摘  要：本文介绍了B2010A龙门刨床原直流驱动系统、刨床加工工艺特征及刨床驱动系统的改造。论述了改造的必要性，详细介绍了交流驱动系统的改造方案、原理以及改造后机床参数的设定与调试。 关键词：直流驱动；交流驱动；伺服电机；变频调速   一引言 1．数控机床的发展 自1952年美国诞生了世界上第一台数控机床，随之而来的就是数控技术在机械制造领域中的广泛应用。数控技术是数字控制（NC，Numerical Control）技术的简称， 它是一种用数字化的信息（数字、字母和符号）对某一工作过程进行可编程的自动控制技术。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，而且带来了国民经济狂飚式的发展，因此数字化已是现代机械制造行业发展的必然趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面。 一.　高速、高精加工技术及装备的发展新趋势 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可以极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。 　在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60 000r/min，在此加工中心上加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h。 　　在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。 　　在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。 二.　 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。 　　为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。 　网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，如在EMO2001展中，日本山崎马扎克（Mazak）公司展出的“CyberProduction Center”（智能生产控制中心，简称CPC）；日本大隈（Okuma）机床公司展出“IT plaza”（信息技术广场，简称IT广场）；德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（开放制造环境，简称OME）等，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。随着技术革新的发展，及时提高生产设备的自动化水平和效率，在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。我国大多数制造行业和企业的生产、加工装备普遍存在设备老化问题，绝大多数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。 用这种装备加工的产品精度不能保证，而且工作效率很低，在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。这些设备、生产线是个包袱，也是一批很大的存量资产，修好了就是财富，以最小的投资盘活最大的存量资产，争取到最大的经济效益和社会效益，花20％左右的资金将一台设备起死回生，发挥功效，比添置新设备不仅省钱还省时间。如何利用国际先进的技术推进我国的机床改造事业，增强设备使用效率，使我国更多的企业具备国际竞争力？越来越多的企业采用机床改造的方式恢复和提高设备能力，这是提高生产力、节约现有资源的一个有效途径。 2．改造的必要性  将旧机床改成当今水平的机床、提高设备质量和档次正被广大企业看好。机床改造后性能高、质量好，可以作为新设备继续使用多年；可充分利用现有的条件（现有地基，不必像购入新设备时那样需重新构筑地基）；可以根据机床技术革新的发展及时采用最新的控制技术。B2010A龙门刨床是机械化自动化程度很高的大型机床。刨床工作台的原主拖动系统为A—G—M调速系统，（即电机扩大机—直流发电机—直流电动机组系统），完全依