摘 要：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，普通的車(chē)床的使用危險(xiǎn)性大，勞動(dòng)力高，且不能批量的生產(chǎn)，已經(jīng)滿足不了市場(chǎng)需求，很多企業(yè)越來(lái)越偏向數(shù)控化車(chē)床。數(shù)控化不僅僅是車(chē)床加工精度，多道工序可集中化，還可自動(dòng)監(jiān)控、補(bǔ)償?shù)裙δ?。因此普通?chē)床的數(shù)控化改造與實(shí)踐也得到相關(guān)部門(mén)的關(guān)注。工業(yè)企業(yè)想要數(shù)控車(chē)床只有兩種方式：一是購(gòu)買(mǎi)數(shù)控車(chē)床，二是改造現(xiàn)有的舊車(chē)床為數(shù)控車(chē)床。購(gòu)買(mǎi)數(shù)控車(chē)床資金大，所以改造舊車(chē)床最適用于中小企業(yè)的狀況，現(xiàn)就普通車(chē)床的數(shù)控化改造方案做研究，探討實(shí)踐價(jià)值。

關(guān)鍵詞：普通車(chē)床；數(shù)控化；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.244

舊車(chē)床的改造，是指在原有的車(chē)床上安裝數(shù)控化系統(tǒng)，對(duì)車(chē)床做出一定的改造，是車(chē)床具有數(shù)控化車(chē)床的加工功能。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)現(xiàn)有金屬切削車(chē)床三百多萬(wàn)臺(tái)，普通車(chē)床就占其比例的百分之八十八。普通車(chē)床的使用勞動(dòng)力大、產(chǎn)量低、質(zhì)量不穩(wěn)定，影響了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。改造舊車(chē)床數(shù)控化在我國(guó)工業(yè)企業(yè)具有很大的潛力，但現(xiàn)在對(duì)于舊車(chē)床改造數(shù)控化的技術(shù)還不夠成熟。因此，我們要掌握和研究普通車(chē)床的改造和實(shí)踐應(yīng)用方面的問(wèn)題。

1 舊車(chē)床數(shù)控化改造應(yīng)具備的條件

舊車(chē)床要改造成數(shù)控化車(chē)床要確定是否適合改造的標(biāo)準(zhǔn)，不是所有的車(chē)床都適合改造，要考慮產(chǎn)品加工性、車(chē)床狀況、還有數(shù)控化改造的經(jīng)濟(jì)性。

1.1 加工的適用性

數(shù)控車(chē)床是由大量復(fù)雜機(jī)械零件精加工而成，只有這樣才能表現(xiàn)出它強(qiáng)大的生產(chǎn)力價(jià)值。車(chē)床數(shù)控化改造可提高生產(chǎn)率，安裝特性零件的數(shù)控應(yīng)用可以完成普通車(chē)床難以完成的機(jī)械加工。但企業(yè)在舊車(chē)床改造前要研究自己的產(chǎn)品是否適用于數(shù)控化車(chē)床。

1.2 車(chē)床的狀況

受力不穩(wěn)的車(chē)床不適用與改造，舊車(chē)床改造成數(shù)控化要保留床身的結(jié)構(gòu)不變，因此要求主要部件的狀況要完好。數(shù)控化車(chē)床是高精度的，工件、刀具的移動(dòng)位置都有精確的要求，精確度高的定位和運(yùn)動(dòng)要求車(chē)床的基礎(chǔ)要有很高的剛度，基礎(chǔ)部件不穩(wěn)定，受力后就很容易變形。

1.3 經(jīng)濟(jì)性

舊車(chē)床數(shù)控改造一是機(jī)械部件的維修，修理磨損零件或者更換，運(yùn)用大型基礎(chǔ)零件進(jìn)行調(diào)整試用，提升舊車(chē)床的精確度和性能，如果必要的話可以在增加一些新的使用功能。二是原有的系統(tǒng)換成數(shù)控系統(tǒng)。改造費(fèi)用有兩個(gè)方面：機(jī)械的改造跟零件是否可在利用有關(guān)，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)跟進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)的差異，選用國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口的要根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況來(lái)決定。如果車(chē)床的改造價(jià)格僅是同類設(shè)備價(jià)格的10%-30%，這個(gè)條件下經(jīng)濟(jì)上才合算。各類車(chē)床的技術(shù)都存在一定的差異，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，專用車(chē)床比較適于數(shù)控化改造。

2 普通車(chē)床數(shù)控化改造技術(shù)

2.1 改造方案的確定

在進(jìn)行改造普通車(chē)床的時(shí)候，要嚴(yán)格按照相關(guān)要求規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車(chē)床進(jìn)行檢查，確認(rèn)車(chē)床改造后的主要用途，這才能明確其改造目標(biāo)，做出數(shù)控化改造的主要方案。對(duì)普通車(chē)床的改造升級(jí)的時(shí)候，主要是控制系統(tǒng)的升級(jí)，再來(lái)是機(jī)械系統(tǒng)，機(jī)械系統(tǒng)改造相對(duì)比較少，其主要升級(jí)改造的就是故障率較高的、系統(tǒng)老化等原因，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的目的。

2.2 改造機(jī)械系統(tǒng)

不同類型的車(chē)床改造技術(shù)要求也不同，即使是同類車(chē)床根據(jù)改造精確度要求也是會(huì)存在一定的差異，普通車(chē)床改造成數(shù)控化的技術(shù)時(shí)最為基礎(chǔ)的，主要的其改造的部件少，原理也是比較直觀的，效果明顯易于改造。在普通車(chē)床經(jīng)濟(jì)性的數(shù)控化改造基礎(chǔ)上，普通車(chē)床的改造和實(shí)踐中存在的問(wèn)題：數(shù)字控制系統(tǒng)配置、滾珠絲杠螺母、步進(jìn)電機(jī)選用、減速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、自動(dòng)刀架安裝、光電編碼器、導(dǎo)軌改造、主軸變速機(jī)構(gòu)等，如，（1）數(shù)字控制系統(tǒng)配置：進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)還是國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)都有很多的適中的價(jià)格可以選擇，日本的發(fā)那科系統(tǒng)、美國(guó)的單片機(jī)、中國(guó)的華中數(shù)控系統(tǒng)等等。這些具有直線插補(bǔ)、車(chē)公/英制螺紋、刀具補(bǔ)償、自動(dòng)轉(zhuǎn)位等功能，而且其使用性能穩(wěn)定。面板的操作明顯易懂，主要是啟動(dòng)鍵、暫停鍵、單段/連續(xù)開(kāi)關(guān)、急停鍵等。不僅可以控制弱電，對(duì)各部位的停和換以及一些輔助動(dòng)作都可以指控制。（2）滾珠絲杠螺母，普通車(chē)床的絲杠一般都是滑動(dòng)的，就是絲杠與螺母兩者的磨擦為滑動(dòng)。為了消除兩者之間的轉(zhuǎn)動(dòng)間隙，提高車(chē)床的精確度，要將其改換成滾珠絲杠螺母副。對(duì)于車(chē)床精確度要求不高的，不需要改造此項(xiàng)，只要預(yù)緊原螺母就可消除轉(zhuǎn)動(dòng)間隙。

3 普通車(chē)床改造實(shí)踐和推廣

不論什么類型的舊車(chē)床，要改造成數(shù)控化主要就從三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行：主傳動(dòng)、進(jìn)給傳動(dòng)、電氣部分改造進(jìn)行方案制定和改造實(shí)施。

3.1 主傳動(dòng)

主軸部件除了承受自身的重量外還需要承接較大的切削載荷，他直接帶動(dòng)工件參加切削運(yùn)動(dòng)，其本身的剛性直接影響的產(chǎn)品加工的精度，因此在主軸部分的改造，一、保證其自身的剛性，從而提高和修復(fù)旋轉(zhuǎn)精度。

3.2 進(jìn)給傳動(dòng)

進(jìn)給傳動(dòng)是保證機(jī)械在作業(yè)是能精準(zhǔn)定位按照規(guī)定的軌跡相對(duì)的運(yùn)動(dòng)。加工出符合企業(yè)要求的零件，對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)的要求一般為：高精度、高品質(zhì)，、高速度、大功率。

3.3 電氣部分改造

其改造主要是主軸與進(jìn)給部分控制， 對(duì)于中小車(chē)床主軸則保持其原有系統(tǒng)， 進(jìn)給控制部分確定控制方式、選擇伺服系統(tǒng)和測(cè)量元件。電氣部分改造要集中進(jìn)給控制部分改造實(shí)現(xiàn)進(jìn)給傳動(dòng)控制。在控制上基本分為開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)三種方式。車(chē)床的改造方式根據(jù)其具體情況決定。

4 總結(jié)

隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，為了能夠提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量效率，普通車(chē)床的數(shù)控化改造與實(shí)踐已經(jīng)成為我國(guó)工業(yè)發(fā)展的必然要求，我們要在數(shù)控化車(chē)床技術(shù)上不斷的完善和創(chuàng)新，才能夠提升普通車(chē)床的改造，以免造成不必要的浪費(fèi)。從根本上提高設(shè)備的安全性和生產(chǎn)效率。

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作者簡(jiǎn)介：劉海波（1984-），男，內(nèi)蒙古包頭人，本科，講師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)床數(shù)控技術(shù)。