篇一 傳統(tǒng)機(jī)床為什么要數(shù)控化改造
一，機(jī)床數(shù)控化改造的意義
一般說來，數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性。
1.可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。
2.可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化，而且是柔性自動(dòng)化，從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3～7倍。
3.加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要工人"修配"。
4.可實(shí)現(xiàn)多工序的集中，減少零件在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)。
5.擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，因而可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間無人看管加工。
6.降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了勞動(dòng)力（一個(gè)人可以看管多臺機(jī)床），減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對市場需求作出快速反應(yīng)等等。
數(shù)控技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)成為制造業(yè)自動(dòng)化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。
二，機(jī)床數(shù)控化改造的市場
由于機(jī)床下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資連續(xù)幾年快速增長，國內(nèi)機(jī)電產(chǎn)品市場需求年均增長30％，帶動(dòng)了機(jī)床市場需求30％以上的增長。從2002年開始，我國就成為世界第一機(jī)床消費(fèi)大國。2004年國產(chǎn)金屬切削機(jī)床年產(chǎn)量達(dá)到38.94萬臺、數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量5.19萬臺；2005年前三季度，我國金屬切削機(jī)床和數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量分別達(dá)到34.08萬臺和4.33萬臺。
我國的大多數(shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備大多數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床，而且多數(shù)是役齡在10年以上的舊機(jī)床。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響到企業(yè)的生存和發(fā)展。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。
由于近幾年國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)的高速發(fā)展，使原來進(jìn)口的高檔數(shù)控系統(tǒng)已不再滿足日新月異的產(chǎn)品需求，迫切需要更換最新的數(shù)控系統(tǒng)及軟件。
我國自改革開放以來，很多企業(yè)從國外引進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造。在這些項(xiàng)目中，大部分項(xiàng)目為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮了應(yīng)有的作用。但是有的引進(jìn)項(xiàng)目由于種種原因，設(shè)備或生產(chǎn)線不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至癱瘓，使企業(yè)的效益受到影響，嚴(yán)重的使企業(yè)陷入困境。一些設(shè)備、有的生產(chǎn)線的產(chǎn)品銷路很好，但是因?yàn)樵O(shè)備故障不能達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)；有的因?yàn)槟芎母摺a(chǎn)品合格率低而造成虧損；有的已引進(jìn)較長時(shí)間，需要進(jìn)行技術(shù)更新。種種原因使有的設(shè)備不僅沒有創(chuàng)造財(cái)富，反而消耗著財(cái)富。
這些不能使用的設(shè)備、生產(chǎn)線是個(gè)包袱，也是一批很大的存量資產(chǎn)，修好了就是財(cái)富。只要找出主要的技術(shù)難點(diǎn)，解決關(guān)鍵技術(shù)問題，就可以最小的投資盤活最大的存量資產(chǎn)，爭取到最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。這也是一個(gè)極大的改造市場。
由于機(jī)床數(shù)控技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)床改造是個(gè)"永恒"的課題。我國的機(jī)床改造業(yè)，也已進(jìn)入到以數(shù)控技術(shù)為主的新的行業(yè)。
三. 機(jī)床數(shù)控化改造的主要形式有以下幾點(diǎn)：
其一是恢復(fù)原功能，對機(jī)床、生產(chǎn)線存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù)；
其二是NC化，在普通機(jī)床上加數(shù)控系統(tǒng)，改造成NC機(jī)床、CNC機(jī)床；
其三是翻新，為提高精度、效率和自動(dòng)化程度，對機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新，對機(jī)械部分重新裝配加工，恢復(fù)原精度；對其不滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進(jìn)行更新；
