一、數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡史及趨勢
　　在1952年，計算機技術(shù)應(yīng)用到了機床上煌害，在美國誕生了第一臺數(shù)控機床。從此曹均，傳統(tǒng)機床產(chǎn)生了質(zhì)的變化斧壮。近半個世紀以來物虑，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個階段和六代的發(fā)展纤悉。

　　1.1、數(shù)控（NC）階段（1952～1970年）
　　　　
　　早期計算機的運算速度低鲤遥，對當(dāng)時的科學(xué)計算和數(shù)據(jù)處理影響還不大沐寺，但不能適應(yīng)機床實時控制的要求林艘。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路“搭”成一臺機床專用計算機作為數(shù)控系統(tǒng)，被稱為硬件連接數(shù)控（HARD-WIRED NC）混坞，簡稱為數(shù)控（NC）狐援。隨著元器件的發(fā)展，這個階段歷經(jīng)了三代究孕，即1952年的第一代——電子管啥酱；1959年的第二代——晶體管；1965年的第三代——小規(guī)模集成電路厨诸。
　　
　　1.2镶殷、計算機數(shù)控（CNC）階段（1970年～現(xiàn)在）

　　到1970年，通用小型計算機業(yè)已出現(xiàn)并成批生產(chǎn)微酬。于是將它移植過來作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件绘趋，從此進入了計算機數(shù)控（CNC）階段（把計算機前面應(yīng)有的“通用”兩個字省略了）。到1971年颗管，美國INTEL公司在世界上第一次將計算機的兩個最核心的部件——運算器和控制器静冯，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊芯片上，稱之為微處理器（MICROPROCESSOR）蛮究，又可稱為中央處理單元（簡稱CPU）狱鼎。
　　　　
　　到1974年微處理器被應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。這是因為小型計算機功能太強效蝎，控制一臺機床能力有富裕（故當(dāng)時曾用于控制多臺機床篱辫，稱之為群控），不如采用微處理器經(jīng)濟合理腰燕。而且當(dāng)時的小型機可靠性也不理想彪珍。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高，但可以通過多處理器結(jié)構(gòu)來解決衔帚。由于微處理器是通用計算機的核心部件屿拴，故仍稱為計算機數(shù)控。
　　　　
　　到了1990年浴魏，PC機（個人計算機笤茴，國內(nèi)習(xí)慣稱微機）的性能已發(fā)展到很高的階段，可以滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求文宜。數(shù)控系統(tǒng)從此進入了基于PC的階段涕癣。
　　　　
　　總之，計算機數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代前标。即1970年的第四代——小型計算機坠韩；1974年的第五代——微處理器和1990年的第六代——基于PC（國外稱為PC—BASED）。
　　　　
　　還要指出的是炼列，雖然國外早已改稱為計算機數(shù)控（即CNC）了只搁，而我國仍習(xí)慣稱數(shù)控（NC）音比。所以我們?nèi)粘Ｖv的“數(shù)控”，實質(zhì)上已是指“計算機數(shù)控”了氢惋。
　　
　　1.3洞翩、數(shù)控未來發(fā)展的趨勢
　　
　　1.3.1　繼續(xù)向開放式、基于PC的第六代方向發(fā)展
　　　　
　　基于PC所具有的開放性焰望、低成本骚亿、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點熊赖，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會走上這條道路循未。至少采用PC機作為它的前端機，來處理人機界面撰绕、編程岩哥、聯(lián)網(wǎng)通信等問題，由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控的任務(wù)牺幻。PC機所具有的友好的人機界面复罕，將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。遠程通訊魂拢，遠程診斷和維修將更加普遍塑业。日本、歐盟和美國等針對開放式的CNC镜踪，正在進行前后臺標準的研究低柑。
　　
　　1.3.2　向高速化和高精度化發(fā)展
　　　　
　　這是適應(yīng)機床向高速和高精度方向發(fā)展的需要。
　　
　　1.3.3　向智能化方向發(fā)展
　　隨著人工智能在計算機領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展眶约，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高汉统。
