建筑機械機床數控化改造技術控析

黃業成

（玉林市交旅建設工程有限公司 廣西玉林 537000）

摘要：隨著經濟的迅速發展，我國建筑工程業也有了非常大的進步，而在建設過程當中，各種各樣的機床數量得到了廣泛的應用。而其中數控技術的應用也有所增加，把普通的機床改造成了數控機床，也就是平時所說的經濟型的數控機床，此機床在我國機床市場中，需求量大、銷量也是最高的。如果可以把我國現有大量閑置的舊機床得到有效利用，對進行數控化的改造，研制出一種新型的、高效多功能的數控機床，對建筑工程企業盤活存量資金以及降低生產成本都是非常有利的。并且，隨著科技和社會生產力的不斷發展，對機械產品質量和生產率也提出了更高的要求，建筑企業機械加工自動化越來越得到人們的重視，不但可以提高產品的質量、降低生產率、降低成本，還可以大大改善建筑材料生產者的勞動條件?；诖耍恼陆Y合所積累的一些工作經驗，對建筑機械機床數控化改造技術進行了詳細的闡述與研究。

關鍵詞：建筑工程；機械機床；數控；改造

引言

在許多的建筑工程中，都存著大批量閑置的普通機床，如果對這些普通機床進行改造、升級，以小投入盡快把這些閑置的機床在經濟發展中發揮出它的作用，并創造出效益，這便給建筑企業發展提供了一定的發展空間，對普通機床進行數控化改造技術研究情況如下分析。

1建筑機床數控改造后優點分析

（1）性能既穩定可靠，又能實現自動化加工，效率比傳統的機床能夠提高3～7倍。（2）零件加工精度高，能夠實現多種工序的集中加工，減少零件在機床間的搬運。（3） 交貨期短、投資較少。

2建筑機械機床數控化改造后的組成分析

建筑機械機床數控化改造以后，可以分成以下五部分： 驅動裝置、機床主機、輔助裝置、數字控制系統以及其它附屬的設備。

2.1驅動裝置

驅動裝置指的是對數控機床進行執行機構的一種驅動部件。它通常用機床主軸和進給系統是由電動機驅動主軸箱中轉動齒輪進行實現速度的變換以及加工運動。

2.2機床主機

機床主機它是數控機床的主體部分，是由床身、主柱、主軸、進給機構等部件組成的。

2.3輔助裝置

輔助裝置是為了保證數控機床功能能夠充分發揮的配套部件。它所包括的面是非常廣的，有電器、氣壓、液壓等器件及其系統，冷卻、輸送等裝置，由于它們對數控機床的功能發揮起著非常重要的作用，因此受到廣泛的重視，發展速度也非常的快。

2.4數字系統

數字系統是數控機床的核心部分。目前大部分采用的是計算機數控，它由一臺專用的控制計算機，主要包括硬件等控制功能。

2.5其它附屬設備

為了能夠提高數控機床的工作效率，還會配置一些附屬的設備，比如自動編程機、機外對刀儀等。

3建筑機械車床數控化改造技術分析

整個改造過程是經濟性的改造，因此，在對改造方案進行設計的時候，除了要滿足基本的功能要求外，還要對機床的整體改動要小，進而大大降低了成本，文章以某金屬切削機床改造作為實例，主要改造技術方案如下。

3.1主傳動系統和進給系統的改造分析

此金屬切削機床主要包括進給系統和傳統的系統，都是主軸的電機進行控制的，經過此次數控改造以后，把原來的給進系統和傳動系統進行分離，動力來源轉變成了步進電機的控制。另外，為了能夠確保兩者間的關系，在進給系統進行改造的時候，要在主軸上裝訂脈沖發生器，從而保證了兩者之間能夠有效聯系。

