摘要：企業(yè)要在當前市場需求多變，競爭激烈的環(huán)境中生存和發(fā)展就需要迅速地更新和開發(fā)出新產(chǎn)品，以格、質(zhì)量、zui短時間去滿足市場需求的不斷變化。而普通車床已不適應多品種、小批量生產(chǎn)要求，數(shù)控改造后的車床操作方便，降低了操作者勞動強度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，為下一道工序生產(chǎn)創(chuàng)造了良好條件。而改造所需費用僅是購買簡易數(shù)控車床價格的一半。
　　　　
　　普通車床是目前使用zui廣泛的機床之一，其技術(shù)參數(shù)范圍廣，加工范圍較廣，但結(jié)構(gòu)復雜且自動化程度低，生產(chǎn)效率低，不適用于精密、形狀復雜零件的加工。數(shù)控化加工是機械加工行業(yè)朝高質(zhì)量、高精度、率發(fā)展的必然趨勢。在現(xiàn)有的普通車床基礎上對其進行數(shù)控化改造是一條低成本、益的途徑。對企業(yè)現(xiàn)有的車床進行了數(shù)控化改造后，既滿足了生產(chǎn)需要，又節(jié)省了很多經(jīng)費，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。
　　
　　普通車床經(jīng)過多次大修后，其零部件相互連接尺寸變化較大，主要傳動零件幾經(jīng)更換和調(diào)整，故障率仍然較高，采用傳統(tǒng)的修理方案很難達到大修驗收標準，而且費用較高。因此合理選擇數(shù)控系統(tǒng)是改造得以成功的主要環(huán)節(jié)。數(shù)控車床的改造目的是要求車床穩(wěn)定可靠，以盡可能低的故障率運轉(zhuǎn)。普通車床應用微機控制系統(tǒng)進行改造，可以提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量，減輕操作者的勞動強度?，F(xiàn)將應用微機控制系統(tǒng)對普通車床改造進行總結(jié)分析。
　　
　　一、車床數(shù)控改造的目的意義
　　
　　改造后的車床生產(chǎn)效率高，是普通車床的3～5倍；減少工裝，減少人為誤差，提高加工精度，具有廣泛的適用性和靈活性；縮短新產(chǎn)品的試制和生產(chǎn)周期，易于組織多品種生產(chǎn)，使企業(yè)能對場需求作出快速響應，能加工普通機床不能加工的大型復雜零件，能減輕勞動強度，改善勞動條件，節(jié)省人力，能降低勞動成本；熟悉了解設備、便于操作維修。
　　
　　二、機床數(shù)控化改造的必要性
　　
　　我國目前機床總量400多萬臺，其中數(shù)控機床總數(shù)只有11.34萬臺，即我國機床數(shù)控化率不到3%。近10年來，我國數(shù)控機床年產(chǎn)量為0.68～0.8萬臺，年產(chǎn)值約為18億元。機床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6%。我國機床超過10年的占60%以上，10年以下的機床中，自動、半自動機床不到20%，F(xiàn)MC/FMS等自動化生產(chǎn)線更（美國和日本自動和半自動機床占60%以上）。可見我們的大多數(shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機床，而且半數(shù)以上是10年以上的舊機床。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長等缺點，從而在、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展，所以必須大大提高機床的數(shù)控化率。從微觀上看，數(shù)控機床可以加工出傳統(tǒng)機床加工不出來的曲線、曲面等復雜的零件，能夠?qū)崿F(xiàn)加工的自動化，而且是柔性自動化，從而使效率比傳統(tǒng)機床提高3~7倍；另外，加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要“修配”，還可實現(xiàn)多工序的集中，減少零件在機床間的頻繁搬運，擁有自動報警、自動監(jiān)控、自動補償?shù)榷喾N功能，因而可實現(xiàn)長時間無人看管加工。
　　
　　三、普通車床的數(shù)控化改造設計
　　
　　并不是所有的舊機床都可以進行數(shù)控改造，機床的改造主要應具備兩個條件：首先，機床基礎件必須有足夠的剛性。其次，改造的費用要合適，經(jīng)濟性好。在改裝車床前，要對機床的性能指標做出決定。改裝后的車床能加工工件的zui大回轉(zhuǎn)直徑以及zui大長度、主電動機功率等一般都不會改變。加工工件的平面度、直線度、圓柱度以及粗糙度等基本上仍決定于機床本身原有水平。
　　
　　四、改造的主要內(nèi)容
　　
　　（一）數(shù)控系統(tǒng)的改造
　　
　　數(shù)控系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）控制，PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的一種工業(yè)控制計算機，具有抗*力強、可靠性*、體積小，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制裝置等顯著優(yōu)點。用PLC改造傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)是很好的方法，它可以充分發(fā)揮PLC高可靠性、高抗干擾的特點，壽命長、維修量少查找外部線路簡單。用PLC對系統(tǒng)進行邏輯控制和變速位置的數(shù)據(jù)處理，較好地實現(xiàn)了原工藝要求，簡化了線路，提高了可靠性和機床的運行率。
　　
　　（二）主軸箱的改造
　　
　　如果要提高車床的自動化程度，或者所加工工件需在加工過程中自動變換切削速度，可用雙速和四速電動機代替原車床的主電動機。由于多速電動機的功率是隨著轉(zhuǎn)速的變化而變化的，應選擇功率大一些的電動機。也可采用主軸變頻器改造，但費用較高。對普通車床進行數(shù)控改造時，一般可保留原有的主傳動系統(tǒng)和變速操縱機構(gòu)，這樣既保留了車床的原有功能，又簡化了改造量。我們就采取這種方式，對主要軸承進行精度恢復；校正主軸回轉(zhuǎn)精度；將頂蓋改為透明材料，方便學生觀察主軸箱的傳動；同樣改造了變速箱前部，也安裝了透明材料，便于學生觀察工作原理。
　　
　?。ㄈ┻M給系統(tǒng)的改造
　　
　　CA6136型普通車床采用的是T型絲杠等滑動絲杠副，與滾珠絲杠副相比摩擦阻力大、傳動效率低，不能適應于高速運動，也無法實現(xiàn)自動控制進給。另外由于磨損快，造成其精度保持性和壽命低等等，在進行普通機床數(shù)控化改造時都將其更換為滾珠絲杠副。滾珠絲杠副有以下一些特點：摩擦損失小，傳動效率高；若使用的絲杠螺母預緊后，可以*消除間隙，提高傳動剛度；摩擦阻力小，幾乎與運動速度無關(guān)，動靜摩擦力之差極小，能保證運動平穩(wěn)，不易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象；磨損小、壽命長、精度保持性。
　　
　　經(jīng)過大量實踐證明普通機床數(shù)控化改造具有一定經(jīng)濟性、實用性和穩(wěn)定性。其改造涉及到機械、電氣、計算機等領域，是一項理論深、實踐強的系統(tǒng)工程。在進行數(shù)控改造時，應該做好改造前的技術(shù)準備。改造過程中，機械修理與電氣改造相結(jié)合，先易后難、先局部后全局。車床經(jīng)改造后不但保持了原機床主軸傳動部分變速范圍廣的特點，在機床運動控制上可以利用編程語言編程控制，還可以在系統(tǒng)示教狀態(tài)下將操作者手動加工過程自動生成ISO代碼，以便下一零件的自動加工。實踐證明該機床操作方便，降低了操作者勞動強度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，為下一道工序生產(chǎn)創(chuàng)造了良好條件。而改造所需費用僅是購買簡易數(shù)控車床價格的一半。