摘要：文章通過數(shù)控機(jī)床從母機(jī)產(chǎn)品到設(shè)備使用鏈接環(huán)節(jié)產(chǎn)生的“瓶頸”，論述了應(yīng)用過程中解決“瓶頸”的對(duì)策。目的是通過一系列“瓶頸”實(shí)例，使應(yīng)用企業(yè)更多的了解和掌握如何有效避免數(shù)控機(jī)床在鏈接環(huán)節(jié)和應(yīng)用過程中的一些問題，減少不必要的損失和浪費(fèi)。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 應(yīng)用 瓶頸 對(duì)策

　　Analysis of bottlenecks in the field of CNC machine tool applications and Countermeasures

　　YAN En-gang

　　(Tianshui Spark Machine Tool Co., Ltd., Tianshui, Gansu 741024 ,China)

　　Abstract：Articles by CNC machine tools products from equipment used to link points along the "bottleneck", discusses the application process to solve the "bottleneck" approach. Aims through a series of "bottleneck" examples, so that applications business more effectively understand and master how to avoid the areas of CNC machine tools in the link and some of the problems in the application process, reduce unnecessary losses and wastage.

　　Keyword：CNC machine tools Application Bottleneck Countermeasure

　　一、概述

　　隨著數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已滲透到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。它集現(xiàn)代精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)、傳感檢測(cè)、信息處理等多學(xué)科技術(shù)為一體,具有高效率、高精度、高自動(dòng)化和高柔性的特點(diǎn),成為當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)的主流裝備，是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)和核心，也是當(dāng)今機(jī)床行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

　　眾所周知，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用不僅大大提高了機(jī)械加工性能，精確加工傳統(tǒng)機(jī)床無法處理的復(fù)雜零件，有效提高加工質(zhì)量和效率，而且也為改變傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)模式帶來進(jìn)步，同時(shí)也為人們的工作模式帶來變革。但是，多年實(shí)踐表明，由于受到數(shù)控技術(shù)普及性的限制，許多企業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的性能、應(yīng)用等不同程度還缺乏了解和認(rèn)識(shí)，從數(shù)控機(jī)床的選型到設(shè)備投入使用等環(huán)節(jié)仍然存在諸多問題，不僅造成了從母機(jī)產(chǎn)品到設(shè)備使用鏈接的“瓶頸”，也形成了數(shù)控設(shè)備應(yīng)用和管理上的“瓶頸”，導(dǎo)致了數(shù)控機(jī)床的利用率不高，有的甚至長(zhǎng)期處于癱瘓狀態(tài)，不能有效發(fā)揮作用。所以,解決“瓶頸”，也是當(dāng)今數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域不可忽視的重要課題。

　　二、瓶頸與對(duì)策

　　1、為主機(jī)制造企業(yè)提供完整、規(guī)范的技術(shù)條件是解決“瓶頸”的有效途徑。

　　企業(yè)在依據(jù)加工要求選擇數(shù)控機(jī)床時(shí)，大多需要市場(chǎng)調(diào)研，對(duì)比分析和論證確定等幾個(gè)階段，最終為主機(jī)制造廠提供符合滿足自身

　　工藝需求的技術(shù)條件，技術(shù)條件確立了數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)配置、基本性能、技術(shù)參數(shù)、設(shè)備規(guī)格等，它是母機(jī)設(shè)計(jì)輸入的依據(jù)，其完整和準(zhǔn)確性都為今后數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。然而，現(xiàn)實(shí)中由于技術(shù)條件的不規(guī)范所產(chǎn)生的“瓶頸”屢見不鮮，也為后續(xù)數(shù)控設(shè)備的使用帶來了許多不利影響，諸如數(shù)控系統(tǒng)選擇的功能配置無法滿足企業(yè)特殊加工工藝需求、機(jī)床承載不夠，無法承擔(dān)相應(yīng)工件加工、設(shè)備規(guī)格不能達(dá)到工件加工要求、因數(shù)控系統(tǒng)選擇不當(dāng)，未能按需要提供工業(yè)以太網(wǎng)接口，由于傳輸速率的影響，不得不重新更換數(shù)控系統(tǒng)、全閉環(huán)控制配置了半閉環(huán)，加工精度無法保證、主軸變頻調(diào)速與負(fù)載特性不匹配，影響正常使用等等。這些實(shí)例體現(xiàn)出了對(duì)數(shù)控機(jī)床的性能、系統(tǒng)功能配置的認(rèn)識(shí)和理解的不足，由此形成了鏈接中的“瓶頸”，不僅為企業(yè)帶來投資成本的增加，同時(shí)也影響了設(shè)備使用周期，不同程度為企業(yè)帶來了損失。

