0 引言
本文所研究的對象是某職業(yè)學校實訓車間的一臺 hassvf－3d 立式加工中心。這臺加工中心已經(jīng)使用多年，在經(jīng)歷了多次的大型維修之后，還是經(jīng)常出現(xiàn)故障，對教學造成了嚴 重的影響，為此本文針對這一情況對加工中心進行改造。
本文考慮到該加工中心機床部分基本完好而數(shù)控系統(tǒng)等已經(jīng)無法繼續(xù)使用，打算改造為一種實訓型加工中心。首先將原有的數(shù)控系統(tǒng)進行更換，同時在原有的系統(tǒng)中變頻器和伺服驅(qū)動器與原有的數(shù)控系統(tǒng)是通過一個保密的協(xié)議進行通信的， 新的系統(tǒng)無法與原有的變頻器與伺服驅(qū)動器進行通信，所以也要更換掉。如果伺服驅(qū)動器更換了，那么伺服電機也要進行更換。對于主軸電機來說，由于其功率相對來說是比較大的，同時現(xiàn)階段的運行過程中也沒有出現(xiàn)太多的異常，所以可以繼續(xù)使用。另外機械部分的一些改造工作僅僅只為了配合系統(tǒng)電氣部分的改造工作，不用進行太多的改變。
1 數(shù)控系統(tǒng)的選型
由于本文設(shè)計的是實訓型加工中心，因此在整個加工中心 的改造工作里面核心的就是數(shù)控系統(tǒng)的改造工作了，必須 要選擇一個合適的數(shù)控系統(tǒng)才能夠使工作順利完成，同時數(shù)控 系統(tǒng)的其他部分比如變頻器及伺服驅(qū)動也就確定了。本次加 工中心改造的目的是為了使加工中心更能滿足教學的需要，所 以設(shè)計的過程中沒有必要過多的追求加工性能，本文選擇了當前主流的西門子數(shù)控系統(tǒng) sinumerik 808d，在伺服驅(qū)動方面選擇的是 sinamics v60 伺服系統(tǒng)，在主軸方面選擇的是模擬主軸，在變頻器方面選擇的是 micromaster420。
2 電氣系統(tǒng)的設(shè)計與選型
2．1 加工中心伺服系統(tǒng)設(shè)計
對于整個數(shù)控機床來說，比較重要的一個部分就是伺服系 統(tǒng)了，因此一定要選擇一個合理適用的。為了使選擇的電機能 夠符合改造的要求，其給定負載首先要符合要求，其次再校核 負載慣量。
在數(shù)控機床里面，如果一個零件要進行切削加工的時候， 伺服電機所輸出的力矩要克服一定的力矩: 恒定的負載力矩以及切削力矩; 機床工作臺加、減速需要的力矩，選擇的伺服電機能夠滿足需求，需要看這個電機是否滿足這個條件: 負載的慣量不能大于電動機本身慣量的 3 倍。