數控機床的改造及應用

王同慶

（天津輕工職業技術學院 300350）

數控機床的改造及應用

王同慶

（天津輕工職業技術學院 300350）

改革開放時期，我國數控機床的技術相對落后，不能滿足加工行業的需求，進而不能促進我國生產的快速發展，因此，我們引進了國外先進、高檔的數控機床。但是，隨著時代和科學技術的發展，這些先進的高檔機床已經老化，不能再滿足加工行業不斷增長的需求。本文針對數控機床的改造以及應用，還有應該采取的一些措施做了詳細地分析。

數控機床；改造；應用；措施

數字程序控制機床，簡稱“數控機床”。它是隨著自動控制、精密測量、電子技術、計算機技術、機床結構設計與工藝發展，綜合應用這些新的技術成就而出現的自動化的精密新型機床。隨著社會的發展，數控機床被應用到越來越多的加工業中，在加工業中應用數控機床可以減少投資，提高生產效率。但是隨著時代的不斷發展，一些數控機床已經老化，在生產過程中會經常出現問題，使生產的產品不能達標。這就需要對一些數控機床進行改造升級，采用一些先進的改造技術，提高機床的性能，讓數控機床能夠穩定可靠地運行，在為企業節省投資成本的同時還可以創造更大的利潤，進而促進社會的發展和進步。

1 數控機床改造所面臨的問題

跟隨著時代的不斷發展，我國的經濟水平和科學技術也在不斷地進步和發展，我國每年生產數控機床的數量達到約8000臺，但是我國擁有很多的工廠，被稱之為“世界工廠”，每年8000臺數控機床的生產量遠遠不能滿足這些工廠的生產需求。況且這些數控機床采用的都是一些比較落后的技術，數控化的程度相對較低，根本不能滿足這些工廠大量生產產品的需求，如果長期這樣發展下去，企業的生產效益肯定會下降，同時也不利于我國社會經濟的發展。

如何解決數控機床技術相對落后這一問題是我國各個加工業所面臨的重大問題。首先我們考慮的是將這些現有的數控機床全都廢棄掉，而后購買技術先進的數控機床，這樣雖然可以滿足加工業不斷增長的需求，提高企業的生產效益，但是購買技術先進的數控機床需要大量的資金，如果企業拿出這么多資金來購買先進的數控機床，企業的資金鏈很有可能就會斷掉，不能再維持企業的發展。因此，我們考慮對現有的數控機床進行改造，在原有的基礎上引進先進的技術，使現有數控機床的性能提高，這樣不但節約了資金，還能滿足企業的生產需求，提高企業的生產效率，進而促進社會經濟的發展。

2 數控機床改造的意義及市場需求

對我國的加工制造行業來說，高級的數控機床是生產過程中不可或缺的生產工具，但是，在國內，我國的數控機床都是那種老式的，從加工精度、生產效率、生產產品的合格率等性能上來說，都是比較落后的，這使得我國的一些加工制造企業根本無法生產那些高精密的部件，使得我國的加工制造業在國際市場上的競爭力大大降低[3]。一些高級先進的數控機床可以通過計算機來控制，這樣在生產高精密部件時，通過計算機的控制，可以準確快速地對部件進行加工，能夠很好地控制切削的角度和力度，進而提高產品的加工精度。這樣可以很好地保證產品的成型率，節約成本的同時也節約了時間，調高了加工制造業的效率與效益，同時在國際市場上也具有了很高的競爭力。如果在加工一個部件時需要很多道程序，在高級先進的數控機床上操作顯得特別輕松，在計算機的控制下，需要多道程序的部件只需要被固定在機床上，然后通過計算機內的程序進行自動化地加工，不需要反復地進行固定，這樣加工制造企業的加工生產效率就會明顯地提高了。

其次，我國的加工制造業對數控機床的改造有著很大的需求。20世紀的時候，我國從發達國家大量引進了一些高檔的數控機床，這批機床已經面臨著淘汰，但是這些機床的數量龐大，當時引進的時候還花費了巨資，如果直接淘汰的話，我國的一些加工制造業將會面臨著巨大的經濟損失，很多企業將不能承受這樣的經濟損失，甚至導致破產。再者，這些面臨淘汰的數控機床停止使用，其主要原因是這些機床的數控系統無法更新和配置，而這些機床的金屬強度和機械部件精度還都能滿足要求的，而改造的費用與淘汰這些數控機床之后再購置新的數控機床相比，要節約很多，而且可以將資源充分地利用。

