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普通機床機器改進(jìn)成為數控機床機器的必要

瀏覽次數：136 日期：2018-09-12 17:07:39

數控機床的擁有量和技術(shù)水平的高低是一個(gè)國家現代制造業(yè)實(shí)力的重要標志，當前我國正處于從機械制造大國向機械制造強國轉變的關(guān)鍵時(shí)期，數控機床在汽車(chē)工業(yè)、航空航天工業(yè)、模具等行業(yè)已廣泛應用。提高了零部件的性能水平、加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，為數控機床的使用者創(chuàng )造了巨大的效益。

　　一、普通機床數控化改造的必要性

　　（1）普通機床在時(shí)代快速發(fā)展的環(huán)境下存在的不足

　　普通機床受技術(shù)限制，在加工精度、加工質(zhì)量穩定性、可靠性、生產(chǎn)效率、改善勞動(dòng)條件、生產(chǎn)管理現代化方面與數控機床相比相差甚遠。普通機床工藝簡(jiǎn)單、功能單一，只能進(jìn)行單一工序操作，而對于較多工序零部件、復雜零部件生產(chǎn)要求無(wú)法完成。

　　加工時(shí)間以及輔助時(shí)間多影響效率，普通機床加工精度低、自動(dòng)化程度低，很多操作工序依賴(lài)工人操作，勞動(dòng)強度高，產(chǎn)品質(zhì)量一致性差，常常無(wú)法保證加工零件高質(zhì)量。

　　（2）普通機床數控化改造后所具有的優(yōu)點(diǎn)

　　柔性較好，數控機床機器不同普通機床在加工零部件時(shí)需制作許多夾具、模具并經(jīng)常更換，零件在改造后的數控機床上加工，關(guān)鍵取決于程序的設計、輸入、編輯，并不需要對機床經(jīng)常調整；加工零件質(zhì)量穩定、一致性好，在一臺數控機床上加工一批零件使用同樣的加工程序和刀具，加工條件完全一致，走刀軌跡完全相同；生產(chǎn)效率高，數控機床與普通機床相比，與加工中心的刀庫配合零件的輔助時(shí)間和加工時(shí)間可有效地減少，數控機床允許機床進(jìn)行較大切削量的強力切削，進(jìn)給量的范圍擴大。

　　另外，與加工中心的刀庫配合使用，可實(shí)現在一臺機床上進(jìn)行多道工序的連續加工，工序間周轉時(shí)間大大減少，提高了生產(chǎn)率。

　　數控機床的加工精度一般可達 0.05mm——0.1mm，數控機床絲桿螺距平均誤差與傳動(dòng)鏈的進(jìn)給反向間隙可由數控裝置進(jìn)行曲補償，數控機床是通過(guò)數字信號形式來(lái)實(shí)現控制其加工精度，機床每移動(dòng)一個(gè)脈沖當量需由數控裝置輸出一脈沖信號，因此，數控機床定位精度比較高。

　　利用現代化生產(chǎn)管理，在數控機床進(jìn)行零件加工時(shí)，可對所使用的夾具、刀具進(jìn)行規范化，并精確估計該零件輔助時(shí)間、加工時(shí)間，實(shí)現現代化管理。數控機床與普通機床相比改善了勞動(dòng)條件，加工前調整好數控機床，輸入程序并啟動(dòng)，數控機床自動(dòng)連續地對零件進(jìn)行加工，直至零件加工完成。

　　二、數字環(huán)境下數控化改造措施

　　數控機床一般是由測量系統、伺服系統和數控系統組成。普通機床數控化改造究竟是要局部改造還是全部改造則要由普通機床改造費用和原有的參數性能決定。在數控化改造過(guò)程中首先要明白現有需改造機床的功能、參數、機械傳動(dòng)精度、運行狀況，再預先估計普通機床改造后的性能是否能滿(mǎn)足要求，具體要明確如下事項：

