普通車床的數(shù)控改造及應(yīng)用
2018-4-28 來源： 山東濱州渤海活塞股份有限公司 作者：黃 朋 劉玉霞
摘 要 ：近些年我國(guó)機(jī)械制造業(yè)取得了非常迅速的發(fā)展，并且制造業(yè)已然成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要最動(dòng)力，但是因?yàn)槲覈?guó)機(jī)械制造業(yè)起步比較晚，所以在總體水平方面與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在很大的差異，所以目前我國(guó)面臨的主要問題就是要對(duì)傳統(tǒng)的普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化技術(shù)的改造，由此來更好地提高機(jī)床生產(chǎn)的效率，故在本文中我們主要對(duì)普通車床的數(shù)控改造及應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析與探討，以供參考。
關(guān) 鍵 詞 ：普通車床；數(shù)控改造；應(yīng)用
0 、引 言
面對(duì)日益發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，我國(guó)制造業(yè)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，而數(shù)控技術(shù)作為制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，要想更好地促進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展就必須要提高數(shù)控技術(shù)的發(fā)展水平與質(zhì)量，在機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展中，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為很多企業(yè)的必須設(shè)備，其具有非常顯著的優(yōu)點(diǎn)，不僅生產(chǎn)效率比較高，而且準(zhǔn)確度也比較高，最終產(chǎn)生的生產(chǎn)效益也是非常可觀的。
但是數(shù)控機(jī)床也需要定期進(jìn)行科學(xué)的維護(hù)保養(yǎng)，因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中如果保養(yǎng)不當(dāng)?shù)脑捯踩菀壮霈F(xiàn)問題，如果再不注重維修與改造的話就會(huì)在很大程度上降低機(jī)床設(shè)備的使用壽命，所以必要的數(shù)控機(jī)床改造是非常必要的。
1 、普通機(jī)床數(shù)控化改造的意義
①通過機(jī)床改造能夠在很大程度上節(jié)約制造成本，縮短交貨的期限。因?yàn)榕c購(gòu)置新的機(jī)床相比，對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行科學(xué)的改造能夠節(jié)省大約 3/4 的費(fèi)用，而且也可以完全使用原有的地基為基礎(chǔ)。
②通過機(jī)床改造能夠在很大程度上提高機(jī)械的穩(wěn)定性能，因?yàn)樵械钠胀C(jī)床的立柱以及床身都是比較重的而且比較堅(jiān)固的基礎(chǔ)件，而通過科學(xué)的改造能夠在很大程度上提高機(jī)床的穩(wěn)定性和可靠性，并且同時(shí)提高機(jī)床的使用壽命。
③通過對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行科學(xué)的改造，不僅改造需要的時(shí)間短，而且也能夠滿足生產(chǎn)的需求，因?yàn)闄C(jī)床的操作者比較熟悉機(jī)床的加工能力以及加工特性，所以在改造完成以后可以通過短時(shí)間的培訓(xùn)就能使用改造后的機(jī)床，并且在調(diào)試完成以后就能有效地實(shí)現(xiàn)機(jī)床全負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)。
2 、數(shù)控改造方案論證
2.1 技術(shù)分析
我國(guó)的制造業(yè)使用的機(jī)床，尤其金屬切削機(jī)床，通常一用就是幾十年，其基礎(chǔ)動(dòng)作通常不會(huì)發(fā)生大的變化，但是隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高以及電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)床已經(jīng)不能有效地滿足現(xiàn)代化機(jī)械制造的需要，而且很多的計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到機(jī)床控制系統(tǒng)中，而這就導(dǎo)致基礎(chǔ)機(jī)床不能有效地滿足現(xiàn)代化技術(shù)的需要，所以如果對(duì)機(jī)床進(jìn)行科學(xué)改造，不僅能夠有效地提高機(jī)床的自動(dòng)化水平，同時(shí)還能提高機(jī)床制造的精確度。
