徐廷康，張紅軍，田縣城

（常州市歐凱數(shù)控機(jī)床有限公司，江蘇常州 213004）

0 機(jī)床數(shù)控化改造的目的

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)率提出了越來(lái)越高的要求。機(jī)械加工工藝過(guò)程的自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)上述要求的最重要的措施。它不僅能夠提高產(chǎn)品的品質(zhì)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，還能夠大大改善工人的勞動(dòng)條件。

和普通銑床相比較，數(shù)控化銑床具有很多優(yōu)勢(shì)，而目前在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)的數(shù)控銑床的價(jià)格遠(yuǎn)高于改裝一臺(tái)普通銑床所需花費(fèi)，且在現(xiàn)有技術(shù)條件下，對(duì)普通銑床的數(shù)控化改造更可行。所以將著重對(duì)普通銑床的數(shù)控化改造過(guò)程進(jìn)行描述。

1 改造方案、用途及數(shù)控系統(tǒng)的選配

根據(jù)不同的加工用途，一般普通型銑床有以下幾種改造方案:

改造方案一:X/Y兩個(gè)進(jìn)給傳動(dòng)軸將原有的普通梯形絲桿更換為滾珠絲桿，并配上經(jīng)濟(jì)型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)?；颍ń涣魉欧妱?dòng)機(jī)）這種改造方式一般用于銑削平面為主的零件，配合手動(dòng)主軸套筒的升降可以進(jìn)行鉆孔，攻螺紋的加工等。這種數(shù)控化改造很容易實(shí)現(xiàn)，改造成本較低，經(jīng)濟(jì)適用。

改造方案二:X/Y兩個(gè)進(jìn)給傳動(dòng)軸將原有的普通梯形絲桿更換為滾珠絲桿，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，Z軸進(jìn)給方向保留原傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及普通梯形絲桿不變，三軸均配上步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。因?yàn)樯蹬_(tái)較重，Z軸升降臺(tái)方向保留原機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)手動(dòng)方式，不配經(jīng)濟(jì)型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，配上數(shù)控銑床用的數(shù)控系統(tǒng)后，只能實(shí)現(xiàn)橫縱兩個(gè)方向的數(shù)控進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。根據(jù)不同的加工要求，數(shù)控系統(tǒng)一般選用控制精度為0.01 mm或0.001 mm的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床系統(tǒng)，如國(guó)產(chǎn)歐凱數(shù)控系統(tǒng)的OK990 MD型號(hào)控制精度為0.01 mm，可控制三軸聯(lián)動(dòng)，可以配經(jīng)濟(jì)型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或（交流伺服電動(dòng)機(jī)）來(lái)驅(qū)動(dòng)。Z軸如果更換為滾珠絲桿必須加裝防下滑裝置，如離合器等，而現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)所限制，增加離合器改動(dòng)機(jī)構(gòu)較大，改裝難度有點(diǎn)大，而且Z軸的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)必須有失電制動(dòng)功能。因?yàn)槠胀ㄌ菪徒z桿有自鎖功能，即使升降臺(tái)在下降過(guò)程中電動(dòng)機(jī)突然失電，也不會(huì)造成意外。因此這種改造方法是經(jīng)濟(jì)可行的，也比較容易實(shí)現(xiàn)，改造后的機(jī)床可控制三軸聯(lián)動(dòng)，不僅用于平面類銑削加工，也可以進(jìn)行一般的模具加工，參見(jiàn)圖1。

圖1 Z軸傳動(dòng)示意圖

這種改造方案的優(yōu)點(diǎn)是:低成本實(shí)現(xiàn)了數(shù)控化三軸聯(lián)動(dòng)，改造后的機(jī)床可以銑削平面、圓弧，還可以完成鉆孔、攻絲以及小型模具的粗加工等復(fù)雜加工工序。這種改造方案的缺點(diǎn)是:由于銑頭箱體的結(jié)構(gòu)所限制，一般普通銑床的主軸套筒的行程大約有150300 mm，這比原升降臺(tái)的行程相比大大降低了。但是這個(gè)行程經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明可以滿足形狀復(fù)雜的小型產(chǎn)品復(fù)雜工序的加工以及小型模具的粗加工。根據(jù)機(jī)床的實(shí)際用途來(lái)選配數(shù)控系統(tǒng)，如常州歐凱數(shù)控系統(tǒng)OK990 MD經(jīng)濟(jì)適用型數(shù)控系統(tǒng)配三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或交流伺服電動(dòng)機(jī)，可以完成模具的粗加工和半精加工?？刂凭瓤梢赃_(dá)到0.01 mm，目前就是因?yàn)檫@種改造方案較為經(jīng)濟(jì)適用，得到大部分用戶的認(rèn)可，不僅減少設(shè)備的投入，還可以節(jié)省資金。所以將普通銑床改造為數(shù)控銑床值得推廣和運(yùn)用。

2 結(jié)語(yǔ)

目前社會(huì)上有大量的舊機(jī)床，因加工精度差生產(chǎn)效率低，或年久失效被閑置，將已經(jīng)磨損的，失效的舊機(jī)床改造成性能優(yōu)越的數(shù)控機(jī)床，不僅提高了零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)效率，還能節(jié)約大量的資金，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益，為祖國(guó)的工業(yè)發(fā)展盡綿薄之力。