普通車床改成數控車床的發展趨勢及技術改造探析

崔閩

摘 要：在科技水平不斷提升過程中，工業生產中的必要環節之一即為改造普通車床，以便使車床的效能最大化的發揮，提高工業生產的經濟效益。文章在介紹普通車床改成數控車床發展趨勢的基礎上，探討了具體的技術改造方法，促進工業生產與現代生產需求相適應，實現工業生產的繁榮發展。

關鍵詞：普通車床；數控車床；發展趨勢；技術改造

前言

現階段，在工業生產領域中，故障機床、閑置普通機床的數量均比較大，一定程度上造成了資源的浪費，且影響工業生產行業的發展。隨著工業生產的進一步發展，必然要采取相應的技術手段改造、升級這些機床，尤其是閑置普通機床，以提升資源利用效率，減少投入，獲得更多的產出。

1 普通車床改成數控車床的發展趨勢

現代制造系統中，關鍵技術之一即為數控技術，屬于高新技術，精度、效率均比較高，且柔性自動化，利用數控技術改造普通車床為制造領域必然的發展趨勢，而此種趨勢在性能及功能方面良好地體現出來。

1.1 性能發展趨勢

第一，高速、高精、高效化，普通車床改成數控車床后，控制系統多CPU，且CPU芯片采用高速類型，交流數字伺服系統的絕對式檢測元件分辨率非常高，同時，對機床的動態與靜態特性做出有效的改善，會逐漸的提升機床的速度、精度及效率；第二，柔性化，柔性既包含數控系統自身，也包含群控系統，數控系統設計時，采取模塊化方式，具有較大的功能覆蓋面，對于不同用戶，其需求可被有效滿足，而群控系統中，即使生產流程要求不同，同一系統也可以此為依據，自動動態調整物料流、信息流，促進群控系統效能最大化的發揮；第三，工藝復合性與多軸化，復合加工的主要目的為促進工序、輔助時間減少，其發展方向中越來越呈現出多軸、多系列控制功能[1]。

1.2 功能發展趨勢

第一，用戶界面圖形化，使用者操作數控系統時，與其對話接口為用戶界面，用戶界面圖形化發展后，使用者為非專業人員時，操作也可順利的進行，使用者操作時，通過相應的窗口與菜單來實現；第二，科學計算可視化，數據的高效處理與解釋時，即可采用科學計算可視化，此種功能實現了直接利用可視信息進行信息交流，可視化技術結合虛擬環境技術后，應用領域進一步的拓寬，而且在產品設計周期縮短、產品重量提升等方面的意義重大；第三，插補與補償方式多樣化，插補時，可采用的方式逐漸增多，如直線插補、圓弧插補等，而且補償方式也越來越多樣化，間隙補償、象限誤差補償、溫度補償等均為可以采用的方式；第四，內裝高性能PLC，高性能PLC控制模塊置入數控系統內部后，梯形圖或高級語言編程均可直接進行，編程工具中，針對車床銑床，標準PLC用戶程序實例包含其中，用戶編輯修改操作均支持，便于用戶根據自身需求構建應用程序；第五，應用多媒體技術，將多媒體技術應用到數控技術領域后，能夠實現綜合化、智能化處理信息，并可對系統實時監控，監測生產相關參數，提升生產效率[2]。

2 普通車床改成數控車床的技術改造方法

改造普通車床時，需大范圍整改車床，滾柱鋼絲、伺服電機需要取代普通車床的絲桿、傳動結構部件，之后利用數控技術升級車床配置，改造、升級過程的復雜性比較高，需科學的開展，本節以CY6140普通車床為例，分析具體的技術改造方法。

2.1 確定具體改造方案

改造之前，確定具體的、可行的改造方案為必須開展的工作。設計方案時，應對用戶需求充分考慮，并使改動部件盡量減少，促進經濟效益最大化的實現。首先，確定電氣控制系統的數控改造方案，關鍵部分包含四個，一為主軸部分，控制要求的達到為該部分主要的改造需要，控制要求為點動控制正轉、反轉、調整對刀，點動控制完成和停車時反接制動需要開展，避免點動多次開展，保護主軸電機過程中應監視主軸電機運行情況，并在電流表中接入傳感器，以保護主軸電路，基于上述要求，控制電機的正轉與反轉通過KM1、KM2實現，同時，光電解碼器安裝在主軸電機末端，保證螺紋自動加工功能被車床獲得；二為進給部分，改造內容包含電氣部分及機械部分，方法為改變X軸原來的手動進給，變為自動進給；三是刀架部分，改造此部分時，需要聯系實際生產情況，保證選擇的系統性能適合，之后拆除原刀架部分、托板，將四位刀架安裝上；四是PLC系統程序，設計、安裝及調試該系統時，控制方式包含三種，分別為手動、自動、半自動，根據不同控制方式，設計相應程序，編譯程序后調試工作開展，設計要求實現后，方可在實踐中應用[3]。其次，確定機械部分改造方案，改造CY6140普通車床時，原則上大修車床，但原主軸、尾座及導軌均保留，大修后即改造機械部分，大拖板、中拖板的驅動脫離進給箱傳動，取代的為兩個伺服驅動[4]。

2.2 按照步驟實施改造

具體改造方案確定之后，需按照步驟實施數控車床的改造：第一，機械維修、電氣改造，開始電氣改造時，應先檢測、維修車床，因此將這兩項工作放置在改造第一步，檢測車床后，對維修內容作出確定，結合方案，與電氣改造順利銜接，并將改造的內容完成；第二，實施改造程序，原則上，實施過程應為先部分后整體、先簡單后困難，第一步完成后，電氣改造開展時，劃分此項改造工作，變為若干個小部分，按照原則逐個完成小部分改造，之后互聯各個小部分，完成整體改造；第三，確定改造周期與范圍，利用數控技術改造普通車床時，由于車床并不具備相同的具體情況，因此也不具備一致的改造范圍，某些車床需改造整個電氣系統，而有些車床并不需要改造整個，因此，應在科學檢測分析的基礎上，確定改造范圍，改造周期確定時，同樣需要與實際情況相結合，同時，技術人員技能水平、改造系統難易程度均會對改造周期的確定產生影響，綜合分析后再確定，保證確定的準確性；第四，技術準備工作，大體上，準備工作包含機械部分、新數控系統技術資料兩個方面，機械部分中，機械大修檢測、準備改造零部件等均為準備內容之一，而準備新數控系統技術資料的工作主要是學習其原理、安裝調試等，保證順利的完成改造工作[5]。

2.3 改造后性能及效益分析

CY6140普通車床改成數控車床后，曲線、曲面等零部件加工可以完成，自動化功能的加入在技術上為無人值守的實現成為可能，生產效率、經濟效益明顯提高。與新購設備成本相比，數控技術改造成本更低。

3 結束語

普通車床改造為數控車床為制造領域必然的發展趨勢之一，在數控改造過程中，應充分的利用數控技術，按照改造方案有步驟的完成改造，促進生產效率、生產質量及生產效益的提升。

參考文獻

[1]李建博.試論CY6140普通車床數控改造[J].中國新技術新產品，2013（10）：137.

[2]王剛.淺談普通車床的數控化改造[J].企業技術開發，2013（12）：73-74.

[3]鄭東梅.實例分析普通車床的經濟型數控改造[J].科技創新導報，2015（30）：21-22.

[4]汪勇.普通立式車床數控系統設計與實現[J].電子測試，2015（23）：102-103.

[5]李強.普通車床數控化改造與實踐相關問題探析[J].經營管理者，2014（16）：388.