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                  機床數控化改造的需求及加工過程

                  發布時間:2019-07-04  發布者:禹創重工機械
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                3. 1、機床數控化改造的市場
                  大多數制造行業和企業的生產、加工裝備絕大多數是傳統的機床,而且半數以上是役齡在10年以上的舊機床。用這種裝備加工出來的產品普遍存在質量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長,從而在國際、國內市場上缺乏競爭力,直接影響一個企業的產品、市場、效益,影響企業的生存和發展。所以必須大力提高機床的數控化率。
                  2、進口設備和生產線的數控化改造市場
                  我國自改革開放以來,很多企業從國外引進技術、設備和生產線進行技術改造。這些項目中,大部分項目為我國的經濟建設發揮了應有的作用。但是有的引進項目由于種種原因,設備或生產線不能正常運轉,甚至癱瘓,使企業的效益受到影響,嚴重的使企業陷入困境。一些設備、生產線從國外引進以后,有的消化吸收不好,備件不全,維護不當,結果運轉不良:有的引進時只注意引進設備、儀器、生產線,忽視軟件、工藝、管理等,造成項目不完整,設備潛力不能發揮;有的甚至不能啟動運行,沒有發揮應有的作用;有的生產線的產品銷路很好,但是因為設備故障不能達產達標;有的因為能耗高、產品合格率低而造成虧損;有的己引進較長時間,需要進行技術更新。
                  這些不能使用的設備、生產線是個包袱,也是一批很大的存量資產,修好了就是財富。只要找出主要的技術難點,解決關鍵技術問題,就可以較小的投資盤活較大的存量資產,爭取到較大的經濟效益和社會效益。這也是一個極大的改造市場。
                  必要性和迫切性
                  1、數控機床對比傳統機床有以下突出的優點。
                  1)可以加工出傳統機床加工不出來的曲線、曲面等復雜的零件。這是由于計算機有高超的運算能力,可以瞬時準確地計算出每個坐標軸應該運動的運動量,這就可以加工復雜的曲線和曲面。
                  2)可以實現加工的自動化,而且是柔性自動化。從而效率可比傳統機床提高三到七倍。
                  3)加工零件的精度高,尺寸分散度小,裝配容易,不再需要“修配”。
                  4)可實現多工序的集中,減少零件在機床間的頻繁搬運。多道工序是在一次定位、一次裝夾下實現。
                  5)擁有自動警報、自動監控、自動補償等多種自律功能,因而可實現長時間無人看管加工。因此勞動生產率提高和生產周期縮短,效益非常明顯。
                  2、利用少量資金進行數控化改造可以發揮明顯效益
                  我們在信息技術改造傳統產業方面比發達國家落后20年。因此每年都有大量機電產品進口。這也就從宏觀上說明了機床數控化改造的必要性和迫切性。上世紀80年代,陸續從國外引進了很多中數控機床,有的服役期滿,有的不能正常工作,處于閑置,造成巨大資源浪費。這些機床共同之處在于機械部分基本完好,精度較高,主要是由于數控系統出現問題而又難以購置配件,不能滿足正常生產的需要和現代高精度、高速度和高可靠性的加工要求。如果利用進口數控系統對現有數控設備進行數控化改造,只需幾十萬元就能發揮現有設備的作用,而購置一臺新的同性能的數控機床則需要幾百萬甚至上千萬的資金,因此,對我國來說數控機床的數控化改造,尤其是加工中心的數控化改造具有明顯的經濟效益與社會效益,非常迫切。
                  可行性
                  1、數控機床改造存在很大的市場需求。
                  2、數控系統的技術日趨成熟,特別是SIEMENS系統、FANUC系統功能齊全、性能穩定,非常適合機床改造;
                  3、數控機床改造的優點很多,可以升級機床的功能,較重要的是可以節省大筆的資金。
                  4、機床功能模塊化技術已經成熟,更換方便;
                  5、經過若干年的鍛煉,己經培養出一批掌握現代數控機床改造的隊伍,在改造機床方面的技術儲備,力量雄厚; 綜上所述,數控機床的改造具有可行性。
                  數控機床改造的內容
                  1、恢復機床功能,對機床存在的故障部分進行診斷并恢復;
                  2、利用國外先進數控系統,對機床進行數控化改造;
                  3、為提高精度、效率和自動化程度,根據改造需要對機械、電氣部分元器件進行更換,對機械部分重新修配調整,恢復原精度;
                  4、技術更新或技術創新。為提高性能或檔次,或為了使用新工藝、新技術,在原有基礎上進行較大規模的技術更新或技術創新,較大幅度地提高水平和檔次。
                  數控專用機床是按照數控編程或手動輸入數據方式提供的指令自動進行加工的。由于機械結構(如機床床身、導軌、工作臺、刀架和主軸箱等)的幾何精度與變形產生的定位誤差在加工過程中不能人為地調整與補償,因此,必須把各處機械結構部件產生的彈性變形控制在較小限度內,以保證所要求的加工精度與表面質量。
                  為了提高數控專用機床主軸的剛度,不但經常采用三支撐結構,而且選用鋼性很好的雙列短圓柱滾子軸承和角接觸向心推力軸承鉸接出相信忒力軸承,以減小主軸的徑向和軸向變形。為了提高機床大件的剛度,采用封閉界面的床身,并采用液力平衡減少移動部件因位置變動造成的機床變形。為了提高機床各部件的接觸剛度,增加機床的承載能力,采用刮研的方法增加單位面積上的接觸點,并在結合面之間施加足夠大的預加載荷,以增加接觸面積。這些措施都能有效地提高接觸剛度。
                  為了充分發揮數控專用機床的高效加工能力,并能進行穩定切削,在保證靜態剛度的前提下,還必須提高動態剛度。常用的措施主要有提高系統的剛度、增加阻尼以及調整構件的自振頻率等。提高阻尼系數是改善抗振性的有效方法。鋼板的焊接結構既可以增加靜剛度、減輕結構重量,又可以增加構件本身的阻尼。因此,近年來在數控機床上采用了鋼板焊接結構的床身、立柱、橫梁和工作臺。封砂鑄件也有利于振動衰減,對提高抗振性也有較好的效果。
                   
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