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提高數(shù)控機(jī)床的改造精度
提高數(shù)控機(jī)床的改造精度
摘 要：數(shù)控機(jī)床的使用范圍越來(lái)越廣泛，因此對(duì)于數(shù)控機(jī)床使用和更新的特征給予了較為切實(shí)可靠的分析研究，在了解其性能的基礎(chǔ)上將機(jī)床整改工作提到新的高度，得到解決方式和處理問(wèn)題的具體措施。
期望能對(duì)數(shù)控作業(yè)有較為可靠的幫助。
關(guān)鍵詞：數(shù)控;機(jī)床;精度
我國(guó)的數(shù)控技術(shù)來(lái)自外國(guó)。
隨著時(shí)間的推移，一些租來(lái)的設(shè)備達(dá)到了使用年限被迫召回。
另外一些年久失修失去了使用效力。
處于停機(jī)狀態(tài)，實(shí)際上占用了空間也浪費(fèi)了時(shí)間。
這些機(jī)床實(shí)際損壞的程度不大，但是由于遠(yuǎn)離原配件單位而找不到相應(yīng)的配件方式，而無(wú)法完成工作。
因此應(yīng)當(dāng)想出新的解決辦法。
現(xiàn)在，用先進(jìn)的系統(tǒng)改裝現(xiàn)有的設(shè)備是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，花費(fèi)上在幾十萬(wàn)元左右，就能將其改造成為較為先進(jìn)耐用的機(jī)器，由于省卻了很多制造工藝，所以節(jié)省了大量成本，通常能省下70%左右。
所以對(duì)我國(guó)現(xiàn)行狀況來(lái)說(shuō)，數(shù)控改造是一項(xiàng)利國(guó)利民、省時(shí)省力的工作，能夠適應(yīng)現(xiàn)階段的發(fā)展要求。
本文將新的改造技術(shù)與舊的機(jī)床基礎(chǔ)相結(jié)合的方法及注意的要點(diǎn)給出了描述。
1 數(shù)控機(jī)床改造的特點(diǎn)
對(duì)于機(jī)床的數(shù)控改造之所以普及的這樣快，是基于下列幾種優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)的存在。
1.1 花費(fèi)少，工期短，能節(jié)省大量費(fèi)用，越是大的機(jī)器在花費(fèi)的數(shù)字差額上就更為巨大。
以大型的機(jī)器為例，改造的完全花費(fèi)比起全新機(jī)器的購(gòu)買省下了1/3，并且完工時(shí)間很快，即使是改造技術(shù)不合格，零件更換花費(fèi)較大。
超過(guò)了額定花費(fèi)的三倍以上，從總數(shù)上來(lái)說(shuō)還是低于新買機(jī)器的。
能節(jié)約1/2左右。
1.2 構(gòu)造可以支持穩(wěn)定使用
機(jī)床身體和支架等從重量上以及構(gòu)筑上都較為穩(wěn)定，比起焊接而成的構(gòu)架有更高的穩(wěn)定性，能夠有較強(qiáng)的使用壽命，堅(jiān)固耐用。
1.3 一臺(tái)新的機(jī)器出現(xiàn)了之后需要較長(zhǎng)時(shí)間去觀察和適應(yīng)它的性能
而改造過(guò)的機(jī)器由于從前經(jīng)過(guò)使用，而后期改造又摸清了其各部分的性能，所以后來(lái)使用上手速度較快，維護(hù)和檢查都能直達(dá)要害。
完成修理，因此此類機(jī)床一經(jīng)完成工作就立馬能實(shí)現(xiàn)良性運(yùn)轉(zhuǎn)，這也是選擇原因之一。
1.4 根據(jù)新技術(shù)發(fā)展的速度來(lái)判定選用技術(shù)的種類
有效地完成設(shè)備程序化自動(dòng)化的過(guò)程，翻新創(chuàng)新能力，把老舊閑置的機(jī)器改裝后變成具有新能力的機(jī)器。
對(duì)于現(xiàn)存的物質(zhì)條件可以利用起來(lái)，不必更新地基，以及完全可以用舊有設(shè)備代替的，通過(guò)這樣的手段不但可以減少花費(fèi)，也可以減少時(shí)間，縮短成品周期。