面對(duì)這種趨勢(shì)，已經(jīng)有很多企業(yè)都進(jìn)行了機(jī)床改造工作，并且通過實(shí)驗(yàn)，確實(shí)證明改造后的機(jī)床在很大程度上提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的質(zhì)量，并且也擴(kuò)大了使用的范圍。
2.2 經(jīng)濟(jì)分析
通常機(jī)床的購(gòu)買會(huì)花費(fèi)很大的資金，成本會(huì)非常高，如果對(duì)所有的機(jī)床進(jìn)行全部的更新?lián)Q代，那么就會(huì)產(chǎn)生非常大的成本投入，而且閑置下來的機(jī)械也會(huì)因?yàn)殚e置產(chǎn)生浪費(fèi)，而也會(huì)導(dǎo)致很多企業(yè)無法承擔(dān)。
但是如果使用數(shù)控化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)床進(jìn)行科學(xué)的改造的話，就能在很大程度上節(jié)約一定的資本，很多小企業(yè)也能承擔(dān)由此產(chǎn)生的費(fèi)用，這樣也能夠有效地促進(jìn)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
2.3 市場(chǎng)分析
市場(chǎng)的可供性分析主要指的是對(duì)市場(chǎng)上能否及時(shí)地提供數(shù)控化改造的備件進(jìn)行科學(xué)的分析，因?yàn)榭煽匦苑治霾粌H在很大程度上影響了機(jī)床改造的時(shí)間，還對(duì)后期的技術(shù)服務(wù)和維修問題產(chǎn)生一定的影響。
但是目前很多地區(qū)已經(jīng)建立了完善的機(jī)電一體代理機(jī)構(gòu)，這就在很大程度上為機(jī)床的數(shù)控化改造提供了很大的可行性。
2.4 生產(chǎn)分析
在我國(guó)的機(jī)床生產(chǎn)過程中，很多的機(jī)床都比較偏向于單件生產(chǎn)以及側(cè)重于多品種以及小批量的生產(chǎn)，如果要很快地完成工作任務(wù)就需要選擇一些有針對(duì)性的機(jī)床型號(hào)，但是數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)量是非常大的，就不需要再選擇相同型號(hào)的機(jī)床。
2.5 綜合分析
數(shù)控機(jī)床的改造主要是以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，在改造過程中把微電子技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，并進(jìn)行科學(xué)的改造，這種方法在可靠性方面都比較高，而且具有一定的柔性，同時(shí)也比較經(jīng)濟(jì)。
因此，對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化的改造能夠在很大程度上提高其實(shí)用性能，而且能夠有效地降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
3 、數(shù) 控 機(jī) 床 維 修 改造 過 程 中 存 在的 問 題
3.1 數(shù)控機(jī)床接線規(guī)范性不足
通常情況下，不能對(duì)電子設(shè)備內(nèi)部系統(tǒng)的中線與地下接線進(jìn)行連接，而且很多的數(shù)控機(jī)床在電柜的內(nèi)部也不能使用PE ，但是依據(jù)實(shí)際情況來看，很多企業(yè)在接線方面都存在不科學(xué)的情況，很多情況下為了把機(jī)床 PE 和三相電進(jìn)行連接，僅僅在增加元器件的情況下進(jìn)行連接，這在一定程度上形成了對(duì)應(yīng)的電力輸出線路。
而這樣操作具有很大的風(fēng)險(xiǎn)，就是容易導(dǎo)致外接的線路出現(xiàn)故障，對(duì)人身安全造成很大的威脅。
3.2 數(shù)控機(jī)床電源設(shè)置不合理
在數(shù)控機(jī)床電源設(shè)置時(shí)，其最為基本的要求就是設(shè)置單一的電源。
但是很多廠家通常為了線路的方便，在對(duì)機(jī)床進(jìn)行維修改造時(shí)直接使用了另外的引線，如果電源的全部電源沒有關(guān)閉，那么對(duì)改造技術(shù)人員的人身安全產(chǎn)生很大的隱患。
