数控机床的改造及应用

王同庆

（天津轻工职业技术学院 300350）

数控机床的改造及应用

王同庆

（天津轻工职业技术学院 300350）

改革开放时期，我国数控机床的技术相对落后，不能满足加工行业的需求，进而不能促进我国生产的快速发展，因此，我们引进了国外先进、高档的数控机床。但是，随着时代和科学技术的发展，这些先进的高档机床已经老化，不能再满足加工行业不断增长的需求。本文针对数控机床的改造以及应用，还有应该采取的一些措施做了详细地分析。

数控机床；改造；应用；措施

数字程序控制机床，简称“数控机床”。它是随着自动控制、精密测量、电子技术、计算机技术、机床结构设计与工艺发展，综合应用这些新的技术成就而出现的自动化的精密新型机床。随着社会的发展，数控机床被应用到越来越多的加工业中，在加工业中应用数控机床可以减少投资，提高生产效率。但是随着时代的不断发展，一些数控机床已经老化，在生产过程中会经常出现问题，使生产的产品不能达标。这就需要对一些数控机床进行改造升级，采用一些先进的改造技术，提高机床的性能，让数控机床能够稳定可靠地运行，在为企业节省投资成本的同时还可以创造更大的利润，进而促进社会的发展和进步。

1 数控机床改造所面临的问题

跟随着时代的不断发展，我国的经济水平和科学技术也在不断地进步和发展，我国每年生产数控机床的数量达到约8000台，但是我国拥有很多的工厂，被称之为“世界工厂”，每年8000台数控机床的生产量远远不能满足这些工厂的生产需求。况且这些数控机床采用的都是一些比较落后的技术，数控化的程度相对较低，根本不能满足这些工厂大量生产产品的需求，如果长期这样发展下去，企业的生产效益肯定会下降，同时也不利于我国社会经济的发展。

如何解决数控机床技术相对落后这一问题是我国各个加工业所面临的重大问题。首先我们考虑的是将这些现有的数控机床全都废弃掉，而后购买技术先进的数控机床，这样虽然可以满足加工业不断增长的需求，提高企业的生产效益，但是购买技术先进的数控机床需要大量的资金，如果企业拿出这么多资金来购买先进的数控机床，企业的资金链很有可能就会断掉，不能再维持企业的发展。因此，我们考虑对现有的数控机床进行改造，在原有的基础上引进先进的技术，使现有数控机床的性能提高，这样不但节约了资金，还能满足企业的生产需求，提高企业的生产效率，进而促进社会经济的发展。

2 数控机床改造的意义及市场需求

对我国的加工制造行业来说，高级的数控机床是生产过程中不可或缺的生产工具，但是，在国内，我国的数控机床都是那种老式的，从加工精度、生产效率、生产产品的合格率等性能上来说，都是比较落后的，这使得我国的一些加工制造企业根本无法生产那些高精密的部件，使得我国的加工制造业在国际市场上的竞争力大大降低[3]。一些高级先进的数控机床可以通过计算机来控制，这样在生产高精密部件时，通过计算机的控制，可以准确快速地对部件进行加工，能够很好地控制切削的角度和力度，进而提高产品的加工精度。这样可以很好地保证产品的成型率，节约成本的同时也节约了时间，调高了加工制造业的效率与效益，同时在国际市场上也具有了很高的竞争力。如果在加工一个部件时需要很多道程序，在高级先进的数控机床上操作显得特别轻松，在计算机的控制下，需要多道程序的部件只需要被固定在机床上，然后通过计算机内的程序进行自动化地加工，不需要反复地进行固定，这样加工制造企业的加工生产效率就会明显地提高了。

其次，我国的加工制造业对数控机床的改造有着很大的需求。20世纪的时候，我国从发达国家大量引进了一些高档的数控机床，这批机床已经面临着淘汰，但是这些机床的数量庞大，当时引进的时候还花费了巨资，如果直接淘汰的话，我国的一些加工制造业将会面临着巨大的经济损失，很多企业将不能承受这样的经济损失，甚至导致破产。再者，这些面临淘汰的数控机床停止使用，其主要原因是这些机床的数控系统无法更新和配置，而这些机床的金属强度和机械部件精度还都能满足要求的，而改造的费用与淘汰这些数控机床之后再购置新的数控机床相比，要节约很多，而且可以将资源充分地利用。