3.2絲杠的改造

通過運用滾珠絲杠是為了能夠更好提升機床工作率及其精度，把原來的金屬切削光桿改造成滾珠方式，它也是由于步進電機進行負責的，在一定程度上，不但提升了機床的整體效率與精確度，還使整個機床使用性能得到大幅度提高。通過運用滾珠絲杠原理，在螺母與絲杠間采取滾動體，把它當作兩者進行傳動的元件，把機床光桿的旋轉運動轉變成了滾珠絲杠式的直線的一種方式，因此，滾珠式是傳動性的一種元件，它也是能夠把旋轉運動與直線運動轉化的一種元件。采取滾珠絲杠相對于原來光桿具有非常大的優點。

首先它是滾動的，磨損相對較少，傳動的總體效率也是非常高的，可達0.95。如果螺母預緊以后，間隙可以完全沒有了，剛性是非常好的，傳動精度也是比較高的，另外，傳動摩擦阻力也非常小，且摩擦阻力和運動速度之間沒有較大關聯，不易出現低速爬行的現象，在一定程度上更加提升穩定性能。

3.3刀架的改造

傳統的普通車床刀架不能達到改裝后的車床整體的精確度和性能。所以，要把普通的車床刀架轉變成數控的刀架。數控刀架與普通車床刀架相比，存儲量是非常大的，同時工作精度也很高，尤其是安全與可靠性能非常高?，F階段，數控自動化技術進行換刀裝置在實際生產過程中得到了廣泛的應用，這在很大程度上不但提升了機床的整體工作效率，同時也拓寬整個機床的使用范圍，尤其是加工完成多道工序的一次性安裝，大大降低零件定位安裝的次數，提高了工作的整體效率。

3.4步進機的改造

步進電機工作方式與一般電機是不同的，它采用的是脈沖方式，要按照一定規律對各相繞組輪流通電，步進電機才會實現轉動。數控機床采用功率步進電機有3、4、5和6相等。由步距角的計算知道，循環拍數越多，它的步距角就會越小，因此定位的精確度就會越高。

3.5導軌的改造

目前較為常見的導軌軟帶是國外的Turcite-B導軌軟帶及國產TSF塑料軟帶。塑料導軌軟帶粘結簡單，一般采取的是黏結材料把它貼在所需的地方，使之作為導軌表面；通過汽油或金屬清洗粘貼面后，再用膠黏劑進行粘貼，加壓初固化在1-2小時后，再把它們合攏到固定導軌或專用夾上面，并施以一定壓力，室溫要固化24小時，然后把余膠取下，便可以開油槽和加工了。

3.6數控硬件電路的改造

任何一個數控系統都是由硬件和軟件組成的。硬件是基礎，性能的好壞，對整個系統工作性能產生直接的影響。有了硬件，軟件才會有效運行。機床數控硬件電路是由以下幾部分組成的。（1）中央處理單元CPU。（2）總線。包括數據總線、地址總線和控制總線。（3）存貯器。由只讀可編程存貯器和隨機讀寫存貯器組成。（4）I/O輸入/輸出接口電路。它配套芯片價格低，普及性、通用性比較強，制造和維修起來很方便，完全可以滿足經濟型數控車床的改造。

4建筑機械金屬切削機床數控化改造成本研究

如果金屬切削機床經過數控改造以后，床頭箱仍然是沒有改造以前的，也就是整個系統主動傳統系統并未發生變化，而把金屬切削機床傳統系統中道家轉變成數控的一種形式。金屬切削機床原有橫向與縱向進給系統改造成了滾珠絲杠方式，刀架形式改裝成了六方刀架方式，另外，在金屬切削機床床鞍處也有改動。金屬切削機床的整體改造成本大約在一萬元，例如某金屬切削的機床，它的出廠價在五萬以內，通過數控改造后，所需要改造成本不到一萬元，但在運行過程中，工作效率有了提升，還在一定程度上大大節約了加工構件的時間。

5結束語

綜上所述，在對建筑機械閑置機床進行數控化改造時，機床的自動化程度有了大幅度的提升，而且還可以解決復雜零件的精度問題，大大節約了經費，減輕了工人的勞動強度，為企業競爭力提供了有利的條件，同時，也大大提升了設備自身對產品更新換代的需求，所以說，進行數控化改造技術是一項利國利民的好事。

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