篇一 傳統機床為什么要數控化改造

一，機床數控化改造的意義

一般說來，數控機床比傳統機床有以下突出的優越性。

1.可以加工出傳統機床加工不出來的曲線、曲面等復雜的零件。

2.可以實現加工的自動化，而且是柔性自動化，從而效率可比傳統機床提高3～7倍。

3.加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要工人"修配"。

4.可實現多工序的集中，減少零件在機床間的頻繁搬運。

5.擁有自動報警、自動監控、自動補償等多種自律功能，因而可實現長時間無人看管加工。

6.降低了工人的勞動強度，節省了勞動力（一個人可以看管多臺機床），減少了工裝，縮短了新產品試制周期和生產周期，可對市場需求作出快速反應等等。

數控技術現已經成為制造業自動化的核心技術和基礎技術。

二，機床數控化改造的市場

由于機床下游行業固定資產投資連續幾年快速增長，國內機電產品市場需求年均增長30％，帶動了機床市場需求30％以上的增長。從2002年開始，我國就成為世界第一機床消費大國。2004年國產金屬切削機床年產量達到38.94萬臺、數控機床產量5.19萬臺；2005年前三季度，我國金屬切削機床和數控機床產量分別達到34.08萬臺和4.33萬臺。

我國的大多數制造行業和企業的生產、加工裝備大多數是傳統的機床，而且多數是役齡在10年以上的舊機床。用這種裝備加工出來的產品普遍存在質量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內市場上缺乏競爭力，直接影響到企業的生存和發展。所以必須大力提高機床的數控化率。

由于近幾年國內外數控系統的高速發展，使原來進口的高檔數控系統已不再滿足日新月異的產品需求，迫切需要更換最新的數控系統及軟件。

我國自改革開放以來，很多企業從國外引進技術、設備和生產線進行技術改造。在這些項目中，大部分項目為我國的經濟建設發揮了應有的作用。但是有的引進項目由于種種原因，設備或生產線不能正常運轉，甚至癱瘓，使企業的效益受到影響，嚴重的使企業陷入困境。一些設備、有的生產線的產品銷路很好，但是因為設備故障不能達產達標；有的因為能耗高、產品合格率低而造成虧損；有的已引進較長時間，需要進行技術更新。種種原因使有的設備不僅沒有創造財富，反而消耗著財富。

這些不能使用的設備、生產線是個包袱，也是一批很大的存量資產，修好了就是財富。只要找出主要的技術難點，解決關鍵技術問題，就可以最小的投資盤活最大的存量資產，爭取到最大的經濟效益和社會效益。這也是一個極大的改造市場。

由于機床數控技術的不斷進步，機床改造是個"永恒"的課題。我國的機床改造業，也已進入到以數控技術為主的新的行業。

三. 機床數控化改造的主要形式有以下幾點：

其一是恢復原功能，對機床、生產線存在的故障部分進行診斷并恢復；

其二是NC化，在普通機床上加數控系統，改造成NC機床、CNC機床；

其三是翻新，為提高精度、效率和自動化程度，對機械、電氣部分進行翻新，對機械部分重新裝配加工，恢復原精度；對其不滿足生產要求的CNC系統以最新CNC進行更新；

其四是技術更新或技術創新，為提高性能或檔次，或為了使用新工藝、新技術，在原有基礎上進行較大規模的技術更新或技術創新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。

四. 機床改造的優缺點

減少投資額、交貨期短

同購置新機床相比，改造費用低。特別是大型、特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造，只花新機床購置費用的1/3，交貨期短。

機械性能穩定可靠，結構受限

所利用的床身、立柱等基礎件都是重而堅固的鑄造構件，而不是那種焊接構件，改造后的機床性能高、質量好，可以作為新設備繼續使用多年。但是受到原來機械結構的限制，不宜做突破性的改造。

用戶熟悉了解設備、便于操作維修

購買新設備時，不了解新設備是否能滿足其工藝要求。改造則不然，可以精確地計算出機床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者對機床的特性早已了解，在操作使用和維修方面培訓時間短，見效快。改造的機床一安裝好，就可以實現全負荷運轉。

可以充分利用現有地基，不必像購入新設備時那樣需重新構筑地基。

可以采用最新的控制技術

可根據技術革新的發展速度，及時地提高生產設備的自動化水平和效率，提高設備質量和檔次，將舊機床改成當今水平的機床。

篇二  傳統機床怎樣實現數控化改造

一，改造方案的確定

改造的可行性分析通過以后，就可以針對某臺或某幾臺機床的現況確定改造方案，一般包括：

1.機械修理與電氣改造相結合

一般來說，需進行數控改造的機床，都需進行機械修理。要確定修理的要求、范圍、內容；也要確定因數控改造而需進行機械結構改造的要求、內容；還要確定數控改造與機械修理。機械性能的完好是數控改造成功的基礎。  

為配合數控改造而需進行的機械大修改造的測量、計算、設計、繪圖、零件制作等應先期完成。同時對停機后需拆、改、加工的部分等應事先規劃完畢，提出明確要求，與整個改造工作銜接得當。

2.新舊系統接口的轉換設計

根據每臺設備改造范圍不同，需事先設計接口部分轉換，若全部改造的，應設計機電轉換接口、操作面板控制與配置、互聯部分接點、參數測量點、維修位置等，要求操作與維修方便、合理，線路走向通順、中小連接點少，強弱電干擾最小，備有適當裕量等。局部改造的，還需要考慮新舊系統的性能匹配、電壓極性與大小變換、安裝位置、數模轉換等，必要時需自行制作轉換接口。  

