江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào)2004年11月Journal of Jianghan Petroleum University of Staff and Workers第17卷第6期論機(jī)床技術(shù)改造胡春張福潤〔華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院湖北武漢430074)[摘要]我國的杋床修理與技術(shù)改造市場(chǎng)逐漸發(fā)展成為我囯工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的新亮點(diǎn)。能選用先進(jìn)旳控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)床進(jìn)行技術(shù)改造不僅能提高機(jī)床的數(shù)控化比例而且對(duì)企業(yè)發(fā)展有重要作用。[關(guān)鍵詞]機(jī)床技術(shù)改造江業(yè)經(jīng)濟(jì)[中圖分類號(hào)]TH16[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]C[文章編號(hào)]1009-301X2004)6-0055-(03)我國的機(jī)床修理與技術(shù)改造的市場(chǎng)(以下簡(jiǎn)稱為裝備絕大多數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床而且半數(shù)以上是在10年以MMR)形成于0世紀(jì)η0年代直到∞年代才有了大規(guī)模上的舊機(jī)床。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量的發(fā)展。據(jù)預(yù)測(cè)在未來的五年時(shí)間內(nèi)每年將有大約4萬差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長從而在國際、國內(nèi)臺(tái)套的舊機(jī)床需要改造這樣對(duì)那些大規(guī)模應(yīng)用機(jī)床的領(lǐng)市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力直接影響一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品、市場(chǎng)、效域來說毫無疑問MMR市場(chǎng)將是我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的一益影響企業(yè)的生存和發(fā)展。通過對(duì)舊機(jī)床的改造來提個(gè)新亮點(diǎn)。在我國加入WTO和申奧成功后我們的制造高我國機(jī)床的數(shù)控化率能早日達(dá)到數(shù)控化率5%的目工業(yè)遇到了前所未有的發(fā)展勢(shì)頭MMR的市場(chǎng)將逐步延伸標(biāo)。到我國國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。國家經(jīng)貿(mào)委在第10個(gè)1.2使用技術(shù)改造后的機(jī)床充分發(fā)揮機(jī)床數(shù)控的優(yōu)越性國民經(jīng)濟(jì)五年計(jì)劃中已將機(jī)床技術(shù)改造列入了項(xiàng)目并提數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床相比有良好的優(yōu)越性,它可以出了應(yīng)用NC技術(shù)升級(jí)改造傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備的諸多建議。關(guān)加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來的曲線、曲面等復(fù)雜的零于我國機(jī)床工業(yè)國家經(jīng)貿(mào)委提出的一個(gè)重要目標(biāo)就是要件;可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化而且是柔性自動(dòng)化隊(duì)從而通過開展技術(shù)改造或者改造已有的舊機(jī)床使數(shù)控機(jī)床的效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3~7倍河以提高加工零件的總量占全國機(jī)床總量的5%。精度使零件加工尺寸分散度小,容易裝配不再需要1機(jī)床技術(shù)改造的意義與作用修配”可實(shí)現(xiàn)多工序的集中減少零件在機(jī)床間的頻眾所周知機(jī)床是機(jī)械制造企業(yè)合理組織生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)繁搬運(yùn)懃控機(jī)床擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)冉?jīng)營目標(biāo)和技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)技術(shù)改造是企業(yè)打造多種自律功能因而可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間無人看管加工。