数控化改造让老机床价值倍增

HEATS

　　数控机床在加工精度、自动化程度、生产效率、劳动强度等诸方面都有普通机床无法比拟的优势，但购买新的数控机床特别是大型数控机床费用很高，常使许多用户望而怯步，特别是像我国这样的发展中国家资金有限，因而，大多数机械工厂想买而又买不起数控机床。如何用比较少的投入获得数控机床，就是一个值得探讨的问题。能不能不买新的数控机床而对原有的机床进行升级改造，使之变成数控机床呢？回答是肯定的。几年来升级改造的经验告诉我们，这是大有可为的，不仅实用性能良好、周期短，而且可以节约大量资金。被改造的机床越大，所节约的资金也越多。以下是我公司进行的数控化再制造实例：

* h3 p7 E6 I( T5 `7 ?

　　数控化升级改造

- u/ y8 O4 V! U6 \, j- A 3 G y& B. S0 w/ Z' H

　　对天发水电重型设备有限公司进口的大型立车数控化升级改造是一个典型的示例。该机床是原天津重型机械厂上世纪80年代进口的日本东芝产品，经多年使用，机床性能仍保持的不错。但随着产品的变化和发展，普通机床的功能已不能满足新市场、新产品的要求。为了能车削圆弧和曲面，需要数控二轴插补。面对生产的需要，如进口一台同规格6500数控立车，需要资金1500万元以上，这对当时的天发重型厂是根本不可能的。在这种情况下，该厂找到我公司，希望对该机床进行升级改造。

　　首先确定机床的改造方案。本着既满足加工要求，而又尽可能节约资金的原则，经反复协商，最后确定只对原机床的两个刀架中的一个车削刀架进行改造。这样，只需要单通道数控系统，更换两根滚珠丝杠，两个伺服电机，可以节约资金。改造后可以实现二轴插补，实现圆弧和任意曲线的车削。

4 V: L) G% r; c, d) M

　　其次是实施再制造方案，对机床的机械部分的改造:对右刀架X轴改造。采用进口力士乐滚珠丝杠更换原梯形丝杠(80×10×7560mm)；去掉原减速箱，用齿形带驱动丝杠，将传动间隙减至到最小；修刮横梁X轴导轨；对刀架滑座、导轨贴塑；修刮X轴压板、镶条。

* ]9 X# w! l- S/ }

　　对右刀架Z轴改造。用进口力士乐滚珠丝杠更换原梯形丝杠(63×10×3600 mm)；去掉光杠驱动，增加伺服电机驱动；修刮Z轴导轨；修刮Z轴压板、镶条。

- \& Q6 A* y8 K' r

　　对机床电控系统设计制造。选用发那科0it数控系统；选用发那科交流数字式伺服电机；选用国产合资低压电控元件；设计开发机床控制逻辑图。

' y& [8 _- i. e! e# K4 ^5 K % `/ W& s" h0 P; ]+ D0 E, W: m+ B7 Z" j

　　最后对机床机电联调。对机床X轴、Z轴动作调试；对机床几何精度调试；对机床坐标精度调试，用双频激光检测各轴精度。进行机床辅助功能调试并对机床36小时连续空运转。改造后机床性能稳定、可靠,经一年多生产验证,达到了改造要求。100万元的改造费用仅相当于购入新数控机床的1/15，为用户节约了大量资金。该机床为该厂生产水电设备中蜗壳出了大力，创造了几千万元的产值。

　　数控化升级需要注意的问题

　　什么样的机床适合数控化升级再制造？经验证明，立卧式车床(特别是大型立卧式车床)、龙门铣升级数控龙门铣、龙门刨升级数控龙门铣、卧式镗铣床升级数控卧式镗铣床、立卧式磨床升级数控磨床的改造效果比较理想。

2 u+ O# Z* G+ D+ B) g8 d

　　数控升级改造必须首先对机床机械部分进行再设计再制造，使其达到数控化的要求。只简单地增加伺服电机和数控系统是达不到升级目的的，为此一般要做如下工作：

　　用滚珠丝杠更换原梯形丝杠，提高精度，减少摩擦；修磨刮研导轨并贴塑或直接采用直线滚动导轨；精化主轴系，提高主轴精度；设计自动冷却排屑系统，提高机床自动化程度；必要时增加换刀机构——刀库机械手；设计制造自动润滑系统。

' [, f$ K. t0 b, d! x% [

　　改造中要确定和选择数控系统和伺服系统。数控系统的功能不是越多越好，功能多的系统价格一般也更贵。要根据需要选择国产系统与进口系统。应承认，当前国产系统与进口系统尚有差距，对大型高精度设备一般选进口系统为好。但近几年国产系统已有长足进步，对一般车床、铣床已能可靠使用。伺服电机应首先选择交流伺服电机。

3 C( b& @$ U3 k* v

　　对再制造数控升级承包公司的选择也非常重要。要选择经过资质认证的公司，当前再制造行业还很不规范，同一台机床改造不同的公司要价相差很大，有时差别高达2-3倍；应勘查承包公司的已有业绩；要到承包公司现场勘查，那些没有固定场地，没有稳定技术队伍的公司是搞不了再制造的。一个好的再制造企业，要有很强的机电设计能力，要有一定的加工制造能力。

) Z; [0 }9 J, Q& e4 P