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由于數(shù)控機(jī)床高加工精度、高生產(chǎn)率的特點，在制造業(yè)中的應(yīng)用比例越來越大，有效地保證了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。購置新的數(shù)控機(jī)床是提高機(jī)床數(shù)控化效率的途徑，對舊機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造也是提高機(jī)床數(shù)控化效率的重要途徑。機(jī)床數(shù)控化改造可降低采購數(shù)控機(jī)床的成本，為企業(yè)節(jié)約資金。近幾年，隨著國內(nèi)各種類型機(jī)床改造需求的擴(kuò)大，機(jī)床改造已經(jīng)逐漸形成了一個產(chǎn)業(yè)，其中絕大部分是對舊數(shù)控機(jī)床的數(shù)控化改造，也有一部分是對普通機(jī)床的數(shù)控化改造。現(xiàn)將機(jī)床數(shù)控化改造過程中應(yīng)注意的問題介紹如下，供大家參考。

　　一、機(jī)床數(shù)控化改造與更新的性價比分析

　　舊機(jī)床在數(shù)控化改造前，應(yīng)調(diào)查市場上同性能的數(shù)控機(jī)床的價格。對二者價格進(jìn)行對比的同時還應(yīng)考慮供貨時間。對于價格不高的小型數(shù)控車、銑床，建議更新購置新機(jī)床，不進(jìn)行舊機(jī)床改造。因為二者費用相差不多，節(jié)省資金較少，機(jī)床改造時間約為2個月。對于小型數(shù)控車、銑床，機(jī)床廠家一般都有現(xiàn)貨。對于大型、價格較高的機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造是較佳地選擇，不僅可以節(jié)省較多資金，還可以縮短購置時間。例如，一臺工作臺面尺寸為2000x1800mm，三軸聯(lián)動，60把刀具的臥式加工中心對照如下。

　　二、對需改造的機(jī)床進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查

　　不是所有的舊機(jī)床都適合進(jìn)行數(shù)控改造，對需改造的機(jī)床要進(jìn)行全面地了解。

　　對機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)要進(jìn)行測繪做出正確判斷，良好的機(jī)械性能是機(jī)床數(shù)控化改造成功的基礎(chǔ)條件，否則，再好的數(shù)控系統(tǒng)也無法發(fā)揮其應(yīng)有的性能。因此，在機(jī)床數(shù)控改造前應(yīng)對機(jī)床進(jìn)行機(jī)械精度的檢測，發(fā)現(xiàn)問題可以在機(jī)床改造實施過程中進(jìn)行修復(fù)。若機(jī)床機(jī)械系統(tǒng)存在較多問題，如舊機(jī)床在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造時存在缺陷，機(jī)床數(shù)控改造就不會有太大的意義。

　　舊機(jī)床電氣系統(tǒng)由于元器件老化故障不斷，是機(jī)床改造的重點工作。要了解舊機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)廠家型號，控制軸的數(shù)量，主軸、進(jìn)給軸驅(qū)動配置，主軸電機(jī)的功率、進(jìn)給軸電機(jī)的扭矩等。

　　檢查隨機(jī)技術(shù)資料是否完整齊備，完整的技術(shù)資料可縮短機(jī)床改造的技術(shù)準(zhǔn)備時間。其中電氣原理圖、PLC程序、機(jī)床維護(hù)手冊、液壓、氣動、潤滑原理圖、機(jī)械裝配圖等，我們都要仔細(xì)研究。特別要注意的是技術(shù)資料提供的內(nèi)容可能有誤，與機(jī)床實物不符。這是由于有的機(jī)床廠家提供的是系列型號的通用圖紙，個別機(jī)床的電氣硬件改動未在電氣資料上標(biāo)明，這就要求我們一定要對照機(jī)床實物，認(rèn)真核對避免失誤。

　　三、機(jī)床數(shù)控改造方案的確定

　　在對機(jī)床測繪的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶的要求，確定總體機(jī)床改造方案。