因此質(zhì)量、成本、效率與市場(chǎng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)最強(qiáng)有通過對(duì)杋床實(shí)行數(shù)控化改造和使用數(shù)控機(jī)床可以充分力旳手段之一。機(jī)床的性能和狀況旳好壞直接影響到發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性提高自動(dòng)化程度、提高加工精企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)床的技術(shù)改造和更新速度、提高產(chǎn)品質(zhì)量降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省勞動(dòng)力度又直接影響企業(yè)技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)品開發(fā)和市場(chǎng)開拓后勁。減少工裝縮短新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期對(duì)市場(chǎng)需日益發(fā)展的信息技術(shù)為MMR行業(yè)帶來了巨大的發(fā)展前求做出快速反應(yīng)景使其有能力直接滿足機(jī)床升級(jí)改造過程中提高機(jī)床1.3機(jī)床技術(shù)改造能產(chǎn)生良好效果可靠性、加工精度、加工效率和延長使用壽命等多方面的江漢石油鉆頭股份有限公司是國家重點(diǎn)高新技術(shù)技術(shù)要求。因此加快機(jī)床更新和改造以提高企業(yè)在國企業(yè)亞洲最大的油用鉆頭、礦用鉆頭制造基地世界油內(nèi)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力是企業(yè)的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略任務(wù)。用鉆頭制造商三強(qiáng)之一。自1996年以來公司引入和實(shí)1.1實(shí)施機(jī)床技術(shù)改造來提高機(jī)床數(shù)控化率施機(jī)床技術(shù)改造工作先后進(jìn)行了兩次大規(guī)模的機(jī)床技我國目前機(jī)床總量380余萬臺(tái)而其中數(shù)控機(jī)床總術(shù)改造尤其是對(duì)30多臺(tái)套數(shù)控設(shè)備利用先進(jìn)的數(shù)控?cái)?shù)只有11.34萬臺(tái)即我國機(jī)床數(shù)控化率不到3%近10系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造取得了良好的效果不僅大量減少年來我國數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量約為0.6~0.8萬臺(tái)年產(chǎn)值了固定資產(chǎn)的投入而且使設(shè)備技術(shù)狀況有了明顯的提約為18億元機(jī)床旳年產(chǎn)量數(shù)控化率為6%。我國機(jī)床高設(shè)備完好率由改造前的90%左右提高到%6%并連數(shù)控化率和年產(chǎn)量數(shù)控化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界平均水平。續(xù)多年保持在96%以上設(shè)備故障停機(jī)率由改造前的我國機(jī)床役齡10年以上的占60%以上A0年以下的機(jī)床2.5%下降至1.4%大大降低了停機(jī)損失海年設(shè)備維中自動(dòng)/半自動(dòng)機(jī)床不到20%FMC/FMS等自動(dòng)化生修費(fèi)中國煤化工降到450萬元以下產(chǎn)產(chǎn)線更屈指可數(shù)美國和日本自動(dòng)和半自動(dòng)機(jī)床占品加CNMHG提是高到98%左右大大以上可見我們的大多數(shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工降低了⊥序廢品損天[收稿日期]2004-09-16作者簡(jiǎn)介]胡春1972—)男湖北當(dāng)陽人中國石油化工江漢石油鉆頭股份有限公司工程師華中科技大學(xué)機(jī)楲科學(xué)與工程學(xué)院在讀碩土漲福澉1940—)男華中科技大學(xué)杋械科學(xué)與工程學(xué)院教授碩士生導(dǎo)師。