　　　　
　　（1）應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)
　　　　
　　數(shù)控系統(tǒng)能檢測過程中一些重要信息嚼龄，并自動調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)暂畴，達到改進系統(tǒng)運行狀態(tài)的目的。
　　　　
　〕越Α（2）引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)加工
　　　　
　　將熟練工人和專家的經(jīng)驗溶诞，加工的一般規(guī)律和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)中，以工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫為支撐决侈，建立具有人工智能的專家系統(tǒng)螺垢。
　　
　　（3）引入故障診斷專家系統(tǒng)
　　　　
　±蹈琛（4）智能化數(shù)字伺服驅(qū)動裝置
　　　　
　　可以通過自動識別負載枉圃，而自動調(diào)整參數(shù)，使驅(qū)動系統(tǒng)獲得最佳的運行。

　　二讯蒲、機床數(shù)控化改造的必要性
　　
　　2.1、微觀看改造的必要性
　　　　
　　從微觀上看肄扎，數(shù)控機床比傳統(tǒng)機床有以下突出的優(yōu)越性墨林，而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計算機的威力。
　　
　　2.1.1 可以加工出傳統(tǒng)機床加工不出來的曲線犯祠、曲面等復(fù)雜的零件旭等。
　　　　
　　由于計算機有高超的運算能力，可以瞬時準確地計算出每個坐標軸瞬時應(yīng)該運動的運動量总党，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面明疮。
　　
　　2.1.2 可以實現(xiàn)加工的自動化，而且是柔性自動化橘匿，從而效率可比傳統(tǒng)機床提高3～7倍儡矫。
　　　　
　　由于計算機有記憶和存儲能力，可以將輸入的程序記住和存儲下來默言，然后按程序規(guī)定的順序自動去執(zhí)行角殃，從而實現(xiàn)自動化。數(shù)控機床只要更換一個程序豺这，就可實現(xiàn)另一工件加工的自動化险丧，從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動化，故被稱為實現(xiàn)了“柔性自動化”景妻。
　　
　　2.1.3 加工零件的精度高愧鹊，尺寸分散度小，使裝配容易拐尚，不再需要“修配”惩赊。
　　
　　2.1.4 可實現(xiàn)多工序的集中，減少零件 在機床間的頻繁搬運隔节。
　　
　　2.1.5 擁有自動報警万搔、自動監(jiān)控、自動補償?shù)榷喾N自律功能官帘，因而可實現(xiàn)長時間無人看管加工瞬雹。
　　
　　2.1.6 由以上五條派生的好處。
　　　　
　　如：降低了工人的勞動強度刽虹，節(jié)省了勞動力（一個人可以看管多臺機床）酗捌，減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期涌哲，可對市場需求作出快速反應(yīng)等等胖缤。
　　以上這些優(yōu)越性是前人想象不到的，是一個極為重大的突破阀圾。此外哪廓，機床數(shù)控化還是推行FMC（柔性制造單元）狗唉、FMS（柔性制造系統(tǒng)）以及CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)）等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)涡真。
　　
　　2.2音哟、宏觀看改造的必要性
　　　　
　　從宏觀上看，工業(yè)發(fā)達國家的軍吟因、民機械工業(yè)犯渣，在70年代末、80年代初已開始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機床产歧。其本質(zhì)是甥轿，采用信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（包括軍、民機械工業(yè)）進行技術(shù)改造品庞。除在制造過程中采用數(shù)控機床绿相、FMC、FMS外斋垫，還包括在產(chǎn)品開發(fā)中推行CAD豌魏、CAE、CAM院抛、虛擬制造以及在生產(chǎn)管理中推行MIS（管理信息系統(tǒng)）唉私、CIMS等等。以及在其生產(chǎn)的產(chǎn)品中增加信息技術(shù)染突，包括人工智能等的含量捻爷。由于采用信息技術(shù)對國外軍、民機械工業(yè)進行深入改造（稱之為信息化）份企，最終使得他們的產(chǎn)品在國際軍品和民品的市場上競爭力大為增強也榄。而我們在信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達國家約落后20年。如我國機床擁有量中司志，數(shù)控機床的比重（數(shù)控化率）到1995年只有1.9％甜紫，而日本在1994年已達20.8％，因此每年都有大量機電產(chǎn)品進口骂远。這也就從宏觀上說明了機床數(shù)控化改造的必要性囚霸。

