數控機床改造技術

一，機床數控改造的意義

首先，節省資金。

機床的數控改造同購置新機床相比一般可節省60%左右的費用，大型及特殊設備尤為明顯；其次，性能穩定可靠。因原機床各基礎件經過長期時效，幾乎不會產生應力變形而影響精度；同時還可以大大提高生產效率。

機床經數控改造后即可實現加工的自動化效率可比傳統機床提高3至5倍。機床的數控改造，主要是對原有機床的結構進行創造性的設計，最終使機床達到比較理想的狀態。

二，數控機床加工的優點

1，數控機床可以加工出普通機床難以加工或加工不出來的復雜零件由于數控系統有較強的運算能力，可以瞬時、準確地計算出每個坐標軸瞬時的移動量，將其復合成復雜的加工曲線或曲面，從而加工出復雜輪廓的零件。

2，數控機床加工零件的精度高
利用數控機床加工出來的同一批零件的尺寸一致性好，產品合格率高，加工質量穩定，這樣就使得裝配容易，不再需要進行修配。

三，機床的數控改造

1，數控系統的改造數控系統主要有以下五種方法，改造時，應根據具體情況進行選擇，主要是根據數控改造后機床要達到的各種精度、驅動電機的功率和用戶的要求。

（1）PLC控制系統利用PLC對舊機床控制系統進行改造是一種行之有效的手段。采用PLC進行控制后，機床控制電路的接線量大大減少，故障率大大降低，提高了設備運行的穩定性和使用率，增強了可靠性，減小了維修，維護工作強度。當機床加工程序發生變化時，只需要修改PLC的程序就可以進行新的加工，更改較方便，有助于提升機床的應用。

由于具有通信功能，采用可編程控制器進行機床改造后，可以與其他智能設備聯網通信，在今后的進一步技術改造升級中，可根據需要聯人工廠自動化網絡中。

（2）單片機控制系統采用單片微機為主控CPU，具有直線和圓弧插補、代碼編程、刀具補償和間隙補償功能、數碼管二坐標同時顯示、自動轉位刀架控制、螺紋加工等控制功能。

(3)步進電機拖動的開環系統該系統的伺服驅動裝置主要是步進電機、功率步進電機、電液脈沖馬達等。由數控系統送出的進給指令脈沖，經驅動電路控制和功率放大后，使步進電機轉動，通過齒輪副與滾珠絲杠副驅動執行部件。只要控制指令脈沖的數量、頻率以及通電順序，便可控制執行部件運動的位移量、速度和運動方向。這種系統不需要將所測得的實際位置和速度反饋到輸入端，故稱之為開環系統，該系統的位移精度主要決定于步進電機的角位移精度和齒輪、絲杠等傳動元件的節距精度，所以系統的位移精度較低。該系統結構簡單、調試維修方便、工作可靠、成本低。

四，機床數控改造步驟(一)確定改造方案首先對需要改造的設備進行改造的可行性分析，然后再確定改造方案，一般包括以下幾個方面；

1，機械零部件與電氣設備改造相結合一般來說，需要進行電氣設備改造的機床，都需進行機械零部件的調整、修理或更換，完好的機械性能是電氣設備改造的基礎。要確定機械零部件調整、修理或更換的要求、范圍、內容；也要確定因電氣設備改造而需進行機械零部件調整、修理或更換的要求、內容；還要確定電氣設備改造與機械零部件調整、修理或更換之間的交錯時間要求。

2，科學劃分，系統系統確定改造步驟時，應把整個電氣設備部分改造先分成若干個子系統進行，如數控系統、測量系統、主軸、進給系統、面板控制與強電部分等，待各系統基本成型后再互聯完成全系統工作。這樣可使改造工作減少遺漏和差錯。在每個子系統工作中，應先做技術性較低的、工作量較大的工作，然后做技術性高的、要求精細的工作，做到先易后難、先局部后整體，有條不紊、循序漸進。

3，合理選擇數控系統和電氣設備原器件對于改造的機床，要確定它今后的使用環境、溫度、濕度、灰塵、電源、光線，甚至有無鼠害等外界使用條件，這對選擇數控系統和電氣設備原器件的防護性能、抗干擾性能、自冷卻性能、空氣過濾性能等，可提供充分的依據，使改造后的機床有了可靠的使用保證。

4，確定經濟合理的改造范圍與周期機床改造，應根據科學的測定和分析，決定其改造范圍和改造周期，應根據各企業的實際情況確定，考慮因素有：生產緊張程度、人員技術水平、準備工作充分程度，系統大小與復雜程度。

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