　　1、數(shù)控系統(tǒng)的改造方案

　　機(jī)床的改造，首先就是數(shù)控系統(tǒng)的改造，根據(jù)機(jī)床的現(xiàn)有控制等級、工件加工要求、企業(yè)資金狀況，選擇相應(yīng)的低、中、高檔次的數(shù)控系統(tǒng)。選擇數(shù)控系統(tǒng)時需要考慮首選主流廠家產(chǎn)品，例如，國外數(shù)控系統(tǒng)可選擇FANUC、西門子系統(tǒng)等，國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)可選擇華中、凱恩帝系統(tǒng)等。還應(yīng)盡可能與機(jī)床用戶現(xiàn)有其它數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)選擇一致，這樣做的好處是便于維修人員日常維修機(jī)床；較集中的數(shù)控系統(tǒng)也便于縮減備件種類。數(shù)控系統(tǒng)選擇時以實用為原則，沒必要為追求高一檔次而浪費資金。

　　2、主軸伺服系統(tǒng)的改造方案

　　舊的數(shù)控機(jī)床主軸控制一般采用直流伺服或交流模擬伺服驅(qū)動系統(tǒng)（一般是+/-10V的模擬信號）。根據(jù)使用需求，可以不保留原驅(qū)動裝置和主軸電機(jī)，采用交流數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)替代或采用變頻器控制。也可保留原驅(qū)動系統(tǒng)，如狀態(tài)良好的交流模擬伺服驅(qū)動系統(tǒng)；直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)可保留狀態(tài)良好的直流電機(jī)，使用新的直流伺服控制裝置替代老的驅(qū)動裝置。

　　3、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的改造方案

　　同主軸伺服系統(tǒng)的改造方案類似，根據(jù)使用需求，可以不保留原驅(qū)動裝置和電機(jī)，采用交流數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)替代；也可保留原驅(qū)動系統(tǒng)，如狀態(tài)良好的交流模擬伺服驅(qū)動系統(tǒng)。

　　4、閉環(huán)控制檢測裝置的改造方案

　　對于舊機(jī)床的感應(yīng)同步器/尺，可用圓光柵和光柵尺加以替代，選型時注意檢測元件與系統(tǒng)之間接口信號的一致性，方波信號或電壓信號。若保留老的電流信號的光柵尺，則需加裝電流信號到電壓信號的轉(zhuǎn)換裝置，才能與新系統(tǒng)匹配，因為新系統(tǒng)大多不支持電流信號。

　　5、其它電氣部件的改造方案

　　通常重做電氣柜，并加裝熱交換器或電氣柜空調(diào)，便于電氣柜內(nèi)通風(fēng)、散熱。與數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、測量系統(tǒng)直接相連的電纜，要選擇原裝電纜，避免出現(xiàn)問題。若需更換行程開關(guān)、接近開關(guān)等電器元件時，需注明規(guī)格、型號和數(shù)量，以免遺漏。

　　6、機(jī)械系統(tǒng)的改造方案

　　依據(jù)前期測繪結(jié)果，制訂機(jī)械修理方案，某些零部件是否需要調(diào)整、修理或更新，恢復(fù)機(jī)床的幾何精度。例如，主軸軸承、直線滾動導(dǎo)軌副、滾珠絲杠螺母副、刀庫等是否需要調(diào)整、更新；對于磨損嚴(yán)重的滑動導(dǎo)軌應(yīng)進(jìn)行床身導(dǎo)軌磨削加工，與之相配的工作臺導(dǎo)軌粘貼聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶后進(jìn)行刮研，恢復(fù)機(jī)床的導(dǎo)軌精度。

　　7、輔助裝置的改造方案

　　依據(jù)前期測繪結(jié)果，制訂液壓、氣動、潤滑、冷卻、排屑裝置等的修理方案，恢復(fù)原有功能，以滿足機(jī)床使用要求。

　　待上述改造方案確定后，開始設(shè)計電氣原理圖、接線圖，編制PLC控制程序。

　　四、機(jī)床數(shù)控改造方案的實施

　　實施機(jī)床改造方案時，要注意合理安排時間。在等待數(shù)控系統(tǒng)到貨期間（一般訂貨周期國外數(shù)控系統(tǒng)為3個月，國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)為1個月），安排好機(jī)械的修理、電氣柜訂做等工作。