　　三、機床與生產(chǎn)線數(shù)控化改造的市場
　　3.1激才、機床數(shù)控化改造的市場
　　我國目前機床總量380余萬臺拓型，而其中數(shù)控機床總數(shù)只有11.34萬臺，即我國機床數(shù)控化率不到3％瘸恼。近10年來劣挫，我國數(shù)控機床年產(chǎn)量約為0.6～0.8萬臺，年產(chǎn)值約為18億元。機床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6％险悲。我國機床役齡10年以上的占60％以上修梭；10年以下的機床中，自動/半自動機床不到20％专勇，F(xiàn)MC/FMS等自動化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)（美國和日本自動和半自動機床占60％以上）纸级。可見我們的大多數(shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)硫薇、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機床，而且半數(shù)以上是役齡在10年以上的舊機床澳券。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差但治、品種少、檔次低乎渊、成本高习诬、供貨期長，從而在國際崩蚀、國內(nèi)市場上缺乏競爭力零短，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場涎拉、效益瑞侮，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。所以必須大力提高機床的數(shù)控化率鼓拧。
　　據(jù)專家預(yù)測半火，到2001年，我國數(shù)控機床消費額可達240.2億元季俩。這些需求一方面通過購置新設(shè)備來滿足钮糖，另一方面，如果充分利用我國的現(xiàn)有的存量資產(chǎn)酌住，用更新改造后的設(shè)備替代和減少購置新設(shè)備店归，可以起到事半功倍的效果。以240.2億元的需求量估計酪我，即使10％的需求通過設(shè)備的再生改造來實現(xiàn)消痛，每年也有24億元的市場。
　　
　　3.2都哭、進口設(shè)備和生產(chǎn)線的數(shù)控化改造市場
　　我國自改革開放以來肄满，很多企業(yè)從國外引進技術(shù)、設(shè)備和生產(chǎn)線進行技術(shù)改造质涛。據(jù)不完全統(tǒng)計拭兢，從1979～1988年10年間，全國引進技術(shù)改造項目就有18446項，大約165.8億美元孟掺。
　　這些項目中效荷，大部分項目為我國的經(jīng)濟建設(shè)發(fā)揮了應(yīng)有的作用。但是有的引進項目由于種種原因喂搬，設(shè)備或生產(chǎn)線不能正常運轉(zhuǎn)密士，甚至癱瘓，使企業(yè)的效益受到影響熙拐，嚴重的使企業(yè)陷入困境孙般。一些設(shè)備、生產(chǎn)線從國外引進以后搏翎，有的消化吸收不好谊蚣，備件不全，維護不當(dāng)吸辽，結(jié)果運轉(zhuǎn)不良职鸟；有的引進時只注意引進設(shè)備、儀器藏斩、生產(chǎn)線躏结，忽視軟件、工藝狰域、管理等媳拴，造成項目不完整，設(shè)備潛力不能發(fā)揮兆览；有的甚至不能啟動運行禀挫，沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用；有的生產(chǎn)線的產(chǎn)品銷路很好拓颓，但是因為設(shè)備故障不能達產(chǎn)達標语婴；有的因為能耗高、產(chǎn)品合格率低而造成虧損驶睦；有的已引進較長時間砰左，需要進行技術(shù)更新。種種原因使有的設(shè)備不僅沒有創(chuàng)造財富场航，反而消耗著財富缠导。
　　這些不能使用的設(shè)備、生產(chǎn)線是個包袱呼笨，也是一批很大的存量資產(chǎn)恋晃，修好了就是財富。只要找出主要的技術(shù)難點肪吁，解決關(guān)鍵技術(shù)問題陷立，就可以最小的投資盤活最大的存量資產(chǎn)肥寺，爭取到最大的經(jīng)濟效益和社會效益。這也是一個極大的改造市場柱炼。

　　四糯敢、數(shù)控化改造的內(nèi)容及優(yōu)缺
　　
　　4.1、國外改造業(yè)的興起
　　在美國痒脊、日本和德國等發(fā)達國家機床工業(yè)處于不景氣的今天瞎弥，它們的機床改造卻是作為新的經(jīng)濟增長行業(yè)，生意盎然驮觅，處在黃金時代祝鞍。由于機床以及技術(shù)的不斷進步，機床改造是個“永恒”的課題闯捎。我國的機床改造業(yè)椰弊，也從老的行業(yè)進入到以數(shù)控技術(shù)為主的新的行業(yè)。在美國隙券、日本男应、德國闹司，用數(shù)控技術(shù)改造機床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場娱仔，已形成了機床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新的行業(yè)。在美國游桩，機床改造業(yè)稱為機床再生（Remanufacturing）業(yè)牲迫。從事再生業(yè)的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton機床公司借卧、Devlieg-Bullavd（得寶）服務(wù)集團盹憎、US設(shè)備公司等。美國得寶公司已在中國開辦公司铐刘。在日本陪每，機床改造業(yè)稱為機床改裝（Retrofitting）業(yè)。從事改裝業(yè)的著名公司有：大隈工程集團镰吵、崗三機械公司檩禾、千代田工機公司、野崎工程公司旁班、濱田工程公司蔑誓、山本工程公司等。
