浅谈普通车床改造升级数控车床

吴兆忠

【摘 要】本文主要分析普通车床数控化改造的内容和注意要点，以及高校如何能实现普通车床数控化改造和在高校所起的作用。

【关键词】普通车床；数控化改造；注意要点

1.前言

目前许多企业拥有较多老旧的普通车床，其生产效率和机床本身的精度，制约了企业向高效率高质量发展，但是企业家又不舍得花费更多的费用购买新的先进设备。为了减少浪费节约国家资源，对普通车床进行数控化改造是很有必要的。高校应抓住机会，使普通车床数控化改造技术进入校园，提高教学质量，使学生能掌握企业相关的生产技术。普通车床数控化改造发展到今天，其生产过程已是相当简化。结合网络平台采购机床配件，改造一台数控车床所需技术水平和制造成本控制较低，生产周期也控制得很短。

2.普通车床数控化改造内容及注意要点

以CA6140为例子，普通车床数控化改造保留的几大部分主要是：主轴箱部分，尾座部分，床身和底座部分，因这几大部的保留原样，所以改造后的数控车床刚性基本不会发生变化，但前提是其更换、改动的部分，刚性要也达到设计要求；主要进行改造的部分是：横纵向进给部分，刀架，防护罩，润滑系统，数控系统及其电器控制部分；这些部分均可借助网络平台进行选型、采购。

（1）主轴箱部分：一般可保留原有的主传动系统和变速操纵机构，不对主轴箱部分改造，这样既保留了车床的原有性能，又简化了改造量。如果主轴回转精度达不到要求，可对主要轴承进行精度恢复，校正主轴回转精度，使G4、G5、G6、G7、G8的精度达到国家规定的标准。

（2）尾座部分：一般不需要改动，结合先前出厂调好的主轴中心与尾座中心进行G2、G3的检测并调整。除非尾座部分已经无法准确定位或者无法锁紧等方对其进行更换或改动。

（3）床身和底座部分：其主要问题是长期使用导轨磨损不均匀，造成导轨面的直线度或平面度误差过大，使纵向直线运动精度不高，造成对零件加工的误差过大。导轨磨损过大，因其淬火深度浅，可能淬火层已经磨损完毕，后期继续使用会加速磨损速度，所以在条件允许的情况下可对重新进行表面淬火再上导轨磨床对车床导轨进行磨削加工恢复导轨精度。但如果机床使用不久，机床导轨本身精度和淬火层还完好，可不对其进行加工处理。底座部分一般不进行改动。

（4）横纵向进给部分：横纵向进给部分的主要零件有滚动丝杠，轴承，电机座，轴承座，大托板，刀架下滑板，襄条，压板等，这些标准件和专用件均可外购，能节省生产制造专用件的时间。结合钳工装配就能装好横纵向进给，事半功倍。在装横向进给时需要注意的要点是：电机座与大托板的安装不好定位，会影响伺服电机主轴与丝杠的同轴度，同轴度得不到保证会影响横向进给的加工精度。所以这个问题一定要高度重视，想办法保证电机与丝杠连接的同轴度。一般的安装方法是先安装好丝杠（丝杠两端支撑位置的同轴度是由大托板的轴承孔定位），丝杠的电机端一般配置背靠背两个深沟球轴承，而另一端是深沟球轴承。安装好丝杠和刀架下滑板后就开始安装电机座，先将丝杠螺母移动到靠近电机端的位置然后用联轴器连接丝杠和电机（电机装在电机座上），调好后在电机座螺孔位置划线，钻孔、攻牙，就可以安装电机座了，安装好电机座就可以安装伺服电机和联轴器了。纵向丝杠的电机和轴承都安装在电机座上，所以能很好的保证电机与丝杠的同轴度，但是在安装纵向丝杠时也比较麻烦，因为丝杠的安装定位比较困难，需要打表校正，打表的位置是在丝杠的正上方和正前方互成90°的地方，要求丝杠前后和中间的同轴度误差不能过大，一定按要求控制在范围之内。调整好丝杠后就可以对电机座和后支撑座的螺孔划线，钻孔、攻牙之后就可以安装，最后做微调。

（5）刀架：数控车床一般选用电动回转刀架，常用的有四方刀架和六方刀架，刀架属于外购件，安装调整好即可使用，对安装技术要求不高，注意要点是安装时要注意刀架与主轴的中心高度。

（6）防护罩：机床防护罩有简易的开放型防护罩，半封闭和全封闭防护罩，以客户要求为标准，为客户提供相应的防护罩。防护罩具不仅有安全防护作用，也有防止切削液外漏的作用，还有美观效果。同一型号的机床，不同的生产厂家，其床身、底座和床头箱的尺寸和结构也会有微小的不同之处，所以机床防护罩不宜外购，而应该对具体的机床进行专门设计，设计好的图纸可发给外面的钣金厂进行加工，可节约生产管理成本。

（7）润滑系统：润滑系统在数控车床中是不可缺少的部分，其作用是使机床延长使用寿命，提高精度。润滑系统可通过外购，安装即可使用。

（8）数控系统及其外部控制电器：主要包括数控系统，变频器，伺服驱动器，主轴电机，伺服电机，变压器，接触器，继电器，空气开关等等。这些电器元件可根据机床性能和控制要求进行选型、外购，然后安装、调试即可使用。

3.高校如何实现普通车床数控化改造以及在高校所起的作用

从普通车床数控化改造内容及注意要点的分析中，我们知道普通车床改造成数控车床所改动部分和需要的零部件。高校从事普通车床数控化改造遇到最大的困难是机床专用件的加工，因为高校加工设备不齐全，对某些加工工艺无法进行加工。但是结合现今的网络，我们所需的各种零配件可在网络采购，网上采购不仅能缩短生产周期，而且能简化生产管理，节约成本。因绝大多数零部件均可外购，所以对高校进入普车数控化改造领域门坎不高。高校进入数控化改造领域需要具备的有：装配工具和量具，还需要专业的安装调试技术人员。对安装调试人员要求高，要有扎实的专业基础知识，对机械和电气有深入的领悟。

数控化改造在高校里所起的作用：提升教师的专业技术水平，加强学生动手能力，理论与实践相结合，提高学生的学习兴趣，使学生学以致用，学生能掌握企业生产技术和流程。为企业培养有针对性的专用人才，缩短进入企业适应的时间。学校应抓住机遇，配合学校所具有的资源，扩展对外业务，服务学校周边的企业，为企业提供普通机床数控化改造技术，升级周边企业的生产设备，提升企业竞争力。以生产促进教育，以教育促进生产，不断提升教学质量，使毕业生能受企业的欢迎。

4.结论

普通车床数控化改造不仅能节约成本，而且改造后其性能也能满足要求，提高了自动化程度。结合网络平台，进入普通车床数控化改造领域所需的技术不高，其生产周期短，成本低。高校应抓住机会，让普通车床数控化改造进入校园，提升教师教学水平，提高教学质量。

参考文献：

[1]刘树青，张秀玲，于建.数控机床故障诊断与维修，人民邮电出版社.

[2]曹健，周开俊，彭淑华.数控机床装调与维修，清华大学出版社.

[3]吴晓苏，王洁，方映，魏宏玲.数控机床结构与装调工艺，清华大学出版社.