0 引言

　　數(shù)控技術(shù)是采用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)。近年來數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，比傳統(tǒng)普通的車床創(chuàng)造出了更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，也推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。數(shù)控車床伺服系統(tǒng)是數(shù)控車床重要的組成部分，關(guān)系著數(shù)控加工的效果。但是目前數(shù)控加工效果受到多方面因素的影響，如伺服控制、數(shù)控車床零部件質(zhì)量、機(jī)械結(jié)構(gòu)等。因此為了確保數(shù)控車床的精度與性能，需要對(duì)伺服系統(tǒng)中的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整控制。由于各品牌數(shù)控系統(tǒng)有著不同的伺服調(diào)整方法，對(duì)調(diào)整人員的技術(shù)要求特別高，并且無法準(zhǔn)確的評(píng)估伺服系統(tǒng)最佳的調(diào)整效果，使得數(shù)控車床無法發(fā)揮出最佳的動(dòng)態(tài)性能。

1 數(shù)控車床伺服系統(tǒng)調(diào)整的概述

　　1.1 數(shù)控車床概述

　　1.1.1 數(shù)控車床的特點(diǎn)

　　數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng)，因其具有良好的性能，占據(jù)了較高的市場(chǎng)，是一款性價(jià)比較高的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品。數(shù)控車床主要任務(wù)是完成回轉(zhuǎn)零件的表面加工，其結(jié)構(gòu)包括車床床身、數(shù)控系統(tǒng)、伺服進(jìn)給系統(tǒng)、主軸、防護(hù)、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳感檢測(cè)設(shè)備等。伺服系統(tǒng)是數(shù)控車床非常重要的部分，主要包括伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、導(dǎo)軌、減速機(jī)、電機(jī)支撐架、滑板滑鞍等。在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，伺服系統(tǒng)按照相關(guān)的指令進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)、檢測(cè)，更好的完成插補(bǔ)切削。

　　1.1.2 數(shù)控車床的優(yōu)點(diǎn)

　　數(shù)控車床集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、機(jī)械制造、微電子技術(shù)等多種技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)了高度的機(jī)電一體化功能。與傳統(tǒng)普通的機(jī)床相比，具有較多的優(yōu)勢(shì)。數(shù)控系統(tǒng)在零件加工過程對(duì)其進(jìn)行細(xì)致入微的程序編程，使得加工對(duì)象轉(zhuǎn)變的適應(yīng)性更強(qiáng)。2008 年北京奧運(yùn)會(huì)的主體育場(chǎng)鳥巢，其加工的方式就是采用數(shù)控車床加工，完成了比傳統(tǒng)普通機(jī)床無法完成的復(fù)雜加工任務(wù)。數(shù)控車床在控制上打破了傳統(tǒng)的機(jī)械光杠傳動(dòng)，用先進(jìn)的伺服控制所代替，從而保證了車床加工的精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量。數(shù)控編程使得數(shù)據(jù)車床加工更加適應(yīng)零件的頻繁更換。對(duì)新的零件進(jìn)行加工時(shí)，只需要更改程序代碼即可。其他車床對(duì)相同的程序同樣適用，可以同時(shí)對(duì)多臺(tái)車床改動(dòng)程序，提高了數(shù)控車床的生產(chǎn)效率。同時(shí)由于數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化控制水平較高，有效的降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，方便了工廠對(duì)系統(tǒng)和車床組網(wǎng)的管理與監(jiān)控，提高了生產(chǎn)自動(dòng)化水平。

　　1.2 數(shù)控車床伺服系統(tǒng)調(diào)整的概述

　　數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括主軸、X軸、Z 軸、尾臺(tái)等，通常情況下影響其加工零件質(zhì)量的主要因素是主軸、X 軸與 Z 軸。但是數(shù)控車床完成插補(bǔ)加工的主要部件是 X 軸與 Z 軸的伺服系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)是數(shù)控車床系統(tǒng)中重要的一部分，其工作原理是自動(dòng)控制車床移動(dòng)部件的位置與速度，從而提高數(shù)控車床零件加工的精度與性能。但是在實(shí)際加工零件中，存在較多的因素對(duì)伺服系統(tǒng)造成了一定的干擾。為了確保加工的精度，需要從機(jī)械和電氣等方面對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，提高數(shù)控車床的加工性能。