合理的驗收標準，也是技術準備工作的重要一環。改造工作涉及機械、液壓、電氣、控制、傳感等，因為驗收標準是對新系統的考核，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生負面影響。標準一旦確定下來，不能輕易修改，因為它牽涉到整個改造工作的各個環節。

二，改造方案的實施

準備工作就緒后，即可進入改造的實施階段。實施階段內容按時間順序分為：

1.原機床的全面保養

機床經長期使用后，會不同程度地在機械、液壓、潤滑、清潔等方面存在缺陷，所以首先要進行全面保養。其次，應對機床作一次改前的幾何精度、尺寸精度測量，記錄在案。這樣既可對改造工作起指導參考作用，又可在改造結束時作對比分析用。

2.原系統拆除

原系統的拆除必須對照原圖紙，仔細進行，及時在圖紙上作出標記，防止遺漏或過拆(局部改造情況下)。在拆的過程中也會發現一些新系統設計中的欠缺之處，應及時補充與修正，拆下的系統及零件應分門別類，妥善保管。還有一定使用價值的，可作其他機床備件用。

3.改造的實施與調試

機床改造應按預先制定好的方案按先后順序進行。

調試必須按事先確定的步驟和要求進行。調試人員應頭腦冷靜，隨時記錄，以便發現和解決問題。調試中首先試安全保護系統靈敏度，防止人身、設備事故發生。調試現場必須清理干凈，無多余物品；各運動坐標拖板處于全行程中心位置；能空載試驗的，先空載后加載；能模擬試驗的，先模擬后實動；能手動的，先手動后自動。

三，改造成果驗收

驗收工作應聘請有關的人員共同參加，并按已制定的驗收標準進行。驗收工作包括：

1.機床機械性能驗收

經過機械修理和改造以及全面保養，機床的各項機械性能應達到要求，幾何精度應在規定的范圍內。

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。控制精度應用系統本身的功能(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，達到精度范圍之內。同時還應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。

3.試件切削驗收

可以參照國內外有關數控機床切削試件標準，在有資格的操作工、編程人員配合下進行試切削。試件切削可驗收機床剛度、切削力、噪聲、運動軌跡、關聯動作等，一般不宜采用產品零件作試件使用。

四，數控化改造實例

我公司采用華中數控系統已經成功地為常柴股份有限公司、東方電機股份有限公司、南昌飛機制造公司、航天部三院、、長江動力集團、武漢汽輪機廠、蘭州石化、北京第一機床廠、東風汽車集團、鄭州長城鋁業集團、上海路橋、常州柴油機廠、貴州云馬飛機制造廠等企業改造了數量約500多臺機床，改造的機床種類包括車床、銑床、加工中心、鏜床、齒輪加工機床、仿形機床、磨床、組合機床、刨床、鍛壓和沖壓機床、玻璃加工機床等，改造的范圍包括二軸、三軸、四軸、五軸聯動的機床，積累了豐富的經驗，為國家節省了近億元的設備投資。完成改造的技術成熟性好，把握大。被中國機電裝備維修與改造技術協會評為“中國數控裝備維修與改造A級資質企業”。

實例1， 采用華中數控系統改造西安標準工業股份有限公司XK754臥式加工中心，更換原機床的所有電氣控制系統，包括數控系統，PLC控制單元，X、Y和Z軸進給交流伺服系統，主軸控制單元及主軸電機，電氣控制柜，操作按鈕站等。

由于采用華中世紀星HNC-21M銑削數控系統，具有7.7英寸彩色液晶顯示器，顯示機床的工作狀態，并具有實時圖形顯示功能。具有性能/價格比高，操做簡便等特點。

改造后的數控機床自動化程度高，操作方便。改造后的數控機床精度：

X、Y和Z軸進給軸的定位精度＜0.040mm/300mm。

X、Y和Z軸進給軸的重復定位精度＜0.025mm/300mm

實例2，采用華中數控系統對蘇州工業園區東風汽車傳動軸有限公司一臺YK5612/5齒扇插齒機的數控系統進行更新，采用全新的華中數控生產的世紀星HNC-22MD數控系統取代原有的數控系統，系統改造中含控制系統、伺服單元及執行機構，系統軟件和應用軟件隨系統一起全部更新。

1.控制系統應具備插齒專用的成熟的操作軟件，采用中文菜單、人機對話式工藝卡編程。加工區零件程序容量不小于14MB；具備圖形顯示和仿真功能、故障自動診斷功能、三軸三聯動功能。采用10.4＂彩色液晶顯示器；控制主機具備ＲＳ２３２串行通信口和3.5＂軟盤通信口兩種，以便和外部計算機通信（外部計算機由甲方自備）。

2.采用華中數控生產的HSV-20型全數字交流伺服和登奇電機廠生產的GK7伺服電機，取代原機床伺服和電機。伺服驅動與電機完全匹配，各電機的扭矩、功率、轉速不能低于原電機銘牌標定值,并保證所選用的替代電機等與原機床的各項參數相匹配。

3.采用富士G11數字式交流變頻器和先馬變頻調速電機取代原來的主軸單元。變頻器與電機正確匹配，電機的扭矩、功率、轉速不能低于原電機銘牌標定值。

4.機床整體電氣線路重新設計，必須保證原機床的機械、液壓、電氣動作準確。布線合理美觀,并有利于設備搬遷時拆卸。為方便起見可重新制造電柜。保留原液壓系統、冷卻系統、潤滑系統。