　　
　　4.2职菜、數(shù)控化改造的內(nèi)容
　　機床與生產(chǎn)線的數(shù)控化改造主要內(nèi)容有以下幾點：
　　其一是恢復(fù)原功能誉梳，對機床、生產(chǎn)線存在的故障部分進行診斷并恢復(fù)兰险；
其二是NC化骇俏，在普通機床上加數(shù)顯裝置天殉，或加數(shù)控系統(tǒng)，改造成NC機床用牲、CNC機床塌纯；
其三是翻新，為提高精度勋酿、效率和自動化程度隆肪，對機械、電氣部分進行翻新博个，對機械部分重新裝配加工怀樟，恢復(fù)原精度；對其不滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進行更新盆佣；
其四是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新往堡，為提高性能或檔次，或為了使用新工藝共耍、新技術(shù)虑灰，在原有基礎(chǔ)上進行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造痹兜。
　　
　　4.3穆咐、數(shù)控化改造的優(yōu)缺
　　
　　4.3.1　減少投資額、交貨期短
　　同購置新機床相比字旭，一般可以節(jié)省60％～80％的費用对湃，改造費用低。特別是大型遗淳、特殊機床尤其明顯拍柒。一般大型機床改造，只花新機床購置費用的1/3止既，交貨期短柔朽。但有些特殊情況，如高速主軸核瘤、托盤自動交換裝置的制作與安裝過于費工精杜、費錢，往往改造成本提高2～3倍揭轰，與購置新機床相比筑渴，只能節(jié)省投資50％左右。
　　
　　4.3.2　機械性能穩(wěn)定可靠少炎，結(jié)構(gòu)受限
　　所利用的床身磕阱、立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅固的鑄造構(gòu)件，而不是那種焊接構(gòu)件峡审，改造后的機床性能高情澈、質(zhì)量好屎谆，可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。但是受到原來機械結(jié)構(gòu)的限制瘤琐，不宜做突破性的改造琐览。
　　
　　4.3.3　熟悉了解設(shè)備、便于操作維修
　　購買新設(shè)備時柑土，不了解新設(shè)備是否能滿足其加工要求蜀肘。改造則不然，可以精確地計算出機床的加工能力稽屏；另外扮宠，由于多年使用，操作者對機床的特性早已了解狐榔，在操作使用和維修方面培訓(xùn)時間短坛增，見效快。改造的機床一安裝好薄腻，就可以實現(xiàn)全負荷運轉(zhuǎn)收捣。
　　
　　4.3.4　可充分利用現(xiàn)有的條件
　　可以充分利用現(xiàn)有地基，不必像購入新設(shè)備時那樣需重新構(gòu)筑地基庵楷。
　　
　　4.3.5　可以采用最新的控制技術(shù)
　　可根據(jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度罢艾，及時地提高生產(chǎn)設(shè)備的自動化水平和效率，提高設(shè)備質(zhì)量和檔次嫁乘，將舊機床改成當(dāng)今水平的機床昆婿。

　　五立骄、數(shù)控系統(tǒng)的選擇
　　
　　數(shù)控系統(tǒng)主要有三種類型永努，改造時，應(yīng)根據(jù)具體情況進行選擇辨埃。
　　5.1散苦、步進電機拖動的開環(huán)系統(tǒng)
　　
　　該系統(tǒng)的伺服驅(qū)動裝置主要是步進電機、功率步進電機下风、電液脈沖馬達等奇嗽。由數(shù)控系統(tǒng)送出的進給指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動電路控制和功率放大后鹤肥，使步進電機轉(zhuǎn)動永音，通過齒輪副與滾珠絲杠副驅(qū)動執(zhí)行部件。只要控制指令脈沖的數(shù)量冠樱、頻率以及通電順序炭箭，便可控制執(zhí)行部件運動的位移量、速度和運動方向颠舞。這種系統(tǒng)不需要將所測得的實際位置和速度反饋到輸入端菌司，故稱之為開環(huán)系統(tǒng)顾腊，該系統(tǒng)的位移精度主要決定于步進電機的角位移精度，齒輪絲杠等傳動元件的節(jié)距精度挖胃，所以系統(tǒng)的位移精度較低杂靶。
　　　　
　　該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試維修方便酱鸭，工作可靠吗垮，成本低，易改裝成功凹髓。
　　
