切割机设备，如火焰等离子两用切割设备、圆管火焰切割机、方管/异型管火焰切割机、直条火焰切割机等都是源于下游用户的需求而开发定制并逐渐成为行业常规机型的。以下武汉嘉倍徳科技生产部将主要就数控火焰切割机功能性改造原则及相关要求予以整理，一方面方便终端用户能对此类功能性数控火焰切割机的制造流程及参数要求有一定了解；另一方面也希望借此就行业内的多种数控火焰切割机设备的改造问题引起厂家的重视和规范。

一、数控火焰切割机功能性改造优势
    1. 减少投资额、交货期短
    同购置新数控火焰切割机相比，一般可以节省60％～80％的费用，改造费用低。特别是大型、特殊数控火焰切割机尤其明显。一般大型数控火焰切割机改造，只花新购置设备费用的1/3，交货期短。但有些特殊情况，如高速主轴、托盘自动交换装置的制作与安装过于费工、费钱，往往改造成本提高2-3倍，与购置数控火焰切割机相比，只能节省投资50%左右。
 
    2. 机械性能稳定**，结构受限
    数控火焰切割机功能性改造所利用的床身、立柱等基础件都是重而坚固的铸造构件，而不是那种焊接构件，改造后的机床性能高、质量好，可以作为新设备继续使用多年。但是受到原来机械结构的限制，不宜做突破性的改造。

    3. 熟悉了解设备、便于操作维修
    购买新设数控火焰切割机时，不了解新设备是否能满足其加工要求。改造则不然，可以**地计算出机床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者对数控火焰切割机床的特性早已了解，在操作使用和维修方面培训时间短，**。改造的数控火焰切割机床一安装好，就可以实现全负荷运转。

    4. 充分利用现有的条件
  　可以充分利用现有地基，不必像购入新设备时那样需重新构筑地基。

    5. 采用较新的控制技术
  　可根据技术革新的发展速度，及时地提高生产设备的自动化水平和效率，提高设备质量和档次，将旧机床改成当今水平的机床。

二、数控火焰切割机传动系统改造
    1. 步进电机开环系统改造
    数控火焰切割机的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲，经驱动电路控制和功率放大后，使步进电机转动，通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序，便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端，故称之为开环系统，该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度，齿轮丝杠等传动元件的节距精度，所以系统的位移精度较低。该系统结构简单，调试维修方便，工作**，成本低，易改装成功。

    2. 异步电机/直流电机拖动闭环系统改造
    数控火焰切割机闭环系统改造与开环系统的区别是：由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时与给定值进行比较，将两者的差值放大和变换，驱动执行机构，以给定的速度向着消除偏差的方向运动，直到给定位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂，成本也高，对环境室温要求严。设计和调试都比开环系统难。但是可以获得比开环进给系统更高的精度，更快的速度，驱动功率更大的特性指标。可根据产品技术要求，决定是否采用这种系统。

    3. 交/直流伺服电机半闭环系统改造
    数控火焰切割机半闭环系统检测元件安装在中间传动件上，间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环路内部部分元件的误差，因此，它的精度比闭环系统的精度低，但是它的结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元件与速度检测元件和伺服电机作成一个整体时则*考虑位置检测装置的安装问题。
　　机床数控化改造是近年来业界所盛行的一种设备改造手段，一般来说，传统机床设备的数控化改造将有效的提高设备效率和加工质量，同时在成本上也更为经济适用，是一种比较适合我国国情的一类提升生产力的改进手段。以数控切割机机床的数控化改造为例，在对多家用户的了解及回访中，总结了一些机床改造使用后的感受。

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