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數控機床的改造及應用

2018-5-28 來源：廣州（zhōu）數控設備有限公司作者：朱兆華何榮軍李石

摘要：我國在改革開（kāi）放（fàng）初期因相（xiàng）關技術落後（hòu）、加工工藝水平較低，無法通（tōng）過（guò）國內企業生產條（tiáo）件滿（mǎn）足快速發展的加工行業的需求，曾大量引進國外高檔數控機床。但時至今日，這（zhè）些高檔機（jī）床已經嚴（yán）重老化了（le），故障頻發無法滿足我國生產加工行業日益（yì）提（tí）高的要求，但這些高檔（dàng）機床如果進（jìn）行改造，花費較少的費用就能繼續為企業服務取得明（míng）顯的經濟效益（yì），文章（zhāng）對我國數控機床的改造情況做了簡要分析，並對如何將（jiāng）數控機床進行改造進行了詳細闡述，這會（huì）對我國現階段數控機（jī）床改造具有一定的指導意義。

關鍵詞：數控機床；改造；措施；應用

1、我國數控機床現狀

進入二十一世紀以來，隨著我國經（jīng）濟水平的快速改善和相關技術的不斷提高，國內每年可生產數控機（jī）床約八千台，但（dàn）作為擁有世界工廠之稱的（de）大國，這些數控機床的數量遠遠達不到對現（xiàn）有機床的替（tì）代作用（yòng），企（qǐ）業現有的數控機床大多已（yǐ）經服役十到二十年，而且數控（kòng）化程度低，無法加工精密部件。這些機（jī）床的產品標準度低而且加工效率不高，無法（fǎ）滿足大（dà）批量生產的要求。這會直（zhí）接影響企業的發展（zhǎn），從長（zhǎng）遠角度來看，甚至會對我國經濟造成（chéng）一定（dìng）影響。

如何解決這一問題是擺在我國加工（gōng）行（háng）業麵前的一道難題，如果將（jiāng）這些數控機床全部（bù）淘汰從新訂購新型數控機床，雖然可以解決後續加工（gōng）的技術問題，但（dàn）需要大量資金購置，這會（huì）影響企業（yè）的現金流供應。在這種情況下我（wǒ）們可以對現有（yǒu）的數（shù）控機床進行改造，使之性能得到有效提升，滿足企業（yè）需求，而且花費很低———隻是購置新型數控機床費用的20%左右，這對企業來說是一個十分有利的條件。

2 、數控機床改造的意義及需求

高級數控（kòng）機床是加工製造業（yè）不可缺少的（de）工具，但是我國現有數控機床大（dà）多是老式機床，加工精度低、生產效率低、不合格產品多是其無法逾越的鴻溝，這直接導致國內部分加工製造企業無法對精密部（bù）件進行加工，極大地影響相（xiàng）關企業在國際市場（chǎng）上的生存與發（fā）展。而新型高級數控機床在計（jì）算機的準確控製下可以準確地（dì）按照加工工件設計要求進行切（qiē）削加工，能夠完美地控（kòng）製各個方向上的進給量，不僅可以提高產（chǎn）品加工精度，更可以（yǐ）通過計算機的精準控製加（jiā）工出各（gè）種曲線、曲麵等複雜工件。而且一次成型（xíng）率高，避免二次加工或造成廢件的情況發生，還可（kě）以實現自動化加工，在（zài）這樣的條件下（xià）數（shù）控機床的生產效率可以（yǐ）提高（gāo） 2-3倍，大大提高了企業的經濟效益（yì）也增強了企業的核心競爭力。如果在加工工件需要多（duō）工序加工情況下，新型數控（kòng）機床的優勢體現的更（gèng）加明顯在控製中心的計算機程（chéng）序控製下，需要多工序進行加工的工件隻需要一次被固定（dìng）在機床（chuáng）上進行定位，其餘工序可以在預定程序的控製下實（shí）現自動化加工，無需重（chóng）複進行固定、定位，這會大幅提高企業生產（chǎn）加工效率。

另外，數控機床的改造在國內加工製造業內有（yǒu）著巨大的需求，我國上世紀達從國外大量進口的高檔數控機床基本到達了淘汰的邊緣，但這批產品（pǐn）數量巨（jù）大、價值較高，如果直接淘汰會對企業和國家造成（chéng）不小的經濟損失，而且直接引進新型高級數控機床的成本非常高，不（bú）少企業無法承受（shòu）這樣的（de）資金量需（xū）求。更為重要的是，這些即將淘汰的數控機床很（hěn）大一部分隻是由於數（shù）控（kòng）係統無法（fǎ）更新或無法配置新係統而停止使用的，大部分數控機床機械部件精度和（hé）金屬強度還能滿足設計需求，這為數控機床的改造創造了可能性。而且進行改造（zào）後的數控機床可以滿足現階段生產加工行業的精度、質量（liàng）等方麵的（de）需求，且改造費（fèi）用相比（bǐ）於高（gāo）昂（áng）的新型數控（kòng）機床購置費用來說低廉（lián）很（hěn）多，隻是購置費用（yòng）的 20%左右，這（zhè）樣（yàng）就會（huì）為生產加（jiā）工（gōng）企業節省一筆不小的開支，而且（qiě）還能避免資源的浪費。

最後，我們對數控機床改造的市場及可行性進行分析。隨（suí）著（zhe）我國改革（gé）開放之後經濟建設加（jiā）速發展（zhǎn），“中國製造”已經（jīng）成為世界的一個符號，中國已經成為“世界工廠”，大量加工製（zhì）造企業如雨後春筍般出現在祖國大地上，我國每年都要從發達國家引進（jìn）大量電（diàn）氣（qì）設備來滿足（zú）生產加工的需求，數控機床也是其中很大（dà）的一項，國內的數控機床（chuáng）生（shēng）產（chǎn）廠家也在不斷的（de）學習並飛速發展，但國內的生產並不能完全滿足市場（chǎng）的需求。現（xiàn）在很多加工製造企業還（hái）在使用老式數控機床，而且數量龐大，這就為數控機（jī）床改造提供了廣泛的市場，滿足了客戶需求。而且經過近（jìn）年來我國相關技術人員的不斷努力學習和進步（bù），數控（kòng）機床的核心技術數控係（xì）統已經日（rì）趨（qū）成熟，性能非常穩（wěn）定，可以（yǐ）適用於老式數控機床（chuáng）的改造項目上（shàng）。隨著技術的不斷提高，數控機床的模塊化技術也已經能夠應用於老式數控機床的改造中去。隻需要對這些老式數控機床進行部分部件進行技術更新，就可以（yǐ）盤活這（zhè）一（yī）批很大的固定資產，隻（zhī）要改造好了就是一筆巨大（dà）的財富。通過發現（xiàn）主要的技術（shù）難點，解決數（shù）控（kòng）機（jī）床改造過程中的關鍵技術問題，就可以使用最小的投資取得最大的經濟效益和社會效益。數控機床改造項目擁有（yǒu）一個極大的市場。

3 、數控機床改造技術和（hé）措施

要想對現有數控機床進行改造，就要了解與新型數控機床的差距和實際生產加（jiā）工過程中對數控機床的要求。一台性（xìng）能優良穩定的（de）數控機床應該滿足：數控（kòng）機床部件具有高的（de）靜動態剛度；運動副之間的（de）摩擦係（xì）數小，傳動無間隙；功率（lǜ）大；便於操作和維修等條件。所以在進行機床數控改造時也應盡量達到上述要求。不是簡單（dān）地將現代數控裝（zhuāng）置與老式數控（kòng）機床連接在一起進行模塊（kuài）化更新就能夠達到了數控機床改造的要求（qiú），還應對老式數控機床（chuáng）的主要部件進行相應的改造，才能達到花小錢辦大事目的（de）。具體措施有下列幾項。

3.1 修複導軌精度

數控機床（chuáng）的導軌是在加工過程中起到導向與承載作用的部件。性能良好的導軌不論在空載（zǎi）條（tiáo）件下還是在加工過程中，都應對加（jiā）工工件提供足夠的導向精度。這是保（bǎo）證數控機床加工工件精度的基礎，所以，在進（jìn）行數控機床改造時必須修複導軌精度。對不（bú）同形式導（dǎo）軌需（xū）要采用不同的修複方式（shì）。如現有數控機床導（dǎo）軌為塑料導軌則需進行重新粘塑，首先將塑（sù）料導軌表麵加工粗糙，有需要（yào）的情況（kuàng）下（xià）可以在其表現上（shàng）加工凹（āo）槽（cáo），然後將聚四氟乙烯（xī）導軌軟（ruǎn）帶用膠黏劑（jì）固定到加工好的塑（sù）料（liào）導軌上（shàng），室溫環境下固化 24 小時即可；如（rú）果使用（yòng）的是鑄鐵導軌可以采用刮（guā）削或者增加塗層的方法來修複導軌精度，如果導軌表麵平整無明顯損傷（shāng）可以使用環（huán）氧（yǎng）型（xíng）耐磨導軌塗層對鑄（zhù）鐵導軌進行（háng）修（xiū）複，可（kě）以節省改造時間，如果表麵有損傷情況下就需要對（duì）現有鑄（zhù）鐵導軌（guǐ）進行刮削（xuē），刮研顯點為 18-25 點/平方厘（lí）米，同時，必須保證潤滑的（de）可靠（kào）性。這樣才能盡可能地減小摩擦，以及對位置控製精度的影響。

3.2 恢複主軸精度

主軸是（shì）數控機（jī）床重要部分。在數控機床工（gōng）作時由主軸帶動工件或刀具進行切削加工，主軸的精度直接影響著產品最終的質（zhì）量，所以數控機床改造時大（dà）多需要更換主軸軸承、或者重新調整軸承的間隙調整和預緊。

3.3 修複滾珠絲杠

數控機床部件中都含有滾珠絲杠，滾珠絲杠是數（shù）控機床在進行（háng）加工過程中控製進給（gěi）的主要傳動機構，在改造時要恢（huī）複其傳動精度（dù）才能保證改造後的定（dìng）位（wèi）精度，在改造過程中一定（dìng）要更換或（huò）重新調整滾（gǔn）珠絲杠的滾動軸承，適當預緊，保證其精度。

3.4 更新數控係統

數控係統是數控機床的（de）靈魂，現在老式數控機床改造的技術日趨成熟，相應係（xì）統（tǒng）也越來越穩定，在改造過程中可以選用 SIEMENS 係統（tǒng）、FANUC 係統等，這些數（shù）控係統相比於老式（shì）係統功能更加齊全、性能更加穩定（dìng）。

4 、結束語

數控機床改造項目具有非常廣泛的市場，充（chōng）分滿足了客戶需求，並且在製造業飛速發展的階段，相關企業對這項工作更迫切的期（qī）待，對現有數控機床進行改（gǎi）造升級，不僅僅加（jiā）強了企業的生（shēng）產裏、為企（qǐ）業注入了新的活力，而（ér）且避免了大量資（zī）產浪費現象的發生，希（xī）望數控機床改造技術（shù）可以（yǐ）更好地為相關企（qǐ）業服務（wù），為其帶來更大的經濟和社會效（xiào）益。

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