其四是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或?yàn)榱耸褂眯鹿に嚒⑿录夹g(shù)，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。
四. 機(jī)床改造的優(yōu)缺點(diǎn)
減少投資額、交貨期短
同購置新機(jī)床相比，改造費(fèi)用低。特別是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。一般大型機(jī)床改造，只花新機(jī)床購置費(fèi)用的1/3，交貨期短。
機(jī)械性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)受限
所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅(jiān)固的鑄造構(gòu)件，而不是那種焊接構(gòu)件，改造后的機(jī)床性能高、質(zhì)量好，可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。但是受到原來機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，不宜做突破性的改造。
用戶熟悉了解設(shè)備、便于操作維修
購買新設(shè)備時(shí)，不了解新設(shè)備是否能滿足其工藝要求。改造則不然，可以精確地計(jì)算出機(jī)床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者對機(jī)床的特性早已了解，在操作使用和維修方面培訓(xùn)時(shí)間短，見效快。改造的機(jī)床一安裝好，就可以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
可以充分利用現(xiàn)有地基，不必像購入新設(shè)備時(shí)那樣需重新構(gòu)筑地基。
可以采用最新的控制技術(shù)
可根據(jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度，及時(shí)地提高生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平和效率，提高設(shè)備質(zhì)量和檔次，將舊機(jī)床改成當(dāng)今水平的機(jī)床。
篇二 傳統(tǒng)機(jī)床怎樣實(shí)現(xiàn)數(shù)控化改造
一，改造方案的確定
改造的可行性分析通過以后，就可以針對某臺或某幾臺機(jī)床的現(xiàn)況確定改造方案，一般包括：
1.機(jī)械修理與電氣改造相結(jié)合
一般來說，需進(jìn)行數(shù)控改造的機(jī)床，都需進(jìn)行機(jī)械修理。要確定修理的要求、范圍、內(nèi)容；也要確定因數(shù)控改造而需進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)改造的要求、內(nèi)容；還要確定數(shù)控改造與機(jī)械修理。機(jī)械性能的完好是數(shù)控改造成功的基礎(chǔ)。
為配合數(shù)控改造而需進(jìn)行的機(jī)械大修改造的測量、計(jì)算、設(shè)計(jì)、繪圖、零件制作等應(yīng)先期完成。同時(shí)對停機(jī)后需拆、改、加工的部分等應(yīng)事先規(guī)劃完畢，提出明確要求，與整個(gè)改造工作銜接得當(dāng)。
2.新舊系統(tǒng)接口的轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)
根據(jù)每臺設(shè)備改造范圍不同，需事先設(shè)計(jì)接口部分轉(zhuǎn)換，若全部改造的，應(yīng)設(shè)計(jì)機(jī)電轉(zhuǎn)換接口、操作面板控制與配置、互聯(lián)部分接點(diǎn)、參數(shù)測量點(diǎn)、維修位置等，要求操作與維修方便、合理，線路走向通順、中小連接點(diǎn)少，強(qiáng)弱電干擾最小，備有適當(dāng)裕量等。局部改造的，還需要考慮新舊系統(tǒng)的性能匹配、電壓極性與大小變換、安裝位置、數(shù)模轉(zhuǎn)換等，必要時(shí)需自行制作轉(zhuǎn)換接口。
合理的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，也是技術(shù)準(zhǔn)備工作的重要一環(huán)。改造工作涉及機(jī)械、液壓、電氣、控制、傳感等，因?yàn)轵?yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是對新系統(tǒng)的考核，制定時(shí)必須實(shí)事求是，過高或過低的標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)對改造工作產(chǎn)生負(fù)面影響。標(biāo)準(zhǔn)一旦確定下來，不能輕易修改，因?yàn)樗鼱可娴秸麄€(gè)改造工作的各個(gè)環(huán)節(jié)。
二，改造方案的實(shí)施
準(zhǔn)備工作就緒后，即可進(jìn)入改造的實(shí)施階段。實(shí)施階段內(nèi)容按時(shí)間順序分為：
1.原機(jī)床的全面保養(yǎng)
機(jī)床經(jīng)長期使用后，會(huì)不同程度地在機(jī)械、液壓、潤滑、清潔等方面存在缺陷，所以首先要進(jìn)行全面保養(yǎng)。其次，應(yīng)對機(jī)床作一次改前的幾何精度、尺寸精度測量，記錄在案。這樣既可對改造工作起指導(dǎo)參考作用，又可在改造結(jié)束時(shí)作對比分析用。
2.原系統(tǒng)拆除
原系統(tǒng)的拆除必須對照原圖紙，仔細(xì)進(jìn)行，及時(shí)在圖紙上作出標(biāo)記，防止遺漏或過拆(局部改造情況下)。在拆的過程中也會(huì)發(fā)現(xiàn)一些新系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的欠缺之處，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充與修正，拆下的系統(tǒng)及零件應(yīng)分門別類，妥善保管。還有一定使用價(jià)值的，可作其他機(jī)床備件用。
3.改造的實(shí)施與調(diào)試
機(jī)床改造應(yīng)按預(yù)先制定好的方案按先后順序進(jìn)行。
