数控机床改装吧(浅谈数控机床的维修改造)

Posted 2023-05-27

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数控机床改装吧(浅谈数控机床的维修改造)

数控机床是国防工业现代化的重要战略装备，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要标志。数控维修技术是保障数控机床正常运行的前提，因为，数控设备是一种过程控制，它要求在实时控制的每一刻都必须准确无误地工作；任何部分的故障与失效，都会使数控机床停机，从而造成生产停顿。因此，对数控机床进行维修就显得十分必要了。

一、数控机床维修改造的必要性和可行性

我国从上世纪80年代初即已开始大规模应用数控机床，有诸多因素需要对现有的机床进行维修及数控化升级改造：

1.在许多行业中，这些数控设备均处于关键的工作岗位，有些机床长期运转甚至超负荷使用，同时又缺少认真的维修与保养，造成机床严重磨损，精度丧失；

2.由于使用人员及产品结构的改变，或由于技术力量不足而被长期闲置，有些数控机床需要使用时却发现机床不能使用；

3.由于新产品制造的需要，原有数控机床的性能已经不能满足使用要求，急需更新升级改造；同时由于计算机技术的飞速发展，数控系统、驱动系统的产品更新加快，需要更新数控系统。

这是一批很大的设备存量资产，修好了就是财富。只要找出主要的技术难点，解决好关键技术问题，就能以最小的投资盘活最大的存量资产，即可争取到最大的经济效益和社会效益。尤其对引进的CNC机床，已经花费了几十万到上千万美元，若在出现故障后不能及时维修、排除故障，就会造成较大的经济损失。数控机床维修、升级改造与购买新机床相比，只需花费购买相同新机床30%以下的费用即可获得相同的使用效果，因此，机床的数控维修改造具有很多优势。

二、数控机床维修改造的目标和实施程序

数控机床维修改造的目标，主要是对机床存在的故障部分进行诊断并恢复；也可以在普通机床上加数控系统，改造成NC机床或CNC机床；也可以进行机械及电气部分的改造，以便提高机床的精度、效率或自动化程度；还可以在原有性能的基础上进行技术更新或技术创新，及时地提高设备的水平和效率，提高设备质量和档次，将旧机床改造成当今水平的机床等。

数控机床维修改造实施首先要进行技术可行性分析和经济可行性分析。要从该机床在本单位产品制造中的地位和重要程度来分析改造的价值；从该机床的投入产出率估算，是否能较快收回投资，是否能迅速产生较好的效益；机床改造后提高了机床精度，增加了功能，是否能使本单位产品提高水平，或者有利于开发新产品，从而获得附加效益等。同时，要进行技术方案的准备工作。

（1）机械及液压系统检测目前机床的精度、机械传动链的状况、滚珠丝杠和导轨的状况、有无重大故障等，以确定机床维修改造方案（大修或项修）。如果是非数控机床要改为数控机床，首先要考虑机械改装的可行性，最重要的是导轨的形式及滚珠丝杠的安装、再有就是机械传动机构的传动间隙与传动刚度是否符合数控机床的要求。

（2）电气系统根据机床的状态及工艺要求来选择数控系统。在详细了解目前使用较多的数控系统的特点、性能价格比及机床的功能要求等指标的基础上，选择一个比较适合的数控系统，并确定是否更换驱动系统，做到既能满足机床全部功能要求又不提高标准。

对于外围电路，改造可采取的方案有两种：“接口型改造”，即保留外围继电器电路，只对NC、PLC进行改造，新PLC不参与外围电路控制，只处理NC所需的指令信号。此方案改造设计、调试工作量较小。另一种是“彻底改造”，在继电器逻辑较复杂，故障率较高，又有清楚逻辑图的情况下，可用新NC所带的PLC将外围电路全部改造，简化了外围电路，又合理利用了PLC的控制能力。此方案可简化硬件电路，提高可靠性。

三、用FANUC—0iMB对TD6511卧式铣镗床数控改造实例

用日本FANUC—0iMB数控系统、交流伺服驱动系统及交流主轴驱动系统对一台型号为TDK6511的铣镗床进行X、Y、Z、B轴及主轴系统进行改造。保留原有液压和冷却系统；在机床的坐标上采用滚轴丝杠传动机构。整个改造工作包括机械设计、电气设计、PLC程序的编制、整机的安装和调试。改造后，机床各坐标X/Y/Z轴分别为1400/700/1000 mm；各坐标快速和手动速度X/Y/Z轴分别为8000/1000/8000 mm/min，B坐标最大速度为2r/min。机床加工精度达到±0.02mm，机床具有三坐标联动功能，可完成各种复杂曲线或曲面的加工。

四、结论

数控机床的维修改造，要制定详细的工作进程和工作计划，人员职责必须明确。此外还要及时地进行技术资料进行整理、归档，注意总结经验，做好下一步的维修工作。