机床数控化改造（二）

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　　2、数控化改造的内容
　　机床与生产线的数控化改造主要内容有以下几点：其一是恢复原功能，对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复；其二是NC化，在普通机床上加数显装置，或加数控系统，改造成NC机床、CNC机床；其三是翻新，为提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；对其不满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新；其四是技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次的更新改造。
  a6 T7 j* E$ E  w! C1 H　　3、数控化改造的优缺点
, S) X0 L9 u" X% z/ p  ?　　(1)减少投资额、交货期短
　　同购置新机床相比，一般可以节省60%～80%的费用，改造费用低。特别是大型、特殊机床尤其明显。一般大型机床改造，只花新机床购置费用的1/3，交货期短。但有些特殊情况，如高速主轴、托盘自动交换装置的制作与安装过于费工、费钱，往往改造成本提高2～3倍，与购置新机床相比，只能节省投资50%左右。
　　(2)机械性能稳定可靠，结构受限
, T, w+ _- j- {2 Z$ h　　所利用的床身、立柱等基础件都是重而坚固的铸造构件，而不是那种焊接构件，改造后的机床性能高、质量好，可以作为新设备继续使用多年。但是受到原来机械结构的限制，不宜做突破性的改造。
1 Q0 D) h$ e' F7 I/ x　　(3)熟悉了解设备、便于操作维修
' Z. i* f* }. q2 d　　购买新设备时，不了解新设备是否能满足其加工要求。改造则不然，可以精确地计算出机床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者对机床的特性早已了解，在操作使用和维修方面培训时间短，见效快。改造的机床一安装好，就可以实现全负荷运转。
6 J9 J, c0 _+ y! U, W8 k　　(4)可充分利用现有的条件
9 H3 V. K4 W) e# o, ~　　可以充分利用现有地基，不必像购入新设备时那样需重新构筑地基。
; ]7 Y' F2 S8 Q$ [　　(5)可以采用最新的控制技术
) H) ]  T) M" n/ t7 T5 ~1 v# ]1 O　　可根据技术革新的发展速度，及时地提高生产设备的自动化水平和效率，提高设备质量和档次，将旧机床改成当今水平的机床。
( v' t! w( N$ x: p# }　　4、数控系统的选择
) l0 j) d: x* |1 T& }$ i　　数控系统主要有三种类型，改造时，应根据具体情况进行选择。
( }; {  v- R+ Z% p) p　　(1)步进电机拖动的开环系统
　　该系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲，经驱动电路控制和功率放大后，使步进电机转动，通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序，便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端，故称之为开环系统，该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度，齿轮丝杠等传动元件的节距精度，所以系统的位移精度较低。该系统结构简单，调试维修方便，工作可靠，成本低，易改装成功。
0 }* K8 z2 p1 u8 R' Z　　(2)异步电动机或直流电机拖动，光栅测量反馈的闭环数控系统
" X. ?3 c- ~3 S' O7 @4 V　　该系统与开环系统的区别是：由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时与给定值进行比较，将两者的差值放大和变换，驱动执行机构，以给定的速度向着消除偏差的方向运动，直到给定位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂，成本也高，对环境室温要求严。设计和调试都比开环系统难。但是可以获得比开环进给系统更高的精度，更快的速度，驱动功率更大的特性指标。可根据产品技术要求，决定是否采用这种系统。
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