普通铣床的数控化改造

徐廷康，张红军，田县城

（常州市欧凯数控机床有限公司，江苏常州 213004）

0 机床数控化改造的目的

随着科学技术的不断发展，对机械产品的品质和生产率提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程的自动化是实现上述要求的最重要的措施。它不仅能够提高产品的品质，提高生产效率，降低生产成本，还能够大大改善工人的劳动条件。

和普通铣床相比较，数控化铣床具有很多优势，而目前在市场上购买的数控铣床的价格远高于改装一台普通铣床所需花费，且在现有技术条件下，对普通铣床的数控化改造更可行。所以将着重对普通铣床的数控化改造过程进行描述。

1 改造方案、用途及数控系统的选配

根据不同的加工用途，一般普通型铣床有以下几种改造方案:

改造方案一:X/Y两个进给传动轴将原有的普通梯形丝杆更换为滚珠丝杆，并配上经济型步进电动机。或（交流伺服电动机）这种改造方式一般用于铣削平面为主的零件，配合手动主轴套筒的升降可以进行钻孔，攻螺纹的加工等。这种数控化改造很容易实现，改造成本较低，经济适用。

改造方案二:X/Y两个进给传动轴将原有的普通梯形丝杆更换为滚珠丝杆，驱动两个方向的进给运动，Z轴进给方向保留原传动结构及普通梯形丝杆不变，三轴均配上步进电动机来驱动。因为升降台较重，Z轴升降台方向保留原机械传动机构手动方式，不配经济型步进电动机，配上数控铣床用的数控系统后，只能实现横纵两个方向的数控进给运动。根据不同的加工要求，数控系统一般选用控制精度为0.01 mm或0.001 mm的经济型数控铣床系统，如国产欧凯数控系统的OK990 MD型号控制精度为0.01 mm，可控制三轴联动，可以配经济型步进电动机或（交流伺服电动机）来驱动。Z轴如果更换为滚珠丝杆必须加装防下滑装置，如离合器等，而现有的结构所限制，增加离合器改动机构较大，改装难度有点大，而且Z轴的驱动电动机必须有失电制动功能。因为普通梯型丝杆有自锁功能，即使升降台在下降过程中电动机突然失电，也不会造成意外。因此这种改造方法是经济可行的，也比较容易实现，改造后的机床可控制三轴联动，不仅用于平面类铣削加工，也可以进行一般的模具加工，参见图1。

图1 Z轴传动示意图

这种改造方案的优点是:低成本实现了数控化三轴联动，改造后的机床可以铣削平面、圆弧，还可以完成钻孔、攻丝以及小型模具的粗加工等复杂加工工序。这种改造方案的缺点是:由于铣头箱体的结构所限制，一般普通铣床的主轴套筒的行程大约有150300 mm，这比原升降台的行程相比大大降低了。但是这个行程经过实践证明可以满足形状复杂的小型产品复杂工序的加工以及小型模具的粗加工。根据机床的实际用途来选配数控系统，如常州欧凯数控系统OK990 MD经济适用型数控系统配三相步进电动机或交流伺服电动机，可以完成模具的粗加工和半精加工。控制精度可以达到0.01 mm，目前就是因为这种改造方案较为经济适用，得到大部分用户的认可，不仅减少设备的投入，还可以节省资金。所以将普通铣床改造为数控铣床值得推广和运用。

2 结语

目前社会上有大量的旧机床，因加工精度差生产效率低，或年久失效被闲置，将已经磨损的，失效的旧机床改造成性能优越的数控机床，不仅提高了零件的加工精度和劳动生产效率，还能节约大量的资金，产生较好的经济效益，为祖国的工业发展尽绵薄之力。