华中数控机床_数控化改造机床的一体化探讨
时间：2019-04-30 03:20:44 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：机电一体化的实质是机械工程技术与微电子技术的结合。机电一体化技术是一门跨学科的综合性的复合技术，它随机械工程技术、微电子技术、计算机技术、激光技术、材料工程技术的发展而进步。机电一体化的一些共性关键技术有：信息处理技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服传动技术、精密机械技术、系统总体技术等。
关键词：机床；数控机床；机电一体化
我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3％。近10年来，我国数控机床年产量约为0.6～0.8万台，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6％。我国机床役龄10年以上的占60％以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20％，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60％以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。
1 机床改造的意义
目前，我国的工厂企业，除了一些新建单位外，大多数都存在“技术老化”的问题设备役龄在15年以上的，所占比重相当大，面对这么多陈旧设备应该怎么办？这是一个急待解决的大问题。为实现工业现代化，我们同样要创造和引进新技术，新工艺，新设备，进行必要的设备更新。另一方面动员机械制造业的广大职工，坚持自力更生和勤俭本企业的方针，大搞技术革新，挖掘设备潜力，更具有现实意义。而改造机床是深受大家欢迎的一种革新形式，为满足生产的需要已经做出了重大的贡献。例如，某机械厂生产的只要产品是板框压滤机，生产批量很大，仅虑压板每年需要两万多块，总重量2200多吨。为了满足生产的需要，如果设计制造一条新的加工作业线，需要投资20余万元，便改装成了专用加工作业线。此作业线自1960年投产以来，到现在已使用了20多年了，一直负担者全部虑压板的生产任务，并且加工质量很稳定。又如，这个厂利用一台报废了的皮带传动龙门刨的床身，改装成了一台行程8米的导轨磨，从1972年改装成功到现在，共大修本厂机床400多台次，协助兄弟厂大修床身百余台，并且修磨精度高，光洁度好；然而改装这台机床只投资5000元，可是购买一台新的导轨磨床却要花费10几万元。
改造机床的效益是多方面的，再从提高生产率看，假设改造机床100万台，每台生产率提高20%，这就等于多生产20万台新机床；反之，如果不对旧机床实行技术改造，当前生产的新机床在技术水平上或数量上又不能及时地满足生产需要时，那就势必会影响国民经济的高速发展。通过上述事例不难看出，机床改造不但是解决设备“技术老化”的重要途径，能够满足生产发展的需要，而且可以获得十分客观的经济效果。
2 普通机床数控化改造的策略
随着我国对外开放步伐的加快，我国机床加工业也进入了一个全新的发展时代。通过对国外先进技术的引进，以及我国对科技的自主攻关，开发研制出一系列具有自主版权的数控系统，为我国数控机床产业化发展打下了良好的技术基础。我国自主研发的数控机床已达1300多个品种，具有很高的覆盖率。目前我国新研发的数控机床绝大部分已经达到了上世纪80年代中期的国际水准，也有一部分达到了90年代的国际水准。我国对数控机床技术的研发已由研究开发阶段迈向推广应用阶段，由封闭型系统向开放型系统过渡。一些单项目的数控技术已经于国际水平持平。虽然数控机床能够生产出形状复杂、精确度高以及多变的零部件，能够使得加工的零部件质量得到提升，提高生产效率，但是数控机床在应用推广过程中也受到了诸多其它条件的限制。
对旧式机床进行数控化改造，可是进行小批量零部件生产、加工出多品种且复杂的零件、零部件的加工精度和生产效率均得到提高，节约成本，缩短了生产周期，更加适合我国国情的需要。经济型数控系统正是结合我国的国情以及实际生产的需要而诞生的。目前，我国经济型数控机床系统发展飞快，已经研制出几十种NC系统。经济型数控机床主要具有如下特点：价位低廉。进口标准的数控机床需要几十万甚至上百万的资金，而经济型数控机床仅需要几万元，其具有较高的性价比。正因如此，其很适合在一线生产线上进行大面积的推广。能够满足多种产品的生产的需要，并能够进行中小批量的自动化生产，能满足不同产品的需求。在普通机床上能够加工的零件，在经济型机床上也能进行加工，对于加工不同的零件只需要通过修改加工程序变可是实现，能够很快的达到批量生产。产品质量较高，降低了废品的产生率。由于数控机床的精确度较高，因此其所加工生产出的零件尺寸均统一，合格率高。能够有效控制复杂零件加工精确度。普通机床在加工复杂零件时需要成熟技工边加工边与样板进行核对，费时费力，且生产出零件质量得不到保证，而经济型数控车床是通过程序进行加工，加工时间短，且质量有所保证。使得工人的劳动强度得到降低。经济型数控机床的应用，使得工人摆脱了紧张而繁重的体力劳动。
3 结束语
目前，在机械加工工业中，绝大多数是旧式机床，如果改用微机控制、实现机电一体化的改造，会使机床适应小批量、多品种、复杂零件的加工，不但提高加工精度和生产率，而且成本低、周期短，适合我国国情。利用微机实现机床的机电一体化改造的方法有两种，一种是以微机为中心设计控制部件；另一种是采用标准的步进电机数字控制系统作为主要控制装置，前者需要重新设计控制系统，比较复杂；后者选用国内标准化的微机空控制系统，比较简单。随着当今工业设备对精密程度的要求越来越高，加工设备的机械加工设备的加工的精密程度也要求越来越高。而在中国的机械加工设备的车床中普通车床占了很大比例。这已经越来越制约着当今工业的发展。而数控机床由于价格昂贵，且需要较高技术的加工工人。所以对机床进行自动化改造很是必要。
参考文献
［1］ 谢勇.我国机床数控化市场浅析［J］.兵工自动化,2008,27(12)：81-83.
［2］ 黄勇，陈子辰.机床数控系统的发展趋势［J］.机械,1997(1):46-48.
