小议数控技术和机床数控化改造

徐建国

摘要：在科学技术快速发展的背景下，数控技术也在制造业当中得到了非常广泛的应用，利用数控机床加工零件可以有效地确保零件的性能，让加工的过程变得更加安全可靠，最重要的是还能够将机床的加工效率进一步地提升上来。本文对数控技术以及机床数控化改造进行了简单的分析，并且提出了机床数控化改造的相应措施。

关键词：数控技术；机床；数控化改造

引言：随着生产技术的不断改革，利用传统的机床已经很难有效地满足零件加工的需求，所以对机床进行数控化改造就显得尤为重要。机床数控化改造能够实现自动化的零件加工，让机床加工的效率有效地提升上来，并且还能够让生产部件的性能变得更加可靠，大大地缩短了加工的时间。因此，研究机床数控化改造具有非常重要的意义。

一、我国数控机床的发展现状

在科学技术的迅速发展下，我国的数控机床制造业也得到了很好的发展，但是机床数控化的整体水平并不是很高。在数控技术的发展过程中仍然存在着较多的问题，首先，技术水平较低的产品在竞争上尤为激烈，大多是利用压价进行实现促销。其次，技术水平较高以及功能较为齐全的产品大多数都得依赖进口，我国自主研发的产品数量在整体上占比较低。再次，数控机床配套的高质量功能部件以及数控系统附件也主要依靠进口。此外，应用的技术水平比较低，自行开发的能力也不是非常高，具有高技术水平的产品基本上都需要合资生产或者是进口零件进行组装，这也给我国机床数控化的发展造成了较大的制约^[1]。现如今一个国家拥有的数控机床数量可以在很大的程度上反映该国家的经济实力以及国防实力，虽然我国是世界上拥有机床数量最多的国家，但是我国机床的数控化比率和其他国家相比差距还是非常明显，目前我国高档数控机床的国产比率甚至不到10%，而且90%都是依靠进口西方的一些发达国家，并且我国机床的数控化水平目前只达到了发达国家二十年前的水平，这个差距还是非常明显的。我国机床的数控化发展历史不是很长，整体的比率也不是很高，加上数控机床的利用率以及开动率也相对较低。由此可见，进行机床数控化改造是非常有必要的。

二、机床数控化改造措施

为了有效地提升我国机床的数控化比率，实现工业化发展水平的不断进步，必须要对机床进行数控化改造，以下内容阐述了机床数控化改造的主要环节：

（一）机械系统的改造

普通机床通常都是在铸铁床身上将导轨直接地加工出来，在进行长时间的使用过后就会容易出现磨损，对机床的加工精度造成不良的影响。为了有效地提升机床的耐磨性以及动静刚度，可以使用轴承钢淬硬制成导轨，然后将其粘贴紧固在铸铁床身上，最后再去磨削已经粘贴好的导轨。另外，还可以将普通机床的传动链适当地进行改变，使用步进或者是AC伺服电动机相结合的滚珠丝杠副这种传动形式，这样能够大大地缩短传动链，有效地减轻传动链的繁琐性。并且还能够在机床上增加自动换刀的装置、分度工作台以及回转工作台等具有辅助功能的部件。在将旧数控机床的进行升级改造的时候，加入机械部件的性能比较良好，而且液压系统以及冷却系统等部件的性能也还是能够正常使用的话，那么只需要将机械部件进行除锈以及进行清洁保养，并不需要采取大面积的更换以及修复措施。

（二）机床测量系统的设计以及选型

针对机床测量系统，增量式脉冲编码输入比较符合现阶段的数控系统要求。因此，在将机床进行数控化改造的时候配备的感应同步尺以及旋转变压器等测量的元件，都得使用增量式脉冲编码器以及光栅尺进行替代。具体的改造步骤如下：第一，基本上不能把旋转变压器保留下来，可以利用新型的旋转编码器进行代替。第二，由于感应同步尺的情况比较复杂，所以尽可能地将其改掉，利用新型的光栅尺以及圆光栅进行代替，不过在一些一些场合，诸如精密转台有可能会出现新的圆光栅无法进行安装的问题，为此西门子也研发了将感应同步尺信号接到新系统上的转换装置，不过这个装置的价格比较昂贵，如果不是必要的时候还是不要选用，以免增加机床数控化改造的成本。

（三）数控系统的设计以及选型

不管是将普通机床进行数控化改造，还是将旧数控机床进行升级改造，数控系统的设计以及选型都是非常重要的关键性步骤。随着工业化的不断发展，现在很多早期数控系统的电气备件已经停止生产还有供货，所以在对这些机床进行改造的时候，通常都不会将老系统保留下来，而是结合机床的现状、产品生产的相关要求以及企业的资金状况等，选择对应档次的数控系统，一般分为低档、中档以及高档这三个档次。假如需要追求品质比较优越以及稳定的数控系统，则可以选择国外一些知名品牌的数控系统进行改造。目前我国生产的一些数控系统也有性价比较高以及维修成本比较低的类型，在实际进行改造的时候建议结合实际的情况选择更加合适的系统，这样有利于更好地提升机床的数控化改造水平。

（四）机电联调以及精度控制

机电联调以及精度控制在机床数控化改造过程中是一个非常关键的环节，直接决定着机床能否改造成功。工程人员需要在这个阶段完成机电联调以及最终调试，还得实现驱动系统参数的最佳化调节，而且需要做好验收的准备工作。在进行验收的时候主要的内容包含了以下两项，第一，需要按照国际上的标准，给不同类型的机床选取相应的标准试切削程序，还得将标准样件进行试切削。第二，需要检验机床的精度，借助激光干涉仪可以很好地实现精度的测量，可以利用已经获取的数据对机床位置测量系统进行补偿，这样有利于进一步地提升机床精度的，从而促进我国工业化的持续发展。

结语：

虽然我国工业化发展已经取得了非常良好的成效，但是机床的数控化比率仍然不是很高，必须要对机床进行数控化改造，这样才能提升我国的机床数控化水平，更好地和世界接轨。在实际的改造过程中，需要注重对机械系统的改造、机电联调以及精度控制等内容，这样有利于不断地提升我国现代制造业的发展水平，实现工业的进一步发展。

参考文献

[1]严延平.浅谈机床数控化改造技术.华东科技：学术版,2012(1):74-76.

[2]朱军.机床的数控化改造.通讯世界：下半月,2015(3):179-179.

[3]吕一中.我国数控机床及机床数控化改造研究.北京工业职业技术学院学报,2005,4(3):1-3.