最重要的是，我們應對數控機床改造的市場和可行性進行了詳細地分析。隨著改革開放的到來，我國的經濟快速地發展，伴隨而來的就是大量的加工制造業，為了滿足這些加工制造業的需求，我們國家要從國外引進一些電氣設備，當然，數控機床是其中重要的一項。與此同時，我們國家生產數控機床的工廠也在不斷地學習先進的技術，但是這些生產數控機床的工廠仍然不能滿足我國市場日益增長的需求。我們發現，我國仍有一些加工制造業在使用傳統的數控機床進行生產，這樣就為我們對數控機床的改造提供了條件，進而滿足市場的需求。隨著科學技術的進步，我們的相關技術工作人員也在不斷地學習和創新，有關數控機床的改造技術在日益成熟，這樣就可以保證數控機床的改造工作順利進行。伴隨著數控機床改造技術的提高，一些先進的技術如數控機床的模塊化技術也可以應用到傳統數控機床的改造工程中去。我們發現，只要我們對那些傳統的數控機床的一些部件進行技術上的更新，這些傳統的數控機床就可以再次投入使用[1]。在對數控機床改造的過程中，應該善于發現技術上的難點，并認真解決這些技術上的問題，我們就可以對傳統的數控機床改造成功，就可以用最少的投資來獲得最大的經濟效益，進而推動社會經濟的進步和發展。由此看來，數控機床改造真的具有很大的市場。

3 數控機床改造所采取的措施

為了順利對現有的數控機床進行改造，掌握在生產過程中對新型的數控機床的要求和傳統數控機床與新型數控機床的差距是必不可少的過程。一臺性能好的數控機床應該具備的條件是：①傳動的時候沒有間隙，運動的時候運動副之間的摩擦系數應該盡可能的小；②數控機床的部件應該具有高的靜態剛度；③方便操作和維修，功率大。因此，在對傳統數控機床進行改造時應該滿足上述條件[2]，而不是簡單地將傳統的數控機床與現代數控裝置連接在一起，對傳統的數控機床進行模塊化的更新，還應該對傳統的數控機床的一些最主要的部件進行改造，這樣才會達到之前預想的效果。

3.1 對主軸的精度進行恢復

作為數控機床的重要部分，數控機床進行工作時要依靠主軸來帶動工件進行切削加工，主軸的精度也是非常重要的，被加工部件產品的質量都是由主軸的精度來決定的，因此在對數控機床進行改造時，主軸的軸承要求必須更換，如果不更換則應該對軸承的間隙進行重新調整和預緊。

3.2 對導軌的精度進行修復

導軌是數控機床在進行加工時發揮承載和導向作用的部件，對于性能良好的導軌來說，無論是空載條件還是加工過程中都應該具有良好的導向精度。對于不同的修復方式對應著不同形式的導軌。如果是塑料導軌，那么就需要重新進行粘塑，第一步將導軌表層進行粗糙加工，再者用膠黏劑將聚四氟乙烯導軌軟帶固定在導軌上，固化24h，室溫環境即可。如果是鐵鑄導軌，想要恢復導軌精度可以對其進行刮削或者再次對表層涂層的方法。如果導軌表層并沒有十分明顯的損壞表層平整，為了節省可以使用耐磨涂層對其進行修復，如：環氧型耐磨導軌涂層。若是表層損傷，則可以進行刮擦法對其修復，還要保證潤滑的可靠性，減小對位置控制精度的作用。

3.3 數控系統更新

如果將數控機床比作一個健康的成年人，以上所述就好比是成年人的身軀，健康的身軀，如何利用這個身軀去做事就需要人的大腦支配，或者說是靈魂、思想。而數控系統則是數控機床的大腦，目前，數控機床的改造技術已日趨完善，系統越來越穩定。相對穩定性能優越的數控系統可以選擇：SIEMENS系統、FANUC系統等。這些數控系統可以更好的進行數控機床的操控高精、高速、高效的利用機床。

3.4 滾珠絲杠的修復

現代數控機床部件中都含有滾珠絲杠，而機床在加工過程中控制進給的主要傳動機構就是它，滾珠絲杠的傳動精度直接影響到數控機床的運行精度和加工質量。滾珠絲杠的相關故障會導致數控機床出現定位精度下降、反向間隙過大、機械爬行、噪音過大、剛性不足等故障現象，影響機床的正常使用。所以及時排除因滾珠絲杠所產生的故障，是保證數控機床正常運行及加工質量的重要環節。在進行改造的時候要對其傳動精度進行恢復，保證改造之后的定位精度，此時要調整滾珠絲杠的軸承適當的調整緊度以此保證精度。

4 總結

在我國，數控機床的出現及使用已有幾十年的歷史，雖然時間不算短但是普及率還很低。特別是中、小型機械行業使用的還很少。所以數控機床改造項目具有非常廣泛的市場，對其改造可以充分滿足客戶需求，并且在制造業飛速發展的階段，相關企業對這項工作更是有著迫切的期待，由于數控機床造價較高，而數控機床的改造，既可節省很多的投資，也可更新原有的舊機床，又可普及機床的數控化對現有數控機床進行改造升級，不僅僅加強了企業的生產力、為企業注入了新的活力，而且避免了大量資產浪費現象的發生，因此說，將舊的普通機床改造經濟型數控機床，具有廣泛而積極的現實意義，數控機床改造技術可以更好地為相關企業服務，為其帶來更大的經濟和社會效益。

[1]王 萍.探索計算機數控機床的改造及應用[J].貴州化工，2013，38（2）：31～33.

[2]黎加強.數控機床改造的必要性及改造技術要求[J].科技創新與應用，2013（16）：97.

[3]劉一峰.數控機床維修中的問題及方法研究[J].中國機械，2014（14）：140～141.

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2016-7-25