　　5.2抱既、異步電動機或直流電機拖動，光柵測量反饋的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)
　　
　　該系統(tǒng)與開環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別是：由光柵扁誓、感應(yīng)同步器等位置檢測裝置測得的實際位置反饋信號防泵，隨時與給定值進行比較，將兩者的差值放大和變換蝗敢，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)捷泞，以給定的速度向著消除偏差的方向運動，直到給定位置與反饋的實際位置的差值等于零為止寿谴。閉環(huán)進給系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比開環(huán)進給系統(tǒng)復(fù)雜锁右，成本也高，對環(huán)境室溫要求嚴细咽。設(shè)計和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難队趁。但是可以獲得比開環(huán)進給系統(tǒng)更高的精度，更快的速度尘忿，驅(qū)動功率更大的特性指標松摘。可根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求屡拥，決定是否采用這種系統(tǒng)乳栈。
　　
　　5.3、交/直流伺服電機拖動剩骏，編碼器反饋的半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)
　　
　　半閉環(huán)系統(tǒng)檢測元件安裝在中間傳動件上组伤，間接測量執(zhí)行部件的位置。它只能補償系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)部部分元件的誤差监镰，因此遗秩，它的精度比閉環(huán)系統(tǒng)的精度低，但是它的結(jié)構(gòu)與調(diào)試都較閉環(huán)系統(tǒng)簡單俐芬。在將角位移檢測元件與速度檢測元件和伺服電機作成一個整體時則無需考慮位置檢測裝置的安裝問題绎狭。
　　當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司廠家比較多，國外著名公司的如德國SIEMENS公司收班、日本FANUC公司坟岔；國內(nèi)公司如中國珠峰公司谒兄、北京航天機床數(shù)控系統(tǒng)集團公司、華中數(shù)控公司和沈陽高檔數(shù)控國家工程研究中心社付。
選擇數(shù)控系統(tǒng)時主要是根據(jù)數(shù)控改造后機床要達到的各種精度承疲、驅(qū)動電機的功率和用戶的要求。

　　六鸥咖、數(shù)控改造中主要機械部件改裝探討
　　　　
　　一臺新的數(shù)控機床燕鸽，在設(shè)計上要達到：有高的靜動態(tài)剛度；運動副之間的摩擦系數(shù)小啼辣，傳動無間隙啊研；功率大；便于操作和維修鸥拧。機床數(shù)控改造時應(yīng)盡量達到上述要求党远。不能認為將數(shù)控裝置與普通機床連接在一起就達到了數(shù)控機床的要求，還應(yīng)對主要部件進行相應(yīng)的改造使其達到一定的設(shè)計要求朝正，才能獲得預(yù)期的改造目的蒸败。
　　
　　6.1、滑動導(dǎo)軌副
　　
　　對數(shù)控車床來說农想，導(dǎo)軌除應(yīng)具有普通車床導(dǎo)向精度和工藝性外雅沽，還要有良好的耐摩擦、磨損特性例氓，并減少因摩擦阻力而致死區(qū)蚜症。同時要有足夠的剛度，以減少導(dǎo)軌變形對加工精度的影響峡黍，要有合理的導(dǎo)軌防護和潤滑慎接。
　　
　　6.2、齒輪副
　　
　　一般機床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中羔峭。為了保證傳動精度虫店，數(shù)控機床上使用的齒輪精度等級都比普通機床高甫知。在結(jié)構(gòu)上要能達到無間隙傳動缅钠，因而改造時，機床主要齒輪必須滿足數(shù)控機床的要求诡蜓，以保證機床加工精度熬甫。
　　
　　6.3、滑動絲杠與滾珠絲杠
　　
　　絲杠傳動直接關(guān)系到傳動鏈精度蔓罚。絲杠的選用主要取決于加工件的精度要求和拖動扭矩要求椿肩。被加工件精度要求不高時可采用滑動絲杠，但應(yīng)檢查原絲杠磨損情況豺谈，如螺距誤差及螺距累計誤差以及相配螺母間隙郑象。一般情況滑動絲杠應(yīng)不低于6級贡这，螺母間隙過大則更換螺母。采用滑動絲杠相對滾珠絲杠價格較低厂榛，但難以滿足精度較高的零件加工盖矫。
　　滾珠絲杠摩擦損失小，效率高击奶，其傳動效率可在90%以上辈双；精度高，壽命長柜砾；啟動力矩和運動時力矩相接近湃望，可以降低電機啟動力矩。因此可滿足較高精度零件加工要求芬莫。
　　
　　6.4笼万、安全防護
　　
　　效必須以安全為前提。在機床改造中要根據(jù)實際情況采取相應(yīng)的措施众被，切不可忽視秤皿。滾珠絲杠副是精密元件，工作時要嚴防灰塵特別是切屑及硬砂粒進入滾道痛慷。在縱向絲杠上也可加整體鐵板防護罩办溶。大拖板與滑動導(dǎo)軌接觸的兩端面要密封好，絕對防止硬質(zhì)顆粒狀的異物進入滑動面損傷導(dǎo)軌樱炬。

　　七抠阴、機床數(shù)控改造主要步驟
　　
