機床數控改造的內容及措施
以下是小編為大家整理的關(guān)于機床數控改造的內容及措施的論文，歡迎數控專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生借鑒哦!
摘 要: 數控機床改造市場(chǎng)具有巨大的潛力和豐厚的利潤。我國的數控機床改造業(yè)正處于蓬勃的發(fā)展階段,特別是近些年來(lái)用戶(hù)對數控機床的認知能力進(jìn)一步提高,對此需求也進(jìn)一步增加。機床數控化改造成為新的經(jīng)濟增長(cháng)行業(yè)。本文簡(jiǎn)單介紹了數控機床的改造內容概念,闡述了機床數控化改造的必要性,最后重點(diǎn)介紹了機床數控化改造的要求。
關(guān)鍵詞: 普通機床 數控改造 具體措施 技術(shù)及人員要求
進(jìn)入新世紀以來(lái),中國機床工具市場(chǎng)取得很大的發(fā)展,尤其數控設備成果喜人,特別是2008年金融危機以來(lái),中國數控市場(chǎng)不冷反熱,各企業(yè)及時(shí)調整產(chǎn)品結構,產(chǎn)業(yè)升級,新產(chǎn)品新技術(shù)層出不窮,中高檔產(chǎn)品已成主流,大多數企業(yè)迫切希望更好地掌握國際先進(jìn)的數控技術(shù)用于機床改造。我從事數控技術(shù)工作多年,深有感觸,現就著(zhù)重探討普通機床的數控改造方面的問(wèn)題。
一、歷史回顧及現狀
改革開(kāi)發(fā)以來(lái),中國大量的機械機床設備需要升級改造,機械加工領(lǐng)域的數控技術(shù)需要迫切,上世界80年代至今,德國西門(mén)子公司在北京等地建立工廠(chǎng),著(zhù)重推廣數控技術(shù)。數控機床的再制造開(kāi)始于20世紀90年代,作為新的經(jīng)濟增長(cháng)行業(yè),正處在黃金時(shí)代。我國金屬加工業(yè)需求層次不同,從國防軍工、精密加工等高端需求到模具制造、汽車(chē)零件加工的中高端市場(chǎng),直至普通軸類(lèi)零件的中低端需求,都對數控系統的改造提供了廣闊的空間。
二、數控改造的內容
1.普通機床改造成數控機床。數控機床的使用壽命一般是10―12年,而對于已經(jīng)到期的一些舊機床,尤其是一些進(jìn)口機床,其機械剛性有可能還好于新機床,所以,再制造的價(jià)值非常大。比如使用光柵的數顯鉆床改造成數控鉆床,一般用步進(jìn)電機;舊的光顯鏜床改造成數控鏜床,一般用半閉環(huán)交流伺服系統;普通車(chē)床的數控改造,等等。
2.原有的數控機床升級換代。隨著(zhù)機場(chǎng)的需求功能不斷完善,尤其是車(chē)間信息化的發(fā)展,數控改造不只是針對單臺機床,而是要提高整體效率。比如我校數控實(shí)習車(chē)間原有三臺2000年前買(mǎi)的舊版華中數控系統立式銑床,電器系統已經(jīng)老化無(wú)法使用,2010年春學(xué)期我們就新購了法拉克0i-C型系統加以全面改造,既鍛煉了老師和學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,又讓這三臺舊機床煥發(fā)了青春,為學(xué)校節約了很大的設備投入經(jīng)費,取得了良好的社會(huì )效果。少數情況機床價(jià)格較高,機械基礎較好,如大中型數控銑床、臥式加工中心、高精度數控磨床、數控曲軸加工機床、數控凸輪加工機床和刀具磨床等,制造周期長(cháng),技術(shù)含量高,機床原值高,但苦于數控系統老化,備件支持匱乏,電器維修成本高,或原系統市場(chǎng)已被淘汰,此時(shí)應及時(shí)進(jìn)行新數控系統的升級改造,如同時(shí)對機械項目進(jìn)行維修,其價(jià)值會(huì )更加可觀(guān)。
3.在現有的數控系統基礎上開(kāi)發(fā)新的功能。機床保留基座主體,結構有較大的進(jìn)步或改進(jìn),如龍門(mén)銑床或龍門(mén)刨床,采用直線(xiàn)電機或直線(xiàn)導軌,高速電主軸等新技術(shù),使其成為高速鐵路的導軌磨床;普通液壓靠模凸輪磨床的通過(guò)二次結構設計,數控系統升級,采用數控系統高精度輪廓控制,使之變?yōu)楦咚俑呔葦悼赝馆喣ゴ?數控車(chē)床通過(guò)局部結構變化,安裝上帶動(dòng)力頭的數控刀架,并通過(guò)配置CS軸的分度定位功能,將其改造成數控車(chē)削中心;通過(guò)結構設計與采用數控系統,將普通的車(chē)床再制造成為數控旋壓機,等等。上述內容多體現了如下特點(diǎn):需要融入結構創(chuàng )新和二次設計,大量采用系統的新的功能新的技術(shù),缺點(diǎn)是技術(shù)門(mén)檻高,市場(chǎng)應用面窄,社會(huì )需求量和供應量不大。
三、數控改造的具體措施