最重要的是，我们应对数控机床改造的市场和可行性进行了详细地分析。随着改革开放的到来，我国的经济快速地发展，伴随而来的就是大量的加工制造业，为了满足这些加工制造业的需求，我们国家要从国外引进一些电气设备，当然，数控机床是其中重要的一项。与此同时，我们国家生产数控机床的工厂也在不断地学习先进的技术，但是这些生产数控机床的工厂仍然不能满足我国市场日益增长的需求。我们发现，我国仍有一些加工制造业在使用传统的数控机床进行生产，这样就为我们对数控机床的改造提供了条件，进而满足市场的需求。随着科学技术的进步，我们的相关技术工作人员也在不断地学习和创新，有关数控机床的改造技术在日益成熟，这样就可以保证数控机床的改造工作顺利进行。伴随着数控机床改造技术的提高，一些先进的技术如数控机床的模块化技术也可以应用到传统数控机床的改造工程中去。我们发现，只要我们对那些传统的数控机床的一些部件进行技术上的更新，这些传统的数控机床就可以再次投入使用[1]。在对数控机床改造的过程中，应该善于发现技术上的难点，并认真解决这些技术上的问题，我们就可以对传统的数控机床改造成功，就可以用最少的投资来获得最大的经济效益，进而推动社会经济的进步和发展。由此看来，数控机床改造真的具有很大的市场。

3 数控机床改造所采取的措施

为了顺利对现有的数控机床进行改造，掌握在生产过程中对新型的数控机床的要求和传统数控机床与新型数控机床的差距是必不可少的过程。一台性能好的数控机床应该具备的条件是：①传动的时候没有间隙，运动的时候运动副之间的摩擦系数应该尽可能的小；②数控机床的部件应该具有高的静态刚度；③方便操作和维修，功率大。因此，在对传统数控机床进行改造时应该满足上述条件[2]，而不是简单地将传统的数控机床与现代数控装置连接在一起，对传统的数控机床进行模块化的更新，还应该对传统的数控机床的一些最主要的部件进行改造，这样才会达到之前预想的效果。

3.1 对主轴的精度进行恢复

作为数控机床的重要部分，数控机床进行工作时要依靠主轴来带动工件进行切削加工，主轴的精度也是非常重要的，被加工部件产品的质量都是由主轴的精度来决定的，因此在对数控机床进行改造时，主轴的轴承要求必须更换，如果不更换则应该对轴承的间隙进行重新调整和预紧。

3.2 对导轨的精度进行修复

导轨是数控机床在进行加工时发挥承载和导向作用的部件，对于性能良好的导轨来说，无论是空载条件还是加工过程中都应该具有良好的导向精度。对于不同的修复方式对应着不同形式的导轨。如果是塑料导轨，那么就需要重新进行粘塑，第一步将导轨表层进行粗糙加工，再者用胶黏剂将聚四氟乙烯导轨软带固定在导轨上，固化24h，室温环境即可。如果是铁铸导轨，想要恢复导轨精度可以对其进行刮削或者再次对表层涂层的方法。如果导轨表层并没有十分明显的损坏表层平整，为了节省可以使用耐磨涂层对其进行修复，如：环氧型耐磨导轨涂层。若是表层损伤，则可以进行刮擦法对其修复，还要保证润滑的可靠性，减小对位置控制精度的作用。

3.3 数控系统更新

如果将数控机床比作一个健康的成年人，以上所述就好比是成年人的身躯，健康的身躯，如何利用这个身躯去做事就需要人的大脑支配，或者说是灵魂、思想。而数控系统则是数控机床的大脑，目前，数控机床的改造技术已日趋完善，系统越来越稳定。相对稳定性能优越的数控系统可以选择：SIEMENS系统、FANUC系统等。这些数控系统可以更好的进行数控机床的操控高精、高速、高效的利用机床。

3.4 滚珠丝杠的修复

现代数控机床部件中都含有滚珠丝杠，而机床在加工过程中控制进给的主要传动机构就是它，滚珠丝杠的传动精度直接影响到数控机床的运行精度和加工质量。滚珠丝杠的相关故障会导致数控机床出现定位精度下降、反向间隙过大、机械爬行、噪音过大、刚性不足等故障现象，影响机床的正常使用。所以及时排除因滚珠丝杠所产生的故障，是保证数控机床正常运行及加工质量的重要环节。在进行改造的时候要对其传动精度进行恢复，保证改造之后的定位精度，此时要调整滚珠丝杠的轴承适当的调整紧度以此保证精度。

4 总结

在我国，数控机床的出现及使用已有几十年的历史，虽然时间不算短但是普及率还很低。特别是中、小型机械行业使用的还很少。所以数控机床改造项目具有非常广泛的市场，对其改造可以充分满足客户需求，并且在制造业飞速发展的阶段，相关企业对这项工作更是有着迫切的期待，由于数控机床造价较高，而数控机床的改造，既可节省很多的投资，也可更新原有的旧机床，又可普及机床的数控化对现有数控机床进行改造升级，不仅仅加强了企业的生产力、为企业注入了新的活力，而且避免了大量资产浪费现象的发生，因此说，将旧的普通机床改造经济型数控机床，具有广泛而积极的现实意义，数控机床改造技术可以更好地为相关企业服务，为其带来更大的经济和社会效益。

[1]王 萍.探索计算机数控机床的改造及应用[J].贵州化工，2013，38（2）：31～33.

[2]黎加强.数控机床改造的必要性及改造技术要求[J].科技创新与应用，2013（16）：97.

[3]刘一峰.数控机床维修中的问题及方法研究[J].中国机械，2014（14）：140～141.

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