劉步遠(yuǎn)

（智奇鐵路設(shè)備有限公司，太原030032）

1 機(jī)床數(shù)控化改造的必要性

自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的各行各業(yè)逐漸跨入國(guó)際舞臺(tái)，機(jī)械制造行業(yè)也不例外。但是就目前來(lái)看，我國(guó)的機(jī)械制造水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還比較低，很多企業(yè)仍然在使用傳統(tǒng)的老式機(jī)床，大大影響著我國(guó)機(jī)械制造效率和質(zhì)量。要想改變這種現(xiàn)狀，提高我國(guó)機(jī)械制造業(yè)在國(guó)際舞臺(tái)中的競(jìng)爭(zhēng)力，機(jī)床數(shù)控化改造顯得尤為重要。

2 機(jī)床數(shù)控化改造的分類(lèi)

在進(jìn)行機(jī)床數(shù)控化改造時(shí)，通?？梢詮囊韵滤膫€(gè)方面進(jìn)行：第一，將其改造成CNC 機(jī)床，通過(guò)在普通的機(jī)床上安裝相應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)來(lái)使機(jī)床具備N(xiāo)C 化功能[1]；第二，對(duì)原來(lái)的機(jī)床進(jìn)行檢查與診斷，并采取措施排除機(jī)床的故障；第三，對(duì)原機(jī)床老化零部件進(jìn)行更換、翻新，保證其能繼續(xù)高效率運(yùn)轉(zhuǎn)，使精度恢復(fù)到原來(lái)的精度要求；第四，對(duì)過(guò)于陳舊的工藝和技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，將先進(jìn)的技術(shù)引進(jìn)機(jī)床改造中，以提高機(jī)床的性能，進(jìn)而提高其工作效率。

3 機(jī)床數(shù)控化改造的內(nèi)容

3.1 進(jìn)給系統(tǒng)的改造

傳統(tǒng)的機(jī)床多數(shù)都是借助T 型絲杠來(lái)使絲杠副進(jìn)行滑動(dòng)，這種方法不僅會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦，還影響傳動(dòng)效率，不能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)床的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，因此很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制進(jìn)給。在長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用過(guò)程中，較大的摩擦力會(huì)使機(jī)床遭受較大程度的磨損，進(jìn)而影響機(jī)床的精度，降低機(jī)床的使用壽命。對(duì)此，可以將滑動(dòng)絲杠副改成滾動(dòng)的形式。將步進(jìn)電機(jī)和絲杠副進(jìn)行連接，從而利用PLC 對(duì)其進(jìn)行控制。另外，將原有的進(jìn)給箱和溜板箱拆除，并在相應(yīng)位置安裝步進(jìn)電機(jī)、齒輪箱體和滾動(dòng)絲杠。

3.2 主軸部分改造分析

車(chē)削加工中的主運(yùn)動(dòng)則是通過(guò)車(chē)床主軸帶動(dòng)工件進(jìn)行不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使得大部分的機(jī)床動(dòng)力得以消耗。改造后的數(shù)控車(chē)床與傳統(tǒng)的機(jī)床相比，其主軸箱主要包括以下幾部分：電主軸、變頻電機(jī)以及變頻器。需要注意的是，在對(duì)原機(jī)床進(jìn)行改造時(shí)應(yīng)盡可能保留原主軸箱，如果不得不對(duì)其進(jìn)行變動(dòng)，則應(yīng)保證改動(dòng)幅度。如果原機(jī)床不必做變速換檔處理，則可以在恒定速度鏈上將主軸箱內(nèi)的齒輪組進(jìn)行固定，在這個(gè)過(guò)程中為了保證操作安全，需要將摩擦片用電焊焊死。對(duì)于主軸中具有的液壓操作，包括主軸的正反轉(zhuǎn)、變速和潤(rùn)滑等功能，為了避免液壓系統(tǒng)受到主電機(jī)正反轉(zhuǎn)的影響，或者轉(zhuǎn)速的變換影響而失靈，此時(shí)，需要增加單獨(dú)普通電機(jī)安裝，以進(jìn)行相關(guān)的驅(qū)動(dòng)。

主軸部分?jǐn)?shù)控化改造的另一個(gè)重要部分則是讓機(jī)床能夠進(jìn)行螺紋加工[2]。如果使用原機(jī)床進(jìn)行螺紋加工，主要是利用不同的掛輪組完成，操作起來(lái)非常不方便。因此，有必要將其進(jìn)行改造，通常是在主軸的尾端安裝一個(gè)光電編碼器，由于有反饋系統(tǒng)，因此可以有效反饋主軸的同步性。另外，要保證可以加工出立項(xiàng)螺紋，就必須保證光電編碼器的轉(zhuǎn)速和主軸的轉(zhuǎn)速相同。其中，絕對(duì)式光電碼盤(pán)和增量式光電碼盤(pán)是常見(jiàn)的兩種光電碼盤(pán)，它們的編碼方式不同，國(guó)內(nèi)常用的為增量式光電碼盤(pán)。一般來(lái)說(shuō)，常用的光電碼盤(pán)上的刻線條數(shù)為1024 線就能滿(mǎn)足使用條件。

3.3 刀架部分的改造

原有機(jī)床的刀架部分基本上是靠手動(dòng)進(jìn)行的，只有部分是依靠液壓驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)。將其進(jìn)行改造可以實(shí)現(xiàn)整體的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，在具體改造時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況做相應(yīng)的更換，以使刀架在作業(yè)時(shí)能夠保證速度和準(zhǔn)確度。

對(duì)刀架部分進(jìn)行改造時(shí)最常見(jiàn)的兩種方式是立式電動(dòng)刀架和臥式轉(zhuǎn)塔刀架，對(duì)于前者來(lái)說(shuō)，其又分為四工位和六工位兩種，一般應(yīng)用最多的是四工位的刀架；對(duì)于后者來(lái)說(shuō)，可以安裝8～12 把刀。

3.4 潤(rùn)滑部分改造

對(duì)于老式傳統(tǒng)的機(jī)床的潤(rùn)滑部分分析，除了主軸箱以外，絲杠副、導(dǎo)軌、光桿等都需要進(jìn)行定期的油脂潤(rùn)滑和注油潤(rùn)滑處理，由此一來(lái)就會(huì)對(duì)絲杠副以及導(dǎo)軌的精度產(chǎn)生一定的影響，并且還會(huì)對(duì)同等驅(qū)動(dòng)下的機(jī)床的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。

在進(jìn)行機(jī)床改造的過(guò)程中，一般都要相應(yīng)地改造潤(rùn)滑部分，一般分為編程自動(dòng)潤(rùn)滑和手控潤(rùn)滑兩種，往往采用定時(shí)、定量供應(yīng)稀油的潤(rùn)滑方式進(jìn)行。對(duì)于絲杠支撐軸承來(lái)說(shuō)，通常采用油脂潤(rùn)滑油，只有在遇到特殊情況時(shí)才使用稀油潤(rùn)滑油。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的機(jī)床已經(jīng)不能滿(mǎn)足機(jī)械制造的需要了，要想適應(yīng)社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳跟，就必須對(duì)機(jī)床進(jìn)行相應(yīng)改造。數(shù)控機(jī)床是當(dāng)今較為先進(jìn)的技術(shù)，可以有效提高機(jī)床的作業(yè)效率，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，對(duì)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)來(lái)說(shuō)具有非常重要的意義。