關(guān)于職業(yè)院校數(shù)控車床升級(jí)改造的探討

摘 要：本文從舊式數(shù)控車床升級(jí)改造的可行性談起，分析升級(jí)改造的優(yōu)點(diǎn)，并就數(shù)控車床改造的一般流程及機(jī)床精度的提高方法進(jìn)行了較詳細(xì)的闡述，為職業(yè)院校數(shù)控車床的升級(jí)改造提供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 升級(jí)改造 精度

數(shù)控專業(yè)是一個(gè)較大的專業(yè)。為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，數(shù)控車床的數(shù)量較多。而隨著時(shí)間的推移以及專業(yè)的發(fā)展，數(shù)控車床往往新舊并存，早期的設(shè)備，系統(tǒng)老化，精度差，且使用過(guò)程中容易出現(xiàn)故障，對(duì)教學(xué)效果造成較大影響。如果直接棄舊換新，就會(huì)造成浪費(fèi)，這些問(wèn)題急需得到解決。

一、數(shù)控車床改造的可行性及優(yōu)點(diǎn)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是電子技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。而數(shù)控車床改造技術(shù)也日益成熟。這些都為職業(yè)院校數(shù)控設(shè)備的改造升級(jí)提供了可行性。同時(shí)，數(shù)控車床改造，相對(duì)于購(gòu)置新設(shè)備，成本更低，節(jié)約政府采購(gòu)資金；數(shù)控系統(tǒng)升級(jí)，可以更貼近當(dāng)下生產(chǎn)實(shí)際，完善機(jī)床功能（比如加工程序的圖形模擬），從而提高教學(xué)質(zhì)量；教師通過(guò)參與機(jī)床的改造實(shí)施過(guò)程，對(duì)數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)一步熟悉，可以提高教師的科研水平和機(jī)床維修操作技能。

數(shù)控車床改造，還有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.投資少，交貨期短

在達(dá)到同樣設(shè)備技術(shù)水平情況下，改造所需費(fèi)用僅為購(gòu)置新機(jī)的1/3左右；由于技術(shù)升級(jí)所涉及的相關(guān)零部件全是標(biāo)準(zhǔn)件且技術(shù)要求更加明確，故交貨期可縮短至2～3個(gè)月。

2.可根據(jù)實(shí)際使用情況，合理增刪功能

作為舊機(jī)床的實(shí)際使用者，對(duì)相關(guān)技術(shù)要求了解透徹，但數(shù)控車床在教學(xué)上的應(yīng)用與企業(yè)的應(yīng)用存在一定的差別。因此，舊機(jī)床的升級(jí)改造更能發(fā)揮院校的主觀能動(dòng)性，因地制宜增刪功能，使得產(chǎn)品貼合需求，做到有的放矢。

3.使用者更加了解機(jī)床結(jié)構(gòu)，便于維修保養(yǎng)

雖然經(jīng)過(guò)部分改造，但在操作使用和維修保養(yǎng)等方面，不再需要長(zhǎng)時(shí)間培訓(xùn)，待機(jī)床改造調(diào)試完畢，便可迅速投入教學(xué)實(shí)踐，一旦出現(xiàn)故障，也能迅速解決，減少維修成本。

二、數(shù)控車床改造的流程

數(shù)控車床的升級(jí)改造主要是對(duì)舊式數(shù)控車床進(jìn)行改造。由于此類機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)比較落后，可根據(jù)舊數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)狀況和驅(qū)動(dòng)要求的大小，采用新數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行改造。通過(guò)增刪舊數(shù)控車床的功能，提高機(jī)床精度及安全性能。具體改造流程如下：

1.確定總體改造方案及數(shù)控系統(tǒng)升級(jí)

聯(lián)系舊機(jī)床生產(chǎn)廠家，確定技術(shù)改造方案和改造后的數(shù)控系統(tǒng)（一般考慮應(yīng)用較廣的FANUC或西門子系統(tǒng)）。