調(diào)試必須按事先確定的步驟和要求進(jìn)行。調(diào)試人員應(yīng)頭腦冷靜，隨時(shí)記錄，以便發(fā)現(xiàn)和解決問題。調(diào)試中首先試安全保護(hù)系統(tǒng)靈敏度，防止人身、設(shè)備事故發(fā)生。調(diào)試現(xiàn)場必須清理干凈，無多余物品；各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)拖板處于全行程中心位置；能空載試驗(yàn)的，先空載后加載；能模擬試驗(yàn)的，先模擬后實(shí)動(dòng)；能手動(dòng)的，先手動(dòng)后自動(dòng)。
三，改造成果驗(yàn)收
驗(yàn)收工作應(yīng)聘請有關(guān)的人員共同參加，并按已制定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。驗(yàn)收工作包括：
1.機(jī)床機(jī)械性能驗(yàn)收
經(jīng)過機(jī)械修理和改造以及全面保養(yǎng)，機(jī)床的各項(xiàng)機(jī)械性能應(yīng)達(dá)到要求，幾何精度應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)。
2.電氣控制功能和控制精度驗(yàn)收
電氣控制的各項(xiàng)功能必須達(dá)到動(dòng)作正常，靈敏可靠。控制精度應(yīng)用系統(tǒng)本身的功能(如步進(jìn)尺寸等)與標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具(如激光干涉儀、坐標(biāo)測量儀等)對照檢查，達(dá)到精度范圍之內(nèi)。同時(shí)還應(yīng)與改造前機(jī)床的各項(xiàng)功能和精度作出對比，獲得量化的指標(biāo)差。
3.試件切削驗(yàn)收
可以參照國內(nèi)外有關(guān)數(shù)控機(jī)床切削試件標(biāo)準(zhǔn)，在有資格的操作工、編程人員配合下進(jìn)行試切削。試件切削可驗(yàn)收機(jī)床剛度、切削力、噪聲、運(yùn)動(dòng)軌跡、關(guān)聯(lián)動(dòng)作等，一般不宜采用產(chǎn)品零件作試件使用。
四，數(shù)控化改造實(shí)例
我公司采用華中數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)成功地為常柴股份有限公司、東方電機(jī)股份有限公司、南昌飛機(jī)制造公司、航天部三院、、長江動(dòng)力集團(tuán)、武漢汽輪機(jī)廠、蘭州石化、北京第一機(jī)床廠、東風(fēng)汽車集團(tuán)、鄭州長城鋁業(yè)集團(tuán)、上海路橋、常州柴油機(jī)廠、貴州云馬飛機(jī)制造廠等企業(yè)改造了數(shù)量約500多臺機(jī)床，改造的機(jī)床種類包括車床、銑床、加工中心、鏜床、齒輪加工機(jī)床、仿形機(jī)床、磨床、組合機(jī)床、刨床、鍛壓和沖壓機(jī)床、玻璃加工機(jī)床等，改造的范圍包括二軸、三軸、四軸、五軸聯(lián)動(dòng)的機(jī)床，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為國家節(jié)省了近億元的設(shè)備投資。完成改造的技術(shù)成熟性好，把握大。被中國機(jī)電裝備維修與改造技術(shù)協(xié)會(huì)評為“中國數(shù)控裝備維修與改造A級資質(zhì)企業(yè)”。
實(shí)例1， 采用華中數(shù)控系統(tǒng)改造西安標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)股份有限公司XK754臥式加工中心，更換原機(jī)床的所有電氣控制系統(tǒng)，包括數(shù)控系統(tǒng)，PLC控制單元，X、Y和Z軸進(jìn)給交流伺服系統(tǒng)，主軸控制單元及主軸電機(jī)，電氣控制柜，操作按鈕站等。
由于采用華中世紀(jì)星HNC-21M銑削數(shù)控系統(tǒng)，具有7.7英寸彩色液晶顯示器，顯示機(jī)床的工作狀態(tài)，并具有實(shí)時(shí)圖形顯示功能。具有性能/價(jià)格比高，操做簡便等特點(diǎn)。
改造后的數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化程度高，操作方便。改造后的數(shù)控機(jī)床精度：
X、Y和Z軸進(jìn)給軸的定位精度＜0.040mm/300mm。
X、Y和Z軸進(jìn)給軸的重復(fù)定位精度＜0.025mm/300mm
實(shí)例2，采用華中數(shù)控系統(tǒng)對蘇州工業(yè)園區(qū)東風(fēng)汽車傳動(dòng)軸有限公司一臺YK5612/5齒扇插齒機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行更新，采用全新的華中數(shù)控生產(chǎn)的世紀(jì)星HNC-22MD數(shù)控系統(tǒng)取代原有的數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)改造中含控制系統(tǒng)、伺服單元及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件隨系統(tǒng)一起全部更新。
1.控制系統(tǒng)應(yīng)具備插齒專用的成熟的操作軟件，采用中文菜單、人機(jī)對話式工藝卡編程。加工區(qū)零件程序容量不小于14MB；具備圖形顯示和仿真功能、故障自動(dòng)診斷功能、三軸三聯(lián)動(dòng)功能。采用10.4＂彩色液晶顯示器；控制主機(jī)具備ＲＳ２３２串行通信口和3.5＂軟盤通信口兩種，以便和外部計(jì)算機(jī)通信（外部計(jì)算機(jī)由甲方自備）。
2.采用華中數(shù)控生產(chǎn)的HSV-20型全數(shù)字交流伺服和登奇電機(jī)廠生產(chǎn)的GK7伺服電機(jī)，取代原機(jī)床伺服和電機(jī)。伺服驅(qū)動(dòng)與電機(jī)完全匹配，各電機(jī)的扭矩、功率、轉(zhuǎn)速不能低于原電機(jī)銘牌標(biāo)定值,并保證所選用的替代電機(jī)等與原機(jī)床的各項(xiàng)參數(shù)相匹配。
3.采用富士G11數(shù)字式交流變頻器和先馬變頻調(diào)速電機(jī)取代原來的主軸單元。變頻器與電機(jī)正確匹配，電機(jī)的扭矩、功率、轉(zhuǎn)速不能低于原電機(jī)銘牌標(biāo)定值。
4.機(jī)床整體電氣線路重新設(shè)計(jì)，必須保證原機(jī)床的機(jī)械、液壓、電氣動(dòng)作準(zhǔn)確。布線合理美觀,并有利于設(shè)備搬遷時(shí)拆卸。為方便起見可重新制造電柜。保留原液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)。