　　待電氣柜、數(shù)控系統(tǒng)到貨后按照電氣原理圖、接線圖進(jìn)行電氣元器件的接線工作。在機(jī)床通電前，根據(jù)電路圖、按照各模塊的電路連接依次檢查線路和各元器件的連接。重點檢查變壓器的初次級；開關(guān)電源的接線；繼電器、接觸器的線圈和觸點的接線位置等。同時，在斷電情況下進(jìn)行如下檢測：三相電源對地電阻測量、相間電阻的測量；單相電源對地電阻的測量；24V直流電源的對地電阻，兩極電阻的測量。如果發(fā)現(xiàn)問題，在未解決之前，嚴(yán)禁機(jī)床通電試驗。

　　數(shù)控機(jī)床在通電之前要使用相序表檢查三相總開關(guān)上口引入電源線相序是否正確，還要將伺服電機(jī)與機(jī)械負(fù)載脫開，否則一旦伺服電機(jī)電源線相序接錯，會出現(xiàn)“飛車”故障，極易產(chǎn)生機(jī)械碰撞損壞機(jī)床。在電氣檢查未發(fā)現(xiàn)問題的情況下，依次按下列順序進(jìn)行通電檢測：三線電源總開關(guān)的接通，檢查電源是否正常，觀察電壓表，電源指示燈；依次接通各斷路器，檢查電壓；檢查開關(guān)電源（交流220V轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?4V）的入線及輸出電壓。如果發(fā)現(xiàn)問題，在未解決之前，嚴(yán)禁進(jìn)行下一步試驗。若正常可進(jìn)行NC 啟動，觀察數(shù)控系統(tǒng)的現(xiàn)象。一切正常后可輸入機(jī)床系統(tǒng)參數(shù)、伺服系統(tǒng)參數(shù)，傳入PLC程序。關(guān)閉機(jī)床，然后將伺服電機(jī)與機(jī)械負(fù)載連接，進(jìn)行機(jī)械與電氣聯(lián)調(diào)。#p#分頁標(biāo)題#e#

　　五、機(jī)床數(shù)控改造完成后的驗收

　　機(jī)床數(shù)控改造完成后，需對其進(jìn)行機(jī)床精度驗收，內(nèi)容主要包括：幾何精度、定位精度和切削精度。檢測項目、檢測數(shù)值的允許誤差范圍可依據(jù)原機(jī)床生產(chǎn)廠家提供的精度檢驗單進(jìn)行，實測數(shù)值應(yīng)小于或等于允差數(shù)值。

　　機(jī)床幾何精度的檢測必須在機(jī)床精調(diào)后一次完成，不允許調(diào)整一項檢測一項，因為在幾何精度中有些項目是相互聯(lián)系、相互影響的。

　　使用激光干涉儀對數(shù)控機(jī)床的定位精度進(jìn)行檢測，檢測后對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用數(shù)控系統(tǒng)的補償功能：螺距誤差補償和反向間隙誤差補償，對數(shù)控坐標(biāo)軸進(jìn)行補償，以達(dá)到機(jī)床規(guī)定的定位精度。

　　機(jī)床切削精度是一項綜合精度，它不僅反映了機(jī)床的幾何精度和定位精度，同時還受到試件的材料、環(huán)境溫度、刀具性能及切削條件等各種因素影響。切削試件加工完畢后需用三坐標(biāo)測量儀對其進(jìn)行檢測是否合格。

　　機(jī)床精度檢測合格后，將檢測報告存檔；同時還要將改造后的機(jī)床電氣原理圖、接線圖，PLC程序等整理存檔；并將數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)、PLC程序進(jìn)行備份保存，供日后后機(jī)床維修時使用。