江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào)1.4機(jī)床技術(shù)改造能發(fā)揮良好的作用要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造使其達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求才能機(jī)床技術(shù)改造是在堅(jiān)持科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的前提下用獲得預(yù)期的改造目的。比如滑動(dòng)導(dǎo)軌副齒輪副滑動(dòng)先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)改造落后的數(shù)控系統(tǒng)并對(duì)杋床其他部絲杠與滾珠絲杠等部件的改裝。為此,一切必須以安全分加以適當(dāng)改進(jìn)來提高機(jī)床控制精度、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)為前提。在機(jī)床改造中要根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措約維修費(fèi)用和能源、降低原材料消耗、延長機(jī)床使用壽施切不可忽視。命從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。江鉆股份公另外還要慎重考慮液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和其他附件司先后成功地進(jìn)行了兩次大規(guī)模的機(jī)床技術(shù)改造經(jīng)改的實(shí)際情況并采取合理的方式進(jìn)行修理、改善以確保造后的機(jī)床在公司的生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中發(fā)揮了相當(dāng)大的作工作正常可靠。用取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益為公司在2002~3機(jī)床技術(shù)改造的基本步驟2003年度創(chuàng)造產(chǎn)量、新產(chǎn)品數(shù)量、加工質(zhì)量、工業(yè)總產(chǎn)值機(jī)床技術(shù)改造是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程一般等新的歷史記錄打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。實(shí)踐證明不斷地按照以下步驟見圖1)進(jìn)行對(duì)機(jī)床進(jìn)行技術(shù)改造是保證設(shè)備完好的一個(gè)重要手段有利于提高設(shè)備管理工作水平有利于提高公司的裝備確定翻新改造方案機(jī)械部分準(zhǔn)備水平為公司整體發(fā)展補(bǔ)充后勁不斷適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)新系統(tǒng)電氣資料消化展通過機(jī)床技術(shù)改造不斷引入新的制造理念和設(shè)備管改造的技術(shù)準(zhǔn)備}「新舊系統(tǒng)接口的轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)理思想有利于提高企業(yè)管理水平和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理同操作、編程人員的技術(shù)培訓(xùn)時(shí)持續(xù)不斷地開展技術(shù)改造工作能培養(yǎng)一支具有豐富調(diào)試步驟與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的確定的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)業(yè)務(wù)素質(zhì)較高的設(shè)備管理與維修隊(duì)伍有利于提高職工隊(duì)伍的整體素質(zhì)。原機(jī)床的全面保養(yǎng)2機(jī)床技術(shù)改造的方法和主要內(nèi)容保留的電氣部分最佳化調(diào)整2.1機(jī)床技術(shù)改造的方法改造的實(shí)施原系統(tǒng)拆除考慮機(jī)床技術(shù)改造后的使用要求和所需達(dá)到的目合理安排新系統(tǒng)位置及布線的以及投資情況和改造周期等相關(guān)因素,般來講機(jī)床技術(shù)改造的方法主要有以下幾種機(jī)電聯(lián)合調(diào)試1)診斷恢復(fù)對(duì)機(jī)床、生產(chǎn)線存在的故障部分進(jìn)行機(jī)械性能、電氣控制功能驗(yàn)收診斷并恢復(fù)其原有功能。