2.判斷機(jī)械零部件的使用情況

數(shù)控車床調(diào)運(yùn)至廠家，完成機(jī)床的拆分與清洗，判斷機(jī)械零部件的使用情況，確定哪些零部件需要更換或修配。

3.機(jī)械零部件的更換或再修配

對(duì)于數(shù)控車床來(lái)說(shuō)，部分基礎(chǔ)件可以通過(guò)再加工重新利用，比如床身通過(guò)淬火、磨削后直接利用；床頭箱與床身的結(jié)合面重新磨削后的再利用。部分傳動(dòng)件磨損嚴(yán)重，需要更換，比如床頭箱前后軸承的更換；X、Z軸絲杠及軸承的更換。

4.機(jī)床電氣、液壓系統(tǒng)的改造

潤(rùn)滑系統(tǒng)升級(jí)改造，由原來(lái)的手動(dòng)潤(rùn)滑改為自動(dòng)潤(rùn)滑；一般電氣元件老化比較嚴(yán)重，相對(duì)來(lái)說(shuō)電氣元件更新?lián)Q代也比較快，通過(guò)更換全部電氣元件成本不會(huì)太高，但各方面性能提升明顯，部分下走線可以改為上走線，安全性又大大提高；限位升級(jí)改造，由原來(lái)的硬限位改為絕對(duì)位置式軟限位。最后是外觀美觀改造，整機(jī)重新刷油漆；整機(jī)調(diào)試并出檢驗(yàn)報(bào)告。

三、提高數(shù)控車床升級(jí)改造精度的常見(jiàn)方法

1.修復(fù)機(jī)床導(dǎo)軌精度

導(dǎo)軌的作用是對(duì)刀架進(jìn)行承載并導(dǎo)向，其導(dǎo)向精度是機(jī)床集合精度的基礎(chǔ)。對(duì)于數(shù)控車床來(lái)說(shuō)，其導(dǎo)軌往往是鑄鐵導(dǎo)軌，精加工時(shí)采用刮削方式，刮研顯點(diǎn)應(yīng)為18～25點(diǎn)/cm2。同時(shí)，應(yīng)保證潤(rùn)滑的可靠性，比如手動(dòng)潤(rùn)滑改為自動(dòng)潤(rùn)滑，這樣就能提高位置控制精度。

2.修復(fù)主軸精度

數(shù)控車床工作時(shí)，主軸夾持工件形成主運(yùn)動(dòng)，其回轉(zhuǎn)精度對(duì)加工質(zhì)量有重要影響，精度的提高可以通過(guò)主軸的磨削、更換主軸軸承以及軸承間隙調(diào)整達(dá)到。當(dāng)主軸軸承重新裝配好后，應(yīng)檢查主軸錐孔中心線和回轉(zhuǎn)中心是否重合。

3.傳動(dòng)精度的提高

傳動(dòng)精度的保證主要取決于絲杠的傳動(dòng)精度，可以通過(guò)更換X、Z軸絲杠及軸承達(dá)到目的。而滾珠絲杠作為標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的部件，以其長(zhǎng)壽命、高剛度、高效率、無(wú)間隙等特點(diǎn)得以廣泛應(yīng)用。在滾珠絲杠的調(diào)試安裝中應(yīng)特別注意其預(yù)緊力，因?yàn)槠錄Q定反向間隙，而反向間隙對(duì)機(jī)床精度影響非常大，調(diào)試后，反向間隙應(yīng)小于5絲。

隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控設(shè)備也必將與時(shí)俱進(jìn)，不斷更新。改造升級(jí)不僅可以降低成本、縮短交貨期，還給專業(yè)教師提供了難得的實(shí)踐內(nèi)容，一舉多得。

參考文獻(xiàn)：

[1]王小軍.論職業(yè)院校數(shù)控機(jī)床升級(jí)改造的必要性及改造方法[J].電子制作，2015（1）.

（作者單位：杭州市輕工高級(jí)技工學(xué)校）