　　1.2.1 伺服系統(tǒng)的機(jī)械調(diào)整

　　對(duì)數(shù)控車床進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)質(zhì)就是對(duì)伺服系統(tǒng)中電機(jī)的尺寸精度、裝配間隙、同軸程度、絲杠上母線、側(cè)母線的裝配情況、床鞍的爬行等方面進(jìn)行檢查，對(duì)X 軸與 Z 軸的機(jī)械插補(bǔ)的垂直度情況進(jìn)行研究，同時(shí)伺服軸運(yùn)動(dòng)的機(jī)械情況和兩軸插補(bǔ)運(yùn)行不匹配程序進(jìn)行深入的分析。除了上述方面外，加工車間的實(shí)際環(huán)境溫度、濕度也是影響加工性能的重要因素。因此可以看出數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)械裝配情況對(duì)加工零件工作影響較大。

　　1.2.2 伺服系統(tǒng)的電氣調(diào)整

　　數(shù)控車床擁有最高精準(zhǔn)度的伺服控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)的電氣調(diào)整是利用調(diào)整伺服驅(qū)動(dòng)器的伺服參數(shù)對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制。伺服電氣調(diào)整包括閉環(huán)控制與半閉環(huán)控制。半閉環(huán)控制是在原本的伺服控制上增加了電機(jī)的反饋，并結(jié)合電機(jī)編碼器的精準(zhǔn)分度，使得電機(jī)的反饋控制更加精準(zhǔn)。

　　通過圖 1 可以看出 ：首先，裝配資源包括了 ：裝配信息模型、裝配工具、夾具模板以及裝配工作臺(tái)模型等，裝配資源初始化主要是指裝配信息模型的初始化、裝配工具、夾板模型、工作臺(tái)模型的實(shí)例化，裝配工作空間的參數(shù)設(shè)計(jì)與配置等，初始化是為裝配工藝技術(shù)提供了一個(gè)初步的工作環(huán)境。其次，在三維裝配工藝環(huán)境下，工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，首先選取了可拆除電子產(chǎn)品進(jìn)行拆除試驗(yàn)，并利用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)繪制出電子產(chǎn)品具體的拆除路徑。同時(shí)根據(jù)電子產(chǎn)品的初始位置及最終位置確定出圖形距陣中的關(guān)鍵點(diǎn)所在，并通過電子產(chǎn)品各關(guān)鍵點(diǎn)間的平動(dòng)或旋動(dòng)來仿真電子產(chǎn)品實(shí)際的拆除過程。如果在測(cè)試中發(fā)生互相干涉等現(xiàn)象，由將電子產(chǎn)品所有元件歸于最初位置，如果沒有發(fā)生任何問題，則產(chǎn)品進(jìn)入下一層拆除測(cè)試階段。如此反復(fù)幾次后，就可以根據(jù)拆除的順序求逆，從而推斷出裝配的序列。因此也可以說，裝配路徑即是拆除路徑的反演過程。最后，工作人員根據(jù)所得到的裝配序列路徑在計(jì)算機(jī)操作程序的界面中通過圖像將裝配的整個(gè)過程用動(dòng)態(tài)的模式演示出來，同時(shí)在操作窗口中選擇出正確的裝配工具，制定出詳細(xì)的裝配操作步驟。以此來提高電子產(chǎn)品整體的裝配效率。

　　由此可見，利用三維裝配工藝技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜電子產(chǎn)品的裝配工藝，有效地避免了傳統(tǒng)模式下幾何推理和知識(shí)推理方法在工作中的局限性。同時(shí)，在三維裝配工藝技術(shù)中充分運(yùn)用了工作人員的專業(yè)知識(shí)和技能，提高了裝配效率。

　　例如 ：某電子生產(chǎn)廠家在復(fù)雜電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，就是運(yùn)用了三維裝配工藝技術(shù)。首先在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)下，以 CAA與 VISUAL C ＋＋ 6.0 集成開發(fā)環(huán)境為開發(fā)工具，設(shè)計(jì)開發(fā)出一個(gè)基于 CATIA 系統(tǒng)下的三維裝配工藝技術(shù)體系，該系統(tǒng)引入了工裝夾具、裝配工具及裝配操作技術(shù)等，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了裝配設(shè)計(jì)規(guī)劃、裝配路徑序列、仿真裝配模式等工藝技術(shù)。同時(shí)協(xié)助工作人員進(jìn)行裝配工藝定義及文件的編輯工作。該電子生產(chǎn)廠家在改用三維裝配工藝技術(shù)后使得復(fù)雜電子產(chǎn)品生產(chǎn)裝配效率大大提高。同時(shí)提高了該廠整體的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語

　　綜上所述，三維裝配工藝技術(shù)對(duì)提高復(fù)雜電子產(chǎn)品的生產(chǎn)裝配效率是十分重要的。因此，在運(yùn)用三維裝配工藝技術(shù)時(shí)要結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)的技術(shù)，將三維裝配工藝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮出來，促進(jìn)電子行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。