　　7.1、改造方案的確定
　　改造的可行性分析通過以后择绘，就可以針對某臺或某幾臺機床的現(xiàn)況確定改造方案粥割，一般包括：
　　
　　7.1.1 機械修理與電氣改造相結(jié)合
　　
　　一般來說，需進行電氣改造的機床混砸，都需進行機械修理突妇。要確定修理的要求、范圍解滓、內(nèi)容赃磨；也要確定因電氣改造而需進行機械結(jié)構(gòu)改造的要求、內(nèi)容洼裤；還要確定電氣改造與機械修理邻辉、改造之間的交錯時間要求。機械性能的完好是電氣改造成功的基礎(chǔ)腮鞍。
　　
　　7.1.2 先易后難值骇、先局部后全局
　　
　　確定改造步驟時，應(yīng)把整個電氣部分改造先分成若干個子系統(tǒng)進行，如數(shù)控系統(tǒng)吱瘩、測量系統(tǒng)道伟、主軸、進給系統(tǒng)使碾、面板控制與強電部分等皱卓，待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作。這樣可使改造工作減少遺漏和差錯部逮。在每個子系統(tǒng)工作中娜汁，應(yīng)先做技術(shù)性較低的、工作量較大的工作讲幌，然后做技術(shù)性高的油后、要求精細的工作，使人的注意力能集中到關(guān)鍵地方仙涡。
7.1.3 根據(jù)使用條件選擇系統(tǒng)
針對某臺或某幾臺機床容书，確定它的環(huán)境、溫度眶蹈、濕度藤棕、灰塵、電源雹了、光線朴树，甚至有否鼠害等外界使用條件，這對選擇電氣系統(tǒng)的防護性能索驰、抗干擾性能榨惭、自冷卻性能、空氣過濾性能等可提供正確的依據(jù)妓浮，使改造后的電氣系統(tǒng)有了可靠的使用保證忿项。當(dāng)然，電氣系統(tǒng)的選擇必須考慮成熟產(chǎn)品城舞，性能合理轩触、實用，有備件及維修支持家夺，功能滿足當(dāng)前和今后若干年內(nèi)的發(fā)展要求等脱柱。
　　
　　7.1.4 落實參與改造人員和責(zé)任
　　
　　改造是一個系統(tǒng)工程，人員配備十分重要秦踪。除了人員的素質(zhì)條件外褐捻，根據(jù)項目的大小，合理地確定人數(shù)與分工是關(guān)鍵椅邓。人員太少不利于開展工作，人員太多也容易引起混亂昧狮。根據(jù)各個劃分開的子系統(tǒng)景馁，確定人員職責(zé)板壮，有主有次，便于組織與協(xié)調(diào)合住。如果項目采用對外合作形式僵卿，更需在目標明確的前提下，界定分工释何，確定技術(shù)協(xié)調(diào)人正庙。
　　
　　7.1.5 改造范圍與周期的確定
　　
　　有時數(shù)控機床電氣系統(tǒng)改造，并不一定包含該機床全部電氣系統(tǒng)坯肿，應(yīng)根據(jù)科學(xué)的測定和分析決定其改造范圍蓄扳。停機改造的周期，根據(jù)各企業(yè)的實際情況確定蔗承，考慮因素有生產(chǎn)緊張程度拢给、人員技術(shù)水平、準備工作充分程度主瘸、新系統(tǒng)大小與復(fù)雜程度褥疆，甚至還包括天氣情況等。切忌好大喜功糊怖，急于求成竹观，匆忙上陣燎含，但也要合理安排，防止拖拖拉拉。
　　
　　7.2瞎领、改造的技術(shù)準備
　　改造前的技術(shù)準備充分與否，很大程度上決定著改造能否取得成功琼娘。技術(shù)準備包括：
　　
　　7.2.1 機械部分準備
　　
　　為配合電氣改造而需進行的機械大修改造的測量嫁艇、計算、設(shè)計好渠、繪圖昨稼、零件制作等應(yīng)先期完成。同時對停機后需拆拳锚、改假栓、加工的部分等應(yīng)事先規(guī)劃完畢，提出明確要求霍掺，與整個改造工作銜接得當(dāng)匾荆。
　　
　　7.2.2 新系統(tǒng)電氣資料消化
　　
　　新系統(tǒng)有許多新功能、新要求杆烁、新技術(shù)牙丽，因此改造前應(yīng)熟悉技術(shù)資料，包括系統(tǒng)原理說明、線路圖郑舷、PLC梯形圖及文本迈叫、安裝調(diào)試說明、使用手冊肘鹅、編程手冊等暂韭。要有充裕的時間來對上述資料進行翻譯(進口系統(tǒng))、消化奇门、整理盒伸、核對，做到思路清晰栖啰，層次分明橘沾。
　　
　　7.2.3 新舊系統(tǒng)接口的轉(zhuǎn)換設(shè)計
　　
　　根據(jù)每臺設(shè)備改造范圍不同，需事先設(shè)計接口部分轉(zhuǎn)換扯凫，若全部改造的轧黑，應(yīng)設(shè)計機電轉(zhuǎn)換接口、操作面板控制與配置售拼、互聯(lián)部分接點且昭、參數(shù)測量點、維修位置等贱鼻，要求操作與維修方便宴卖、合理，線路走向通順邻悬、中小連接點少症昏，強弱電干擾最小，備有適當(dāng)裕量等父丰。局部改造的肝谭，還需要考慮新舊系統(tǒng)的性能匹配、電壓極性與大小變換蛾扇、安裝位置攘烛、數(shù)模轉(zhuǎn)換等，必要時需自行制作轉(zhuǎn)換接口镀首。
　　
　　7.2.4 操作坟漱、編程人員的技術(shù)培訓(xùn)
　　
　　機床電氣系統(tǒng)改造后，必然對操作更哄、編程人員帶來新的要求芋齿。因此提前對操作人員和編程人員進行新系統(tǒng)知識培訓(xùn)十分重要，否則將影響改造后的機床迅速投入生產(chǎn)用玷。培訓(xùn)內(nèi)容一般應(yīng)包括新的操作面板配置秤瞒、功能爷凫、指示含義；新系統(tǒng)的功能范圍夹它、使用方法及與舊系統(tǒng)的差別妖奕；維護保養(yǎng)要求遭唠；編程標準與自動化編程等等恢儡。重點是弄懂、弄通操作說明書和編程說明書颊姻。
　　
　　7.2.5 調(diào)試步驟與驗收標準的確定
　　
　　新的電氣系統(tǒng)改造完以后组莲，怎樣進行調(diào)試以及確定合理的驗收標準，也是技術(shù)準備工作的重要一環(huán)矫恳。調(diào)試工作涉及機械咒饼、液壓、電氣刮赵、控制渔硫、傳感等，因此必須由項目負責(zé)人進行编曼，其它人員配合豆巨。調(diào)試步驟可從簡到繁，從小到大掐场，從外到里進行往扔，也可先局部后全局，先子系統(tǒng)后整系統(tǒng)進行熊户。驗收標準是對新系統(tǒng)的考核萍膛，制定時必須實事求是，過高或過低的標準都會對改造工作產(chǎn)生負面影響嚷堡。標準一旦確定下來蝗罗，不能輕易修改，因為它牽涉到整個改造工作的各個環(huán)節(jié)蝌戒。
　　
　　7.3串塑、改造的實施
　　準備工作就緒后，即可進入改造的實施階段瓶颠。實施階段內(nèi)容按時間順序分為：
　　
　　7.3.1 原機床的全面保養(yǎng)
　　
　　機床經(jīng)長期使用后拟赊，會不同程度地在機械、液壓捅青、潤滑蹲瘩、清潔等方面存在缺陷，所以首先要進行全面保養(yǎng)豺孤。其次架揉，應(yīng)對機床作一次改前的幾何精度孝炫、尺寸精度測量，記錄在案浦砸。這樣既可對改造工作起指導(dǎo)參考作用抽茸，又可在改造結(jié)束時作對比分析用。
　　
　　7.3.2 保留的電氣部分最佳化調(diào)整
　　
　　若對電氣系統(tǒng)作局部改造毯旷，則應(yīng)對保留電氣部分進行保養(yǎng)和最佳化調(diào)整碍讼。如強電部分的零件更換，電機的保養(yǎng)选癣，變壓器的烘干絕緣练代，污染的清潔，通風(fēng)冷卻裝置的清洗杰刽，伺服驅(qū)動裝置的最佳化調(diào)整菠发，老化電線電纜的更新，連接件的緊固等等贺嫂。只有對保留的電氣部分做好過細的最佳化調(diào)整工作滓鸠，才能保證改造后的機床有較低的故障率。
　　
　　7.3.3 原系統(tǒng)拆除
　　
　　原系統(tǒng)的拆除必須對照原圖紙第喳，仔細進行糜俗，及時在圖紙上作出標記，防止遺漏或過拆(局部改造情況下)墩弯。在拆的過程中也會發(fā)現(xiàn)一些新系統(tǒng)設(shè)計中的欠缺之處吩跋，應(yīng)及時補充與修正，拆下的系統(tǒng)及零件應(yīng)分門別類渔工，妥善保管锌钮，以備萬一改造不成功或局部失敗時恢復(fù)使用。還有一定使用價值的引矩，可作其他機床備件用梁丘。切忌大手大腳，亂扔亂放旺韭。
　　
　　7.3.4 合理安排新系統(tǒng)位置及布線
　　
　　根據(jù)新系統(tǒng)設(shè)計圖紙到趴，合理進行新系統(tǒng)配置，包括箱體固定宙锡、面板安放阁雷、線路走向和固定、調(diào)整元器件位置狐昆、密封及必要裝飾等柒杯。連線工作必須分工明確，有人復(fù)查檢驗八领，以確保連線工藝規(guī)范疑拯、線徑合適磷妻、正確無誤、可靠美觀矿矿。
　　
　　7.3.5 調(diào)試
　　
　　調(diào)試必須按事先確定的步驟和要求進行搁赘。調(diào)試人員應(yīng)頭腦冷靜，隨時記錄棋躬，以便發(fā)現(xiàn)和解決問題愁反。調(diào)試中首先試安全保護系統(tǒng)靈敏度，防止人身缅糟、設(shè)備事故發(fā)生挺智。調(diào)試現(xiàn)場必須清理干凈祷愉，無多余物品窗宦；各運動坐標拖板處于全行程中心位置；能空載試驗的二鳄，先空載后加載赴涵；能模擬試驗的，先模擬后實動订讼；能手動的髓窜，先手動后自動。
　　
　　7.4欺殿、驗收及后期工作
　　驗收工作應(yīng)聘請有關(guān)的人員共同參加寄纵，并按已制定的驗收標準進行。改造的后期工作也很重要脖苏，它有利于項目技術(shù)水平的提高和使設(shè)備盡早投產(chǎn)程拭。驗收及后期工作包括：
　　
　　7.4.1 機床機械性能驗收
　　
　　經(jīng)過機械修理和改造以及全面保養(yǎng)，機床的各項機械性能應(yīng)達到要求盼掘，幾何精度應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)督羊。
　　
　　7.4.2 電氣控制功能和控制精度驗收
　　
　　電氣控制的各項功能必須達到動作正常，靈敏可靠彰巫∷芰蓿控制精度應(yīng)用系統(tǒng)本身的功能(如步進尺寸等)與標準計量器具(如激光干涉儀、坐標測量儀等)對照檢查童丢，達到精度范圍之內(nèi)糠味。同時還應(yīng)與改造前機床的各項功能和精度作出對比，獲得量化的指標差择车。
　　
　　7.4.3 試件切削驗收
　　
　　可以參照國內(nèi)外有關(guān)數(shù)控機床切削試件標準渊伐，在有資格的操作工、編程人員配合下進行試切削汞阔。試件切削可驗收機床剛度笋条、切削力斑柬、噪聲、運動軌跡执执、關(guān)聯(lián)動作等筝野，一般不宜采用產(chǎn)品零件作試件使用。
　　
　　7.4.4 圖紙粤剧、資料驗收
　　
