朱兆華　何榮軍　李石

摘 要：我國在改革開放初期因相關(guān)技術(shù)落后、加工工藝水平較低，無法通過國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)條件滿足快速發(fā)展的加工行業(yè)的需求，曾大量引進國外高檔數(shù)控機床。但時至今日，這些高檔機床已經(jīng)嚴(yán)重老化了，故障頻發(fā)無法滿足我國生產(chǎn)加工行業(yè)日益提高的要求，但這些高檔機床如果進行改造，花費較少的費用就能繼續(xù)為企業(yè)服務(wù)取得明顯的經(jīng)濟效益，文章對我國數(shù)控機床的改造情況做了簡要分析，并對如何將數(shù)控機床進行改造進行了詳細闡述，這會對我國現(xiàn)階段數(shù)控機床改造具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；改造；措施；應(yīng)用

1 我國數(shù)控機床現(xiàn)狀

進入二十一世紀(jì)以來，隨著我國經(jīng)濟水平的快速改善和相關(guān)技術(shù)的不斷提高，國內(nèi)每年可生產(chǎn)數(shù)控機床約八千臺，但作為擁有世界工廠之稱的大國，這些數(shù)控機床的數(shù)量遠遠達不到對現(xiàn)有機床的替代作用，企業(yè)現(xiàn)有的數(shù)控機床大多已經(jīng)服役十到二十年，而且數(shù)控化程度低，無法加工精密部件。這些機床的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)度低而且加工效率不高，無法滿足大批量生產(chǎn)的要求。這會直接影響企業(yè)的發(fā)展，從長遠角度來看，甚至?xí)ξ覈?jīng)濟造成一定影響。

如何解決這一問題是擺在我國加工行業(yè)面前的一道難題，如果將這些數(shù)控機床全部淘汰從新訂購新型數(shù)控機床，雖然可以解決后續(xù)加工的技術(shù)問題，但需要大量資金購置，這會影響企業(yè)的現(xiàn)金流供應(yīng)。在這種情況下我們可以對現(xiàn)有的數(shù)控機床進行改造，使之性能得到有效提升，滿足企業(yè)需求，而且花費很低——只是購置新型數(shù)控機床費用的20%左右，這對企業(yè)來說是一個十分有利的條件。

2 數(shù)控機床改造的意義及需求

高級數(shù)控機床是加工制造業(yè)不可缺少的工具，但是我國現(xiàn)有數(shù)控機床大多是老式機床，加工精度低、生產(chǎn)效率低、不合格產(chǎn)品多是其無法逾越的鴻溝，這直接導(dǎo)致國內(nèi)部分加工制造企業(yè)無法對精密部件進行加工，極大地影響相關(guān)企業(yè)在國際市場上的生存與發(fā)展。而新型高級數(shù)控機床在計算機的準(zhǔn)確控制下可以準(zhǔn)確地按照加工工件設(shè)計要求進行切削加工，能夠完美地控制各個方向上的進給量，不僅可以提高產(chǎn)品加工精度，更可以通過計算機的精準(zhǔn)控制加工出各種曲線、曲面等復(fù)雜工件。而且一次成型率高，避免二次加工或造成廢件的情況發(fā)生，還可以實現(xiàn)自動化加工，在這樣的條件下數(shù)控機床的生產(chǎn)效率可以提高2-3倍，大大提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益也增強了企業(yè)的核心競爭力。如果在加工工件需要多工序加工情況下，新型數(shù)控機床的優(yōu)勢體現(xiàn)的更加明顯，在控制中心的計算機程序控制下，需要多工序進行加工的工件只需要一次被固定在機床上進行定位，其余工序可以在預(yù)定程序的控制下實現(xiàn)自動化加工，無需重復(fù)進行固定、定位，這會大幅提高企業(yè)生產(chǎn)加工效率。