　　2、隨機(jī)技術(shù)文件的完整性-解決鏈接中的資料“瓶頸”。

　　數(shù)控機(jī)床經(jīng)安裝調(diào)試后，最終驗(yàn)收并移交使用，其隨機(jī)技術(shù)文件的完整性也是后續(xù)設(shè)備應(yīng)用的關(guān)鍵，對(duì)于數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的企業(yè)來說也

　　是不可忽視的重要環(huán)節(jié)。

　　由于圖紙、說明書等技術(shù)資料提供不完整，設(shè)備產(chǎn)生故障無法修復(fù)、數(shù)控系統(tǒng)口令設(shè)置隨機(jī)資料未能涉及，需要修改機(jī)床參數(shù)時(shí)，無法進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)、驗(yàn)收期間未能提供完整的系統(tǒng)最終數(shù)據(jù)備份文件，機(jī)床數(shù)據(jù)丟失時(shí)無法恢復(fù)正常使用，不少企業(yè)的數(shù)控機(jī)床在質(zhì)保期后，因?yàn)橛龅皆搯栴}導(dǎo)致機(jī)床停機(jī)時(shí)間數(shù)月，多者一年甚至更長(zhǎng)，嚴(yán)重影響了正常生產(chǎn)的進(jìn)行，為企業(yè)帶來不可估量的損失。

　　數(shù)控機(jī)床在最終驗(yàn)收并移交使用前，對(duì)隨機(jī)技術(shù)文件的完整性進(jìn)行確認(rèn)，是應(yīng)用企業(yè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)。

　　3、加大數(shù)控基礎(chǔ)知識(shí)的普及力度，充分開發(fā)數(shù)控功能的合理使用，做到管理科學(xué)化，解決應(yīng)用和管理上的“瓶頸”。

　　從目前數(shù)控機(jī)床應(yīng)用企業(yè)來看，管理不夠規(guī)范，應(yīng)用能力還普遍存在問題，產(chǎn)生了應(yīng)用上的“瓶頸”。具體表現(xiàn)在：對(duì)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)

　　了解不多，系統(tǒng)功能的開發(fā)利用還很不夠，形成加工件品種單一，效率不高的局面、對(duì)機(jī)床控制原理理解不深，尤其是整機(jī)系統(tǒng)原理，一旦機(jī)床出現(xiàn)問題無從下手處理，形成設(shè)備停機(jī)率高、編程能力受到限制，造成數(shù)控機(jī)床利用率低、設(shè)備管理環(huán)節(jié)不夠科學(xué)和規(guī)范，缺少數(shù)控知識(shí)的基礎(chǔ)常識(shí)，也因此造成了管理上的“瓶頸”。在實(shí)際使用的現(xiàn)場(chǎng)觀察到：數(shù)控機(jī)床的使用環(huán)境在含有灰塵、靜電、潮濕、鐵削、廢液等的環(huán)境中，不僅改變了機(jī)床工作的特定環(huán)境，也是引發(fā)機(jī)床故障的原因之一、電箱及控制箱內(nèi)通風(fēng)散熱性能被任意改變，顯示出箱內(nèi)配置的散熱器容量不夠，從而引發(fā)故障、定期的設(shè)備保養(yǎng)使用風(fēng)管子清理鐵削，異物進(jìn)入位置檢測(cè)光柵尺內(nèi)部，導(dǎo)致鋼帶表面產(chǎn)生劃?rùn)M，柵距受到破壞而無法恢復(fù)，只能采取更換的處理措施、加工過程中的冷卻液沒有采取防范措施，液體濺入主伺服電機(jī)內(nèi)部，電機(jī)冒煙并異常損壞，不得不停機(jī)修復(fù)或更換……。綜上實(shí)例所述，究其原因，主要是對(duì)數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)的了解還很缺乏，數(shù)控技術(shù)應(yīng)用也還不夠普及，特別是設(shè)備管理部門，在用好數(shù)控設(shè)備的同時(shí)，提高對(duì)數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握，形成科學(xué)、規(guī)范化的管理，只有這樣才能管好設(shè)備并滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，在設(shè)備利用率上發(fā)揮更大作用。因此加大數(shù)控基礎(chǔ)知識(shí)的普及力度，提高全員意識(shí)，努力造就一批集數(shù)控技術(shù)、管理于一體的人才隊(duì)伍，也是解決數(shù)控機(jī)床應(yīng)用和管理上“瓶頸”的重要對(duì)策。