1.5 通過(guò)儀器的精密性來(lái)使零件與零件之間的尺寸差異減少
通用性好，并且合格程度好，便于安裝，為后期工作節(jié)省時(shí)間。
采用較為經(jīng)濟(jì)的方法能夠提升3倍到7倍的工作效率。
對(duì)于型號(hào)越大，技藝越復(fù)雜者效率越突出。
并且對(duì)人工勞動(dòng)來(lái)說(shuō)也有好處，可以增強(qiáng)工人提升自我水平的意識(shí)，傳播新的技藝思想，使得人員從體能型工作者轉(zhuǎn)變成腦力型工作者。
2 提高數(shù)控機(jī)床改造精度的常見(jiàn)方法
數(shù)控機(jī)床在設(shè)計(jì)方案中應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)出對(duì)材料的要求。
貼合度好，起轉(zhuǎn)穩(wěn)定，這樣的機(jī)器無(wú)論在運(yùn)行還是修理時(shí)都較好操作，數(shù)控設(shè)計(jì)問(wèn)題應(yīng)當(dāng)以上述條件為準(zhǔn)。
并對(duì)設(shè)備中不符合細(xì)節(jié)的部分進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而帶來(lái)較為有效的改造成果，以下是具體的機(jī)床改造方案：
2.1 修復(fù)機(jī)床導(dǎo)軌精度
導(dǎo)軌的作用是導(dǎo)向與承載。
導(dǎo)軌在空載和在切削條件下運(yùn)動(dòng)時(shí),都應(yīng)具有足夠的導(dǎo)向精度。
是機(jī)床幾何精度的基礎(chǔ),所以,機(jī)床在改造時(shí),為了達(dá)到預(yù)期的精度要求,往往必須修復(fù)導(dǎo)軌精度。
對(duì)不同形式導(dǎo)軌,大概修理方法如下:
2.1.1 使用環(huán)氧型耐磨導(dǎo)軌涂層修復(fù)導(dǎo)軌精度
工作臺(tái)導(dǎo)軌的涂層,就是床身導(dǎo)軌的拓印,它的配合精度必然很高,簡(jiǎn)化了工藝,縮短了制造周期。
應(yīng)用于機(jī)床改造更為便利,效果顯著。
2.1.2 鑄鐵導(dǎo)軌
鑄鐵導(dǎo)軌的精加工是用刮削的方法得到的，刮研顯點(diǎn)為18-25點(diǎn)/平方厘米，同時(shí)，必須保證潤(rùn)滑的可靠性。
這樣才能盡可能的減小摩擦，以及對(duì)位置控制精度的影響。
2.2 恢復(fù)主軸精度
主軸是主軸組的重要組成部分。
機(jī)床工作時(shí)，由主軸夾持著工件或刀具直接參加表面成形運(yùn)動(dòng)，對(duì)加工質(zhì)量和生產(chǎn)率，有重要影響。
所以，改造時(shí)必須修復(fù)主軸的精度。
對(duì)于精度超差的主軸拆卸以后應(yīng)對(duì)其進(jìn)行全面檢查，以便確定修理方案。
但大多需要更換主軸軸承、重新調(diào)整軸承的間隙調(diào)整和預(yù)緊。
調(diào)整后應(yīng)進(jìn)行溫升實(shí)驗(yàn)，溫升超過(guò)規(guī)定值，應(yīng)減少預(yù)緊量。
當(dāng)主軸軸承重新裝配好后，用千分表和標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)棒，檢查主軸錐孔中心線是否和主軸的回轉(zhuǎn)中心重合，注意零件的貼合程度，符合文件上的給出的數(shù)值，出現(xiàn)偏差較大的情況選用質(zhì)量較好的磨頭來(lái)進(jìn)行打磨錐孔，直到二者能夠緊密貼合工作為止。
2.3 修復(fù)或更換滾珠絲杠
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)正不斷面臨著高速度、高精度等新的挑戰(zhàn)。
滾珠絲杠作為當(dāng)代數(shù)控機(jī)床進(jìn)給的主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以其長(zhǎng)壽命、高剛度、高效率、高靈敏度、無(wú)間隙等顯著特點(diǎn)而得以廣泛應(yīng)用，成為各類數(shù)控機(jī)床的重要配套部件，并己實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和商品化。