電氣控制精度驗(yàn)收(2)實(shí)現(xiàn)NC化迕普通機(jī)床上加數(shù)顯裝置或加數(shù)驗(yàn)收及后期工作工件試加工與產(chǎn)品驗(yàn)收控系統(tǒng)改造成NC機(jī)床、CNC機(jī)床(3)技術(shù)改造為提高精度、效率和自動(dòng)化程度對(duì)機(jī)[圖紙、資料驗(yàn)收床的機(jī)械、電氣部分進(jìn)行技術(shù)改造即對(duì)機(jī)械部分進(jìn)行修培訓(xùn)、總結(jié)、評(píng)估、維護(hù)理、重新加工、裝配或者局部更新來恢復(fù)機(jī)床的原精度圖1機(jī)床技術(shù)改造步驟圖用最新的數(shù)控、伺服系統(tǒng)來更新不能滿足生產(chǎn)要求的原3.1確定技術(shù)改造方案有的系統(tǒng)。改造的可行性分析通過以后就可以針對(duì)機(jī)床的現(xiàn)4)技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新溈為提高性能或檔次或?yàn)闆r確定改造方案,般根據(jù)使用條件選擇系統(tǒng)堅(jiān)持機(jī)械了使用新工藝、新技術(shù)在原有機(jī)床和生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上進(jìn)修理與電氣改造相結(jié)合按照先易后難、先局部后全局逐行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新較大幅度地提高水步實(shí)施平和檔次的更新改造。3.2改造的技術(shù)準(zhǔn)備2.2機(jī)床技術(shù)改造的主要內(nèi)容改造前的技術(shù)準(zhǔn)備充分與否在很大程度上決定著在具體實(shí)施過程中無論采取上述哪種方式機(jī)床技改造能否取得成功。技術(shù)準(zhǔn)備包括術(shù)改造的內(nèi)容主要包括數(shù)控系統(tǒng)的選擇和主要機(jī)械部(1機(jī)械部分準(zhǔn)備件的改裝。針對(duì)不同的機(jī)床和不同的改造目的數(shù)控系隨機(jī)床役齡的增加機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)部件包括導(dǎo)統(tǒng)主要有以下3種選擇二是步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng);軌、絲杠、軸承等都有不同程度的磨損為配合電氣改造是異步電動(dòng)機(jī)或直流電機(jī)拖動(dòng)光棚測(cè)量反饋的閉環(huán)而需V凵中國煤化工如測(cè)量計(jì)算設(shè)計(jì)繪數(shù)控系統(tǒng)三是交/直流伺服電機(jī)拖動(dòng)編碼器反饋的半圖、零CNMHG閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。氣貝個(gè)月1有高的靜動(dòng)態(tài)剛度運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)小傳新系統(tǒng)有許多新技術(shù)、新功能、新要求因此改造前動(dòng)無間隙功率大便于操作和維修是機(jī)床技術(shù)改造時(shí)應(yīng)熟悉系統(tǒng)原理說明、PLC梯形圖及文本、使用手冊(cè)、編應(yīng)盡量達(dá)到的要求。不能認(rèn)為將數(shù)控裝置與普通杋床程手冊(cè)等技術(shù)資料對(duì)其進(jìn)行翻譯進(jìn)口系統(tǒng))消化、整連接在一起就達(dá)到了數(shù)控機(jī)床的要求同時(shí)還需對(duì)主理、核對(duì)做到思路清晰層次分明。胡春等.論機(jī)床技術(shù)改造(3)新舊系統(tǒng)接口的轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)的機(jī)床有較低的故障率。根據(jù)每臺(tái)設(shè)備改造范圍不同需事先設(shè)計(jì)接口部分(3原系統(tǒng)拆除轉(zhuǎn)換若為全部改造應(yīng)設(shè)計(jì)機(jī)電轉(zhuǎn)換接口、操作面板控原系統(tǒng)的拆除必須對(duì)照原圖紙仔細(xì)進(jìn)行及時(shí)在圖制與配置、互聯(lián)部分接點(diǎn)、參數(shù)測(cè)量點(diǎn)、維修位置等要求紙上做出標(biāo)記防止遺漏或過拆局部改造情況下)拆操作與維修方便、合理線路走向通順、中小連接點(diǎn)少強(qiáng)下的系統(tǒng)及零件應(yīng)分門別類妥善保管以備萬一改造不弱電干擾最小備有適當(dāng)裕量等。若為局部改造需要考成功或局部失敗時(shí)恢復(fù)使用湨有一定使用價(jià)值的可作慮新舊系統(tǒng)的性能匹配、電壓極性與大小變換、安裝位其他機(jī)床備件用。切忌大手大腳亂扔亂放。置、數(shù)模轉(zhuǎn)換等必要時(shí)需自行制作轉(zhuǎn)換接口。(4)新系統(tǒng)位置安排及布線(4)操作與編程人員的技術(shù)培訓(xùn)根據(jù)新系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙合理進(jìn)行新系統(tǒng)配置包括箱機(jī)床電氣系統(tǒng)改造后必然對(duì)操作、編程人員帶來新體固定、面板安放、線路走向和固定等。