另外，數(shù)控機床的改造在國內(nèi)加工制造業(yè)內(nèi)有著巨大的需求，我國上世紀(jì)達從國外大量進口的高檔數(shù)控機床基本到達了淘汰的邊緣，但這批產(chǎn)品數(shù)量巨大、價值較高，如果直接淘汰會對企業(yè)和國家造成不小的經(jīng)濟損失，而且直接引進新型高級數(shù)控機床的成本非常高，不少企業(yè)無法承受這樣的資金量需求。更為重要的是，這些即將淘汰的數(shù)控機床很大一部分只是由于數(shù)控系統(tǒng)無法更新或無法配置新系統(tǒng)而停止使用的，大部分?jǐn)?shù)控機床機械部件精度和金屬強度還能滿足設(shè)計需求，這為數(shù)控機床的改造創(chuàng)造了可能性。而且進行改造后的數(shù)控機床可以滿足現(xiàn)階段生產(chǎn)加工行業(yè)的精度、質(zhì)量等方面的需求，且改造費用相比于高昂的新型數(shù)控機床購置費用來說低廉很多，只是購置費用的20%左右，這樣就會為生產(chǎn)加工企業(yè)節(jié)省一筆不小的開支，而且還能避免資源的浪費。

最后，我們對數(shù)控機床改造的市場及可行性進行分析。隨著我國改革開放之后經(jīng)濟建設(shè)加速發(fā)展，“中國制造”已經(jīng)成為世界的一個符號，中國已經(jīng)成為“世界工廠”，大量加工制造企業(yè)如雨后春筍般出現(xiàn)在祖國大地上，我國每年都要從發(fā)達國家引進大量電氣設(shè)備來滿足生產(chǎn)加工的需求，數(shù)控機床也是其中很大的一項，國內(nèi)的數(shù)控機床生產(chǎn)廠家也在不斷的學(xué)習(xí)并飛速發(fā)展，但國內(nèi)的生產(chǎn)并不能完全滿足市場的需求?，F(xiàn)在很多加工制造企業(yè)還在使用老式數(shù)控機床，而且數(shù)量龐大，這就為數(shù)控機床改造提供了廣泛的市場，滿足了客戶需求。而且經(jīng)過近年來我國相關(guān)技術(shù)人員的不斷努力學(xué)習(xí)和進步，數(shù)控機床的核心技術(shù)數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)日趨成熟，性能非常穩(wěn)定，可以適用于老式數(shù)控機床的改造項目上。隨著技術(shù)的不斷提高，數(shù)控機床的模塊化技術(shù)也已經(jīng)能夠應(yīng)用于老式數(shù)控機床的改造中去。只需要對這些老式數(shù)控機床進行部分部件進行技術(shù)更新，就可以盤活這一批很大的固定資產(chǎn)，只要改造好了就是一筆巨大的財富。通過發(fā)現(xiàn)主要的技術(shù)難點，解決數(shù)控機床改造過程中的關(guān)鍵技術(shù)問題，就可以使用最小的投資取得最大的經(jīng)濟效益和社會效益。數(shù)控機床改造項目擁有一個極大的市場。

3 數(shù)控機床改造技術(shù)和措施

要想對現(xiàn)有數(shù)控機床進行改造，就要了解與新型數(shù)控機床的差距和實際生產(chǎn)加工過程中對數(shù)控機床的要求。一臺性能優(yōu)良穩(wěn)定的數(shù)控機床應(yīng)該滿足：數(shù)控機床部件具有高的靜動態(tài)剛度；運動副之間的摩擦系數(shù)小，傳動無間隙；功率大；便于操作和維修等條件。所以在進行機床數(shù)控改造時也應(yīng)盡量達到上述要求。不是簡單地將現(xiàn)代數(shù)控裝置與老式數(shù)控機床連接在一起進行模塊化更新就能夠達到了數(shù)控機床改造的要求，還應(yīng)對老式數(shù)控機床的主要部件進行相應(yīng)的改造，才能達到花小錢辦大事目的。具體措施有下列幾項。

3.1 修復(fù)導(dǎo)軌精度

數(shù)控機床的導(dǎo)軌是在加工過程中起到導(dǎo)向與承載作用的部件。性能良好的導(dǎo)軌不論在空載條件下還是在加工過程中，都應(yīng)對加工工件提供足夠的導(dǎo)向精度。這是保證數(shù)控機床加工工件精度的基礎(chǔ)，所以，在進行數(shù)控機床改造時必須修復(fù)導(dǎo)軌精度。對不同形式導(dǎo)軌需要采用不同的修復(fù)方式。如現(xiàn)有數(shù)控機床導(dǎo)軌為塑料導(dǎo)軌則需進行重新粘塑，首先將塑料導(dǎo)軌表面加工粗糙，有需要的情況下可以在其表現(xiàn)上加工凹槽，然后將聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶用膠黏劑固定到加工好的塑料導(dǎo)軌上，室溫環(huán)境下固化24小時即可；如果使用的是鑄鐵導(dǎo)軌可以采用刮削或者增加涂層的方法來修復(fù)導(dǎo)軌精度，如果導(dǎo)軌表面平整無明顯損傷可以使用環(huán)氧型耐磨導(dǎo)軌涂層對鑄鐵導(dǎo)軌進行修復(fù)，可以節(jié)省改造時間，如果表面有損傷情況下就需要對現(xiàn)有鑄鐵導(dǎo)軌進行刮削，刮研顯點為18-25點/平方厘米，同時，必須保證潤滑的可靠性。這樣才能盡可能地減小摩擦，以及對位置控制精度的影響。

3.2 恢復(fù)主軸精度

主軸是數(shù)控機床重要部分。在數(shù)控機床工作時由主軸帶動工件或刀具進行切削加工，主軸的精度直接影響著產(chǎn)品最終的質(zhì)量，所以數(shù)控機床改造時大多需要更換主軸軸承、或者重新調(diào)整軸承的間隙調(diào)整和預(yù)緊。

3.3 修復(fù)滾珠絲杠

數(shù)控機床部件中都含有滾珠絲杠，滾珠絲杠是數(shù)控機床在進行加工過程中控制進給的主要傳動機構(gòu)，在改造時要恢復(fù)其傳動精度才能保證改造后的定位精度，在改造過程中一定要更換或重新調(diào)整滾珠絲杠的滾動軸承，適當(dāng)預(yù)緊，保證其精度。

3.4 更新數(shù)控系統(tǒng)

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的靈魂，現(xiàn)在老式數(shù)控機床改造的技術(shù)日趨成熟，相應(yīng)系統(tǒng)也越來越穩(wěn)定，在改造過程中可以選用SIEMENS系統(tǒng)、FANUC系統(tǒng)等，這些數(shù)控系統(tǒng)相比于老式系統(tǒng)功能更加齊全、性能更加穩(wěn)定。

4 結(jié)束語

數(shù)控機床改造項目具有非常廣泛的市場，充分滿足了客戶需求，并且在制造業(yè)飛速發(fā)展的階段，相關(guān)企業(yè)對這項工作更迫切的期待，對現(xiàn)有數(shù)控機床進行改造升級，不僅僅加強了企業(yè)的生產(chǎn)里、為企業(yè)注入了新的活力，而且避免了大量資產(chǎn)浪費現(xiàn)象的發(fā)生，希望數(shù)控機床改造技術(shù)可以更好地為相關(guān)企業(yè)服務(wù)，為其帶來更大的經(jīng)濟和社會效益。

參考文獻

[1]王潤孝.機床數(shù)控原理與系統(tǒng)[M].西北工業(yè)大學(xué)出版社，1997：4-5.

[2]數(shù)控機床、數(shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)與實例委員會.數(shù)控機床、數(shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)與實例[M].機械工業(yè)出版社，2001：155-157.

[3]曹淡.數(shù)控機床應(yīng)用與維修[M].電子工業(yè)出版社，1994：315-317.