3.3 數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備欠保護(hù)
數(shù)控機(jī)床非常容易出現(xiàn)問題，而且導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)問題的原因有很多，其中最為主要的原因就是電動(dòng)機(jī)的熱積累。
在此我們以 0.5k W 的電動(dòng)機(jī)為例進(jìn)行分析。
在其運(yùn)行過程中如果沒有采取有效的措施進(jìn)行防護(hù)就非常容易出現(xiàn)電流與電動(dòng)機(jī)電流出現(xiàn)不一致的情況，而且導(dǎo)致被保護(hù)中繞組的時(shí)間和保護(hù)期間存在很大的不同，同時(shí)保護(hù)效益也很難得到充分的發(fā)揮，而這個(gè)時(shí)候?qū)C(jī)床的傷害也是非常大的。
4 、實(shí)用型數(shù)控機(jī)床改造優(yōu)化方案
4.1 控制系統(tǒng)的改造
在對(duì)普通機(jī)床進(jìn)程數(shù)控改造時(shí)，如果要對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行選擇，一定要選擇技術(shù)先進(jìn)并且價(jià)格合適、服務(wù)比較優(yōu)越的原則，此外在系統(tǒng)選擇時(shí)還要充分注意，首先，在資金足夠的前提下進(jìn)來選擇性能優(yōu)良、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品；其次，系統(tǒng)的選擇要注重?cái)?shù)控的功能，而不能單純地選擇高性能的指標(biāo)，要選擇性價(jià)比高的產(chǎn)品；最后，在改造過程中一定要保證其被改造的基礎(chǔ)功能與系統(tǒng)功能相配合，避免出現(xiàn)數(shù)控功能過剩的現(xiàn)象。
4.2 選擇合適的改造對(duì)象
在使用數(shù)控系統(tǒng)對(duì)零件進(jìn)行加工時(shí)，首先要制定一套科學(xué)的加工程序，尤其是進(jìn)行批量零件加工時(shí)。
所以在對(duì)機(jī)床進(jìn)行改造時(shí)一定要對(duì)不同類型的機(jī)床零件加工情況進(jìn)行充分的調(diào)查，并以此為依據(jù)來對(duì)改造對(duì)象進(jìn)行確認(rèn)。
通常來說，在對(duì)中小機(jī)床進(jìn)行改造時(shí)使用微機(jī)技術(shù)使其成為實(shí)用性的數(shù)控機(jī)床是非常合適的。這樣不僅能夠有效地實(shí)現(xiàn)零部件的批量生產(chǎn)，還能使機(jī)床具有臥式車床的功能，由此對(duì)比較復(fù)雜的零件也能進(jìn)行加工。
4.3 改造范圍的確定
在對(duì)機(jī)床范圍進(jìn)行確定時(shí)，主要依據(jù)機(jī)床本身的性能以及加工的精度進(jìn)行確定，對(duì)就機(jī)床的改造一般都是把以前的傳動(dòng)系統(tǒng)改造為功率步進(jìn)減低通過消隙減速齒輪來直接帶動(dòng)滾珠絲杠，由此來更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)刀架沿著坐標(biāo)運(yùn)行的控制。
但是對(duì)于精度比較好的機(jī)床，一般都不對(duì)原部件進(jìn)行變動(dòng)，而是改造床鞍的縱向和橫向滑動(dòng)絲杠副，從而使其成為滾珠絲杠副。
同時(shí)進(jìn)行消隙減速箱以及步進(jìn)電機(jī)的安裝。
這樣就能夠通過數(shù)控系統(tǒng)有效地控制床的縱向和橫向運(yùn)動(dòng)，此外操作也比較方便。
總之，在我國(guó)，機(jī)械制造業(yè)非常多，所以有很多普通機(jī)床，但是隨著時(shí)代的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的機(jī)床生產(chǎn)已經(jīng)不能很好地滿足現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，但是對(duì)原有機(jī)床進(jìn)行更新?lián)Q代又在很大程度上提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，所以對(duì)傳統(tǒng)機(jī)床進(jìn)程自動(dòng)化改造不僅能夠有效地節(jié)約企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，還能提高生產(chǎn)的精確度，同時(shí)還能提高企業(yè)的經(jīng)營(yíng)水平，更好地實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
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