普通金屬切削機床數控化改造探討

譚廣巍

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

做好普通金屬切削機床的數控化改造，有助于我國國民經濟的發展和國防工業的現代化水平提升，想要全面提高國家的工業競爭力，就需要以機床設計為基礎，從而提高我國工業生產能力，在進行切削加工工作開展的過程中，明確有三個工件處于不斷變化下，為待加工表面、已加工表面和過渡表面。因此，切削工作的有效開展需要合理的運用信息化技術，為機械加工提供有效保證，實現舊表面的切除和新表面的誕生，數控化改造能夠提高合成切削的速度，從不同的幾何角度進行刀具切削的形式的設計，簡化分析流程，定期的收集工作數據。

1 普通金屬切削機床數控化改造的重要意義

隨著我國信息技術的不斷發展，機電一體化發展水平得到了顯著提升，傳統的機械加工形式發生了改變，機械加工企業面臨著，生產方式的轉型和升級，普通金屬切削機床的應用范圍受到了挑戰，在進行零件加工的過程中，會受到很多條件限制，很難自主加工一些形狀較為復雜的零件，產生這一問題的主要因素是機床的自動化水平不高，切削的精度難以得到保證。想要對當前機械加工企業所采用的普通金屬切削機床進行數控化改進，就需要結合當前的社會生產研究的現實需求，全面提高金屬切削機床的應用范圍，并且通過普通金屬切削機床的數控化改造，能夠全面提高機床的應用范圍，助力產品加工的精度，保證產品的穩定性。不再單一的進行中小批量生產，能夠自主的加工一些形狀復雜的精密零件，從而有效節約企業的生產成本，降低勞動力的投入，全面提高生產效率，減少人為操作誤差所造成的加工精度不足問題，降低工廠工作人員的勞動強度。

2 普通金屬切削機床數控化改造流程

在進行數控化改造之前，需要做好前期的調查研究工作，制定出明確的改造目標，探討機床數控化改造的主要原因，并且仔細分析數控化需要完成的基本功能，并且計算好改造所需要的成本，從而制定出數控化改造方案，選擇合理的數控系統類型，明確電氣部分和機械部分的改造思路。想要實現金屬機床的數控化改造流程設計，就需要先明確機床的基本組成，機床是通過動力源、傳動系統、支承件、工作部件、控制系統、冷卻系統、潤滑系統和其他裝置共同組成，金屬切削機床的主要運動形式分為主運動、進給運動、切入運動、空形成運動和輔助運動。其數控發展主要目的是讓機床能夠自主的在工藝范圍內完成機床指定加工工件的類型和尺寸加工，自主的判斷應用何種工具來完成加工工序，因此我們需要明確機床的尺寸參數、運動參數和動力參數，全面加深機床的幾何精度、運動精度和傳動精度，實現自主化數控定位。工作人員還需要進行精密的改造計算，了解機械部件加工所需要的功能，以實踐結果為基礎，選擇好不同型號的部件進行有效應用，繪制出優秀的裝配圖，在進行數控化改造開展的過程中，需要做好零部件的安裝與調試，保證系統的完整性，主要的調試內容有動力傳輸系統、切削控制系統、產品進給系統，從而促進數控化機床的穩定運行。在設計的過程中，我們需要確定末端執行件的具體形狀與尺寸，根據導軌結合部的設計形式來判斷該運動形成的尺寸，從而充分的考慮部件所需要的剛度要求，做好下一個功能部件形狀與尺寸的設計，同時，數控化金屬切削機床設計還需要做好機床結構模塊設計，將整體的功能部件分化為不同的子部件，結合制造廠的產品規劃要求來提取模塊設置。