　　機床改造完后歇竟，應(yīng)及時將圖紙(包括原理圖、配置圖抵恋、接線圖焕议、梯形圖等)、資料(包括各類說明書)弧关、改造檔案(包括改造前盅安、后的各種記錄)匯總、整理世囊、移交入檔别瞭。保持資料的完整、有效株憾、連續(xù)蝙寨，這對該設(shè)備的今后穩(wěn)定運行是十分重要的。
　　
　　7.4.5 總結(jié)嗤瞎、提高
每次改造結(jié)束后應(yīng)及時總結(jié)墙歪，既有利于提高技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平，也有利于整個企業(yè)的技術(shù)進步糠歧。

　　
　　八抄瀑、數(shù)控改造幾個實例
　　
　　8.1、用SIEMENS 810M改造X53銑床
1998年涉炒，采用德國西門子810M數(shù)控系統(tǒng)虑佳、611A交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)對X53銑床X、Y殃玻、Z三軸進行數(shù)控改造檬鞠；機械上采用滾軸絲桿，齒輪傳動肆鸿。整個改造工作包括機械設(shè)計煞仑、電氣設(shè)計、PLC程序的編制與調(diào)試及機床的安裝和調(diào)試瞳聊。銑床改造后實現(xiàn)了三坐標聯(lián)動然瞳，機床精度各軸達到±0.001mm，可完成高精度產(chǎn)品的加工藏估。改造后的X53三坐標數(shù)控銑床在SS8機車及動力車的連桿生產(chǎn)加工中拍埠，減少了工序失驶，提高了工效，減輕了工人的勞動強度枣购，尤其是大大提高了連桿的精度嬉探。在200Km車的配件加工中也起到了關(guān)鍵的作用。該銑床在整個數(shù)控改造中投入20萬元棉圈，到目前為止涩堤，其直接和間接經(jīng)濟效益已超過200萬元。
　　
　　8.2分瘾、用GSK980T和步進驅(qū)動系統(tǒng)改造C6140車床
1999年胎围，采用國產(chǎn)廣州數(shù)控GSK980T、DY3混合式步進驅(qū)動單元對C6140車床X德召、Z兩軸進行數(shù)控改造白魂；機械上采用滾軸絲桿，同步帶傳動氏捞。整個改造工作包括機械設(shè)計碧聪、電氣設(shè)計、機床的安裝和調(diào)試翅剔。
　　
　　8.3、用GSK980T和交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)改造C6140車床
2000年侈敏，采用國產(chǎn)廣州數(shù)控GSK980T迟凫、DA98交流伺服單元及4工位自動刀架對電機分廠的C6140車床X、Z兩軸進行數(shù)控改造嫩视；機械上采用滾軸絲桿夏岩，同步帶傳動。整個改造工作包括機械設(shè)計豪荧、電氣設(shè)計矩粒、機床的安裝和調(diào)試。
　　
　　8.4筑陡、用SIEMENS 802S改造X53銑床
2000年歧蛾，采用德國西門子802S數(shù)控系統(tǒng)、步進驅(qū)動系統(tǒng)對X53銑床X辱矮、Y喝爽、Z三軸進行數(shù)控改造；機械上采用滾軸絲桿愿瘫，齒輪傳動年堆。整個改造工作包括機械設(shè)計、電氣設(shè)計及機床的安裝和調(diào)試盏浇。銑床改造后現(xiàn)已投入SS8車和動力車連桿的生產(chǎn)加工中变丧。

　　
　　九芽狗、數(shù)控改造中的問題和建議
　　　　
　　通過幾臺機床的數(shù)控改造工作后，發(fā)現(xiàn)工作中也存在許多問題痒蓬，主要表現(xiàn)在：
　　
　　一是各部門译蒂、開發(fā)人員職責(zé)不明朗，組織混亂谊却，嚴重影響了改造進度柔昼；
　　
　　二是制定的工作進程和計劃大多只是憑經(jīng)驗制定，不太合理炎辨；
　　
　　三是相關(guān)人員的培訓(xùn)工作沒有到位捕透，導(dǎo)致機床改造后工藝人員不會編程、操作人員對機床操作不熟練等問題碴萧。
　　
　　綜合以上問題乙嘀，有幾點建議：
　　
　　一是建立國內(nèi)外數(shù)控技術(shù)資源庫；
　　
　　二是培養(yǎng)一批高素質(zhì)的應(yīng)用和維護人員勤消；
　　
　　三是要注重用戶使用美丝、維護數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn)。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)源糖，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享替塑，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責(zé)，也不構(gòu)成任何其他建議师晨。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布看卦、編輯整理上傳，對此類作品本站僅提供交流平臺研神，不為其版權(quán)負責(zé)惩凉。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片纫益、文字如涉及作品版權(quán)問題恒襟，請第一時間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容揍忍，以保證您的權(quán)益弯疾！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。