連線工作必須分的要求。因此必須對(duì)操作人員和編程人員進(jìn)行新系統(tǒng)的工眀確有亼復(fù)査檢驗(yàn)以確保連線工藝規(guī)范、走線合理功能、使用方法、維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)等方面進(jìn)行培訓(xùn)否則將正確無誤、可靠、美觀。影響改造后的機(jī)床迅速投入生產(chǎn)。重點(diǎn)是弄懂、弄通操(5)調(diào)試作說明書和編程說明書。調(diào)試必須按事先確定的步驟和要求進(jìn)行。調(diào)試中首(5)調(diào)試步驟與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的確定先檢查安全保護(hù)系統(tǒng)靈敏度防止人身、設(shè)備事故的發(fā)新的電氣系統(tǒng)改造完以后怎樣進(jìn)行調(diào)試以及確定生。各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸處于全行程中心位置能空載試驗(yàn)的合理的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)也是技術(shù)準(zhǔn)備工作旳重要一環(huán)。調(diào)試先空載后加載能模擬試驗(yàn)旳先模擬后實(shí)動(dòng)能手動(dòng)的,工作涉及機(jī)械、液壓、電氣控制傳感等因此必須由項(xiàng)先手動(dòng)后自動(dòng)。目負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)其他人員配合實(shí)施。調(diào)試步驟可從簡(jiǎn)到3.4改造驗(yàn)收繁從小到大從外到里進(jìn)行也可先局部后全局先子系驗(yàn)收工作應(yīng)聘請(qǐng)有關(guān)的人員按已制定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)統(tǒng)后整系統(tǒng)進(jìn)行。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)新系統(tǒng)的考核制定時(shí)行。驗(yàn)收工作包括杋床杋械性能驗(yàn)收虍氣控制功能和必須實(shí)事求是。標(biāo)準(zhǔn)一旦確定下來不能輕易修改因?yàn)榭刂凭闰?yàn)收試切削件驗(yàn)收?qǐng)D紙、資料驗(yàn)收等幾個(gè)方它牽涉到整個(gè)改造工作的各個(gè)環(huán)節(jié)。面,一定要確保機(jī)床的各項(xiàng)機(jī)械性能和加工精度等達(dá)到3.3改造的實(shí)施相關(guān)要求。準(zhǔn)備工作就緒后即可進(jìn)入改造的實(shí)施階段。實(shí)施綜上所述隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)功能越來步驟按時(shí)間順序分為越強(qiáng)大而價(jià)格相對(duì)越來越低在結(jié)合機(jī)床實(shí)際狀況合理(1)原機(jī)床的全面保養(yǎng)確定改造方法、內(nèi)容的基礎(chǔ)上分步騾實(shí)施技術(shù)改造機(jī)床經(jīng)長期使用后會(huì)不同程度地在機(jī)械、液壓、潤般只需花較少的資金就能使原有設(shè)備起死回生發(fā)揮功滑、清潔等方面存在缺陷所以首先要進(jìn)行全面保養(yǎng)。其效與購置新設(shè)備相比不僅節(jié)省資金而且還節(jié)省時(shí)間次應(yīng)對(duì)機(jī)床作一次改造前的幾何精度、尺寸精度測(cè)量,技術(shù)指標(biāo)完全可以達(dá)到設(shè)備的出廠要求所以機(jī)床技術(shù)記錄在案。這樣既可對(duì)改造工作起指導(dǎo)參考作用又可改造可以在所有制造企業(yè)間借鑒和推廣讓其發(fā)揮更大用在改造結(jié)束時(shí)作對(duì)比分析。的作用2丶保留的電氣部分最佳化調(diào)整[參考文獻(xiàn)]若對(duì)電氣系統(tǒng)作局部改造則應(yīng)對(duì)保留電氣部分進(jìn)[1明軍等.C6132普通車床的數(shù)控化改造J]機(jī)電行保養(yǎng)和最佳化調(diào)整如強(qiáng)電部分的零件更換電機(jī)的保體化2003(4)養(yǎng)污染的清潔伺服驅(qū)動(dòng)裝置的最佳化調(diào)整等。只有對(duì)?[2李峻勤費(fèi)仁元.數(shù)控杋床及其使用與維僜M]北保留的電氣部分做好最佳化調(diào)整工作才能保證改造后京國防工業(yè)出版社2000On the technical reformation of machine toolsHu Chun Zhang furunMechanical Science engineering College of Huazhong Science and TeIