關于職業院校數控車床升級改造的探討

摘 要：本文從舊式數控車床升級改造的可行性談起，分析升級改造的優點，并就數控車床改造的一般流程及機床精度的提高方法進行了較詳細的闡述，為職業院校數控車床的升級改造提供參考。

關鍵詞：數控車床 升級改造 精度

數控專業是一個較大的專業。為了培養學生的實際操作能力，數控車床的數量較多。而隨著時間的推移以及專業的發展，數控車床往往新舊并存，早期的設備，系統老化，精度差，且使用過程中容易出現故障，對教學效果造成較大影響。如果直接棄舊換新，就會造成浪費，這些問題急需得到解決。

一、數控車床改造的可行性及優點

隨著科學技術的發展，特別是電子技術的進步，數控系統出現了跨越式的發展。而數控車床改造技術也日益成熟。這些都為職業院校數控設備的改造升級提供了可行性。同時，數控車床改造，相對于購置新設備，成本更低，節約政府采購資金；數控系統升級，可以更貼近當下生產實際，完善機床功能（比如加工程序的圖形模擬），從而提高教學質量；教師通過參與機床的改造實施過程，對數控車床的結構與功能進一步熟悉，可以提高教師的科研水平和機床維修操作技能。

數控車床改造，還有如下優點：

1.投資少，交貨期短

在達到同樣設備技術水平情況下，改造所需費用僅為購置新機的1/3左右；由于技術升級所涉及的相關零部件全是標準件且技術要求更加明確，故交貨期可縮短至2～3個月。

2.可根據實際使用情況，合理增刪功能

作為舊機床的實際使用者，對相關技術要求了解透徹，但數控車床在教學上的應用與企業的應用存在一定的差別。因此，舊機床的升級改造更能發揮院校的主觀能動性，因地制宜增刪功能，使得產品貼合需求，做到有的放矢。

3.使用者更加了解機床結構，便于維修保養

雖然經過部分改造，但在操作使用和維修保養等方面，不再需要長時間培訓，待機床改造調試完畢，便可迅速投入教學實踐，一旦出現故障，也能迅速解決，減少維修成本。

二、數控車床改造的流程

數控車床的升級改造主要是對舊式數控車床進行改造。由于此類機床的數控系統比較落后，可根據舊數控車床的機械結構狀況和驅動要求的大小，采用新數控系統進行改造。通過增刪舊數控車床的功能，提高機床精度及安全性能。具體改造流程如下：

1.確定總體改造方案及數控系統升級

聯系舊機床生產廠家，確定技術改造方案和改造后的數控系統（一般考慮應用較廣的FANUC或西門子系統）。

2.判斷機械零部件的使用情況

數控車床調運至廠家，完成機床的拆分與清洗，判斷機械零部件的使用情況，確定哪些零部件需要更換或修配。

3.機械零部件的更換或再修配

對于數控車床來說，部分基礎件可以通過再加工重新利用，比如床身通過淬火、磨削后直接利用；床頭箱與床身的結合面重新磨削后的再利用。部分傳動件磨損嚴重，需要更換，比如床頭箱前后軸承的更換；X、Z軸絲杠及軸承的更換。

4.機床電氣、液壓系統的改造

潤滑系統升級改造，由原來的手動潤滑改為自動潤滑；一般電氣元件老化比較嚴重，相對來說電氣元件更新換代也比較快，通過更換全部電氣元件成本不會太高，但各方面性能提升明顯，部分下走線可以改為上走線，安全性又大大提高；限位升級改造，由原來的硬限位改為絕對位置式軟限位。最后是外觀美觀改造，整機重新刷油漆；整機調試并出檢驗報告。

三、提高數控車床升級改造精度的常見方法

1.修復機床導軌精度

導軌的作用是對刀架進行承載并導向，其導向精度是機床集合精度的基礎。對于數控車床來說，其導軌往往是鑄鐵導軌，精加工時采用刮削方式，刮研顯點應為18～25點/cm2。同時，應保證潤滑的可靠性，比如手動潤滑改為自動潤滑，這樣就能提高位置控制精度。

2.修復主軸精度

數控車床工作時，主軸夾持工件形成主運動，其回轉精度對加工質量有重要影響，精度的提高可以通過主軸的磨削、更換主軸軸承以及軸承間隙調整達到。當主軸軸承重新裝配好后，應檢查主軸錐孔中心線和回轉中心是否重合。

3.傳動精度的提高

傳動精度的保證主要取決于絲杠的傳動精度，可以通過更換X、Z軸絲杠及軸承達到目的。而滾珠絲杠作為標準化、通用化的部件，以其長壽命、高剛度、高效率、無間隙等特點得以廣泛應用。在滾珠絲杠的調試安裝中應特別注意其預緊力，因為其決定反向間隙，而反向間隙對機床精度影響非常大，調試后，反向間隙應小于5絲。

隨著數控技術的發展，數控設備也必將與時俱進，不斷更新。改造升級不僅可以降低成本、縮短交貨期，還給專業教師提供了難得的實踐內容，一舉多得。

參考文獻：

[1]王小軍.論職業院校數控機床升級改造的必要性及改造方法[J].電子制作，2015（1）.

（作者單位：杭州市輕工高級技工學校）