基本上現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床都采用了滾珠絲杠，但在改造時(shí)，一定要恢復(fù)其傳動(dòng)精度，或干脆更換新的或更高精度的滾珠絲杠，只有這樣才能保證改造后的定位精度，尤其是在半閉環(huán)系統(tǒng)中，絲杠不僅要起到傳動(dòng)作用，還要起到標(biāo)尺的作用，編碼器只是測(cè)量絲杠的轉(zhuǎn)數(shù)，至于工作臺(tái)實(shí)際行走的距離，相當(dāng)于開(kāi)環(huán)，只能靠滾珠絲杠本身的精度保證。
2.4 利用精密儀器檢測(cè)機(jī)床精度
可以結(jié)合具體的機(jī)床改造過(guò)程，利用先進(jìn)的激光干涉儀測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)機(jī)床的定位精度進(jìn)行測(cè)量，并利用球桿儀快速檢查機(jī)床精度，診斷誤差來(lái)源，自動(dòng)分析機(jī)床精度狀態(tài)，檢查出反向間隙、垂直度、直線度、周期誤差、伺服不匹配、傳動(dòng)鏈磨損等，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行必要的分析，再結(jié)合資金投入、新技術(shù)應(yīng)用等因素確定必要的改造、修理方案。
在調(diào)整機(jī)床參數(shù)時(shí)，尤其是伺服驅(qū)動(dòng)參數(shù)，可根據(jù)球桿儀的檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，使機(jī)床參數(shù)更合理，系統(tǒng)更穩(wěn)定。
在改造完成后，利用激光干涉儀對(duì)定位精度進(jìn)行測(cè)量，然后，根據(jù)情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，可以大大提高機(jī)床的定位精度和加工精度。
2.5 減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)的間隙
一般機(jī)床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。
為了保證傳動(dòng)精度，數(shù)控機(jī)床上使用的齒輪精度等級(jí)都比普通機(jī)床高。
在結(jié)構(gòu)上要能達(dá)到無(wú)間隙傳動(dòng)，因而改造時(shí)，機(jī)床主要齒輪必須滿足數(shù)控機(jī)床的要求，以保證機(jī)床加工精度。
如果進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中有蝸輪蝸桿傳動(dòng)，一定要注意，調(diào)整好反向間隙，否則，很可能直接影響機(jī)床性能。
不然直接導(dǎo)致功能失效。
此外，在不是完全閉合和開(kāi)放的系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)當(dāng)注意完成零件的更換，必須保證其能夠在控制環(huán)內(nèi)部。
否則將會(huì)使精度大大下降。
結(jié)語(yǔ)
本文總結(jié)了數(shù)控改造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及在我國(guó)的應(yīng)用前景，并提出了有效的整改方案和措施，為了達(dá)到完美的改造效果，應(yīng)當(dāng)選用高品質(zhì)的部件，但可能產(chǎn)生價(jià)格提升，這要考慮到具體情況來(lái)選擇，文章對(duì)機(jī)床的整改方法較為系統(tǒng)地提出方法，用于實(shí)踐，成效較好，望相關(guān)單位參考注意。
參考文獻(xiàn)
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