我國中小型城市在上世紀90年代中期逐步開(kāi)展上述工作,一般機床的改裝非常普遍,這是由我國國情所決定的。改革開(kāi)發(fā)帶來(lái)的技術(shù)進(jìn)步,數控機床的高精度、高效益等優(yōu)點(diǎn)的不斷顯現和人們的新的認識,促使社會(huì )積極推進(jìn)數控化進(jìn)程,外國西門(mén)子、法拉克,國產(chǎn)廣數系統、華中系統等被大量采用,大多屬于普及型或經(jīng)濟型數控系統。其伺服系統采用步進(jìn)電機,具體的改造措施一般有如下幾個(gè)方面:1.增加或更換滾珠絲杠。原滑臺如采用液壓的則拆除,選用新的滾珠絲杠及相應的機械連接工藝設計。2.增加自動(dòng)刀庫�，F在江蘇昆山產(chǎn)的臺灣盛鈺刀庫應用較廣。3.主軸增加交流變頻器。4.PMC的應用。這種改造已經(jīng)突破了原來(lái)設備的結構限制,在不增加能源和消耗的前提下,節約了成本,為社會(huì )作出了貢獻。
數控改造的前提是如何真正實(shí)現有意義有價(jià)值的系統升級,而不是簡(jiǎn)單地修理和更換電路元件,通過(guò)改造融入更多的自主知識產(chǎn)權,將新技術(shù)用于數控改造,提高原機床的性能和精度,降低能耗。
四、數控改造的技術(shù)及人員要求
對企業(yè)或用戶(hù)來(lái)說(shuō),他們希望將先進(jìn)的數控系統成功地應用于終端設備上,使其發(fā)揮最大的效能,因此從事數控技術(shù)改造的人員來(lái)說(shuō)就必須具備以下要求:1.熟悉機床結構,對機床結構和設備的加工工藝有較深入的了解;2.熟悉機床的生產(chǎn)工藝流程,了解客戶(hù)的個(gè)性化需求;3.較強的就業(yè)和吃苦耐勞的精神;4.有豐富的維修經(jīng)驗,對機、電、液、工藝等方面有較強的理論與實(shí)踐能力,精通數控系統、相關(guān)機床參數及PMC程序等。具體操作方面應注意如下幾方面:1.與用戶(hù)積極溝通,共同確定項目的解決方案;2.考慮方案成本提高性?xún)r(jià)比;3.應考慮項目實(shí)施的可操作性;4.知識儲備多有經(jīng)驗能夠掌握有效的資源與信息。例如,西門(mén)子數控系統對機床制造廠(chǎng)商和機床在制造人員來(lái)說(shuō)要求是比較高的。從事二次開(kāi)發(fā)的應用人員,除要了解系統之外,更多的是要了解機床,這樣才能提供操作性能良好功能強大的數控機床。目前有些功能不是系統沒(méi)有提供,而是機床制造廠(chǎng)或開(kāi)發(fā)人員沒(méi)有挖掘出。西門(mén)子數控系統是一個(gè)大的平臺,其對環(huán)境如溫度濕度和抗干擾等方面的要求較高,如果局限原來(lái)的走線(xiàn)、安裝不規范,使用者對系統缺乏理解,理論基礎不扎實(shí),就會(huì )增加偶發(fā)性故障。
系統改造完以后,進(jìn)行調試和確定合理的驗收標準,也是技術(shù)準備工作的重要一環(huán)。調試工作涉及機械、液壓、電氣、光學(xué)、控制、傳感等,因此必須由項目負責人進(jìn)行,其他人員配合。調試步驟可從簡(jiǎn)到繁、從小到大、從外到里進(jìn)行,也可先局部后全局、先子系統后整系統進(jìn)行。驗收標準是對新系統的考核,過(guò)高或過(guò)低的標準都會(huì )對改造工作產(chǎn)生負面影響。標準一旦確定下來(lái),不能隨便修改,因為它牽涉到整個(gè)改造工作的各個(gè)環(huán)節。
五、前景展望
低成本是推動(dòng)數控改造市場(chǎng)迅速膨脹的關(guān)鍵因素,現在不少大企業(yè)原先進(jìn)口的機床已經(jīng)遠超過(guò)了“服役期”,但這些設備價(jià)值不菲,單價(jià)在幾百萬(wàn)元甚至上千萬(wàn)元,而且機械部分還可以使用,因此急需進(jìn)行改造。只要正確有效地將CNC、伺服系統、機床電氣系統和機械部分集成于一體,就能最終交給用戶(hù)一臺經(jīng)過(guò)改造或等于再制造的具有個(gè)性特色的專(zhuān)用數控機床,使企業(yè)從中獲得更大的經(jīng)濟效益,使資產(chǎn)獲得有效的增值。因此該行業(yè)的前景十分遠大光明。
總之,數控機床改造具有很好的發(fā)展前途,但它對數控系統制造商和數控機床改造者均提出較高的要求。我國的機床改造業(yè)也從老的行業(yè)進(jìn)入到以數控技術(shù)為主的新的行業(yè)。機床改造作為新的經(jīng)濟增長(cháng)行業(yè),是個(gè)“永恒”的課題,必將生機盎然。
參考文獻:
[1]龔仲華.數控機床故障診斷與維修500例.機械工業(yè)出版社,2006.
[2]龔仲華.數控系統完全應用手冊.人民郵電出版社,2009.
[3]劉永久.數控機床故障診斷與維修技術(shù).機械工業(yè)出版社,2006.
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