3 普通金屬切削機床數控化改造的主要內容

普通金屬切削機床一般是利用現代加工軟件和道具之間的運動，完成對毛坯件的機械加工工作，是助力我國機械制造領域和工業化發展的主要形式,在進行切削機床數控化改造的過程中，需要充分了解普通機床數控化改造的實用性，因此需要對機床的結構性能加工精度等基本條件進行詳細的分析，結合現實可操作性和生產可行性，了解機床的加工價格，做好資金的投入。還需要改裝機床機械部件，修復機床的導軌精度，選擇合適的滑動絲桿和滾珠絲桿，減少硬質顆粒狀雜物進入到滑動面中，對機床的導軌造成損傷，還需要做好主軸箱傳動部件的改造，選擇的齒輪需要滿足數控機床的工作需求。在進行機床電氣控制系統改造的過程中，需要結合PLC技術的有效應用，做好系統的整體控制，普通金屬切削機床的數控化改造投資不高，在今后的機械生產過程中，能夠有效節約成本，提高生產資源的利用率，保證機械運行性能的問題性，提高機床的使用精度，通過數控化管理增加產品的生產效率，縮短生產周期。

在進行金屬切削機床設計的過程中需要考慮機床的類型，一般情況下會采用理論分析法，將計算和實驗相結合，制定出合理的金屬切削機床數控化設計方案，通過計算機輔助軟件的有效應用，保證機床設計各個階段數字化發展，工作人員需要在設計之前做好調查研究，結合實際金屬切削機床的應用情況，制定出技術指標，對設計流程進行詳細的規劃。設計完成后，對整個機體進行綜合性評價，工作人員需要對設計的機床的工藝范圍進行詳細分析，普通機床需要以工件群作為加工對象，選擇典型的工件進行全面分析，制定出合理的加工方式，在同一設計表面會存在多種加工方法。我們可以選取坐標系，用直角坐標系沿著X、Y、Z軸的直線運動符號和運動量，寫出機床的運動功能式，并以此為基礎畫出機床的運動功能圖，通過簡單的符號和圖形，表現出機床的實際運動狀態，從而做好機床傳動系統的數字化設計，然后對機床的運動功能進行詳細分析，了解刀具與工件之間的相對運動，判斷哪些運動是由刀具完成，哪些運動是由工件完成，實現功能的自主分配。

4 金屬切削機床數控化改造成本分析

一般情況下，我們在進行金屬切削機床數控化改造之后，床頭箱仍然處于傳統的使用狀態下，也就是說機床的主傳動系統并沒有發生變化，只是將金屬切削機床傳動系統改為數控化的應用形式，具體的改造內容是將金屬切削機床的橫向、縱向進給系統，改成了滾珠絲桿傳統方式，刀架的形式也變為了六方刀架。除此之外，對金屬切削機床的床鞍部位有著明顯的改動，普通的金屬切削機床改造成本大約在一萬元以內，與改造后的數控金屬機床所帶來的經濟效益相比，1萬元的改造費用微不足道。不僅能夠全面的提高工作效率，還能夠節約工件加工的時間，尤其是一些建筑行業，在進行金屬切削機床數控化改造的過程中，具有較高的性價比，全面提高機床的自動化發展程度，解決當前復雜建筑零件加工過程中所存在的加工精度問題，有效地節約建筑工裝費用，減少人力物力的投入，降低建筑工人的勞動強度，全面提高整體建筑水平，加強了建筑設備在當下產品更新換代的大背景下所具有的應變能力。

5 總結

普通金屬切削機床的種類較多、分類復雜，如果按照傳統的加工形式進行加工對象的劃分，需要充分的考量車床、鏜床、磨床、鉆床、齒輪加工機床等各類加工機床的實際應用情況，因此，數控化改造能夠簡化分析流程，定期的收集工作數據。證明了數控機床改造具有一定的必要性，本文主要結合普通金屬切削機床進行數控化改造的必要性，詳細分析了數控化改造的具體內容以及改造流程，希望能夠全面提高我國機床的先進化發展程度和自動化水平，助力我國工業生產能力的穩步發展。