　　4、改善電源質(zhì)量，提高電網(wǎng)品質(zhì)，解決因電網(wǎng)對(duì)數(shù)控機(jī)床可靠性帶來的“瓶頸”。

　　就數(shù)控機(jī)床應(yīng)用而言，企業(yè)供電系統(tǒng)的好壞對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的可靠性都會(huì)帶來影響，如電網(wǎng)中的諧波通過供電電源對(duì)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，

　　同時(shí)對(duì)周圍機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射;有些信號(hào)經(jīng)過傳遞形成二次輻射，這種干擾疊加在信號(hào)上，會(huì)引起數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)測(cè)控失真和誤動(dòng)作，位置控制產(chǎn)生漂移，對(duì)測(cè)量單元的干擾直接影響測(cè)量與控制精度。直接驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁噪聲，由供電網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)給系統(tǒng)其他設(shè)備;通過與其相連的導(dǎo)線向外部發(fā)射，或阻抗耦合接地回路將干擾帶入其它電路，干擾途徑可以很遠(yuǎn)，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生的干擾信號(hào)沿著供電變壓器進(jìn)入民用網(wǎng)絡(luò)，使接自配電母線的電氣設(shè)備成為遠(yuǎn)程受害者。電源波動(dòng)大超出正常范圍，也會(huì)影響系統(tǒng)控制的不穩(wěn)定、設(shè)備無法正常工作，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)控制單元失靈或損壞;見圖一噪聲發(fā)射和干擾、圖二干擾信號(hào)的傳遞。因此改善電源質(zhì)量，提高電網(wǎng)品質(zhì)，也是有效解決數(shù)控機(jī)床可靠性“瓶頸”的重要因素。

　　為了保證傳動(dòng)控制系統(tǒng)在工業(yè)電磁環(huán)境中免受或減少干擾，必須采取抑制干擾措施;切斷或衰減干擾傳播途徑及耦合通道、降低系統(tǒng)對(duì)干擾信號(hào)的敏感性，才能保證系統(tǒng)的電磁兼容性和運(yùn)行的可靠性。目前采取的措施有以下幾種：(1)、隔離/濾波隔離是把干擾源和易受干擾的部分隔離開來，使它們不發(fā)生電的聯(lián)系，濾波的作用是抑制傳導(dǎo)干擾，通常采用隔離變壓器或?yàn)V波器。(2)、適配電抗器可以減少諧波對(duì)電網(wǎng)的污染。(3)、穩(wěn)壓電源可以提高電網(wǎng)品質(zhì)，減小電源波動(dòng)。具體采取的措施需要結(jié)合企業(yè)電網(wǎng)工況和數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)配置確定，條件具備時(shí)依據(jù)企業(yè)具體情況，可與母機(jī)制造企業(yè)協(xié)商在原設(shè)計(jì)基本配置的基礎(chǔ)上，考慮上述配置，這是最為理想的辦法。

　　三、結(jié)束語

　　在數(shù)控技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，數(shù)控機(jī)床應(yīng)用領(lǐng)域的“瓶頸”也許是人們不太關(guān)注或常常被忽視的一個(gè)選題，但是數(shù)控機(jī)床從研發(fā)到應(yīng)用也是一項(xiàng)系統(tǒng)而又復(fù)雜的工程，只有不斷提高數(shù)控機(jī)床的綜合應(yīng)用能力，充分重視并有效解決應(yīng)用領(lǐng)域的“瓶頸”，才能使我國(guó)的數(shù)控機(jī)床沿著健康的軌道發(fā)展。

　　作者簡(jiǎn)介：閆恩剛(1960-)，男，天水星火機(jī)床有限責(zé)任公司，天水市麥積區(qū)社棠東路41號(hào)，郵編：741024，工程師

　　主要研究方向：數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)及技術(shù)支持、咨詢;發(fā)表論文6篇