　�。�1）對需改造的普通機床機構參數、性能參數要把握準確。

　�。�2）普通機床數控化改造，應慎重選擇控制軸數目，因為軸數目直接決定選擇哪種數控系統與之匹配。

　�。�3）普通機床數控化改造前必須清楚原機床核心功能部件如變速箱、刀架等，這樣才能保證數控化改造后的機床能夠生產(chǎn)加工復雜零件。

　�。�4）為了保證普通機床數控化改造后達到精度要求以及功能預期，對數控化改造后的數控機床所具有參數性能及機械結構參數要有足夠的估計。

　�。�5）普通機床數控化改造前需了解機床的一些輔助安全性能參數，以保證機床數控改造后操作人員的人身安全。

　�。�6）普通機床數控化改造過(guò)程中還要考慮現有的電氣控制系統是否能夠滿(mǎn)足改造后數控機床的要求，如果不能都達到要求，就須通過(guò)可編程邏輯控制器來(lái)進(jìn)行改造。

　　三、基于數字環(huán)境下數控系統選型

　　基于數字環(huán)境下普通機床數控化改造關(guān)鍵是數控系統選型。選型時(shí)依據需改造機床的機構參數、性能參數選擇合適的數控系統與之匹配，才能保證普通機床在改造后按照事先默認計好的功能要求進(jìn)行零件加工，否則無(wú)法達到功能預期。

　　市場(chǎng)上功能不一、類(lèi)型不同的數控系統繁多，因而在基于數字環(huán)境下選擇數控系統時(shí)，應充分考慮改造前普通機床的功能及特性、數控化改造后所要達到的精度要求、功能預期以及預期改造費用；而且在選擇數控系統時(shí)要特別注意改造時(shí)所選數控系統的廠(chǎng)家能提供的技術(shù)支持。

　　不同數控系統對需改造的機床的機械結構、驅動(dòng)裝置都有不同的具體要求，不是全部機床都能進(jìn)行數控化改造，更不是任何需數控化改造機床與所有不同數控系統都匹配，必須選擇合適的數控系統與之匹配，才能達到數控化改造目的。

　　四、基于數字環(huán)境下的機械結構設計和改造

　　普通機床機器數控化改造關(guān)鍵是數控系統選型，但是為了使數控化改造機床達到加工精度、功能參數、電氣供給系統以及機床安全操作規程等要求，在改造過(guò)程中對機床機械結構部分不得不重新設計、改造。首先，基于數字環(huán)境下的機械結構設計要求。必須要對機床傳動(dòng)軸等機械部件進(jìn)行受力分析，以確保數控機床能進(jìn)行較大切削量的強力切削，進(jìn)行受力分析時(shí)依據機床行業(yè)標準及國家標準執行。

　　根據受力分析、計算結果，確定為了保證數控化改造機床達到加工精度、功能參數、電氣供給系統以及機床安全操作等要求所需要的主要受力機械零件的大小尺寸以及供給動(dòng)力裝置，數控化改造機床在對機械結構進(jìn)行設計和改造時(shí)，可參照改造成功案例，查閱相關(guān)技術(shù)文件資料，到改造成功企業(yè)現場(chǎng)實(shí)地調研。

　　其次，基于數字環(huán)境下的機床機械結構改造要求。盡可能在機械構件改造時(shí)尺寸不變或者變化不大，并采用理想的機械傳動(dòng)結構裝置滿(mǎn)足最大傳動(dòng)比，以提高生產(chǎn)加工效率；所需改造的機械零部件必須達到一定的精度要求，如表面粗糙度、形位公差、硬度、強度等以確保運動(dòng)部件之間光滑，減少摩擦阻力；在不需增加動(dòng)力的情況下，可保證數控化改造后的機床能夠生產(chǎn)加工更多復雜的零件。

本文已重點(diǎn)闡述將普通機床改造為數控機床機器的關(guān)鍵措施，并提出了數控化改造普通機床技術(shù)路線(xiàn)，以期對需要進(jìn)行普通機床機器數控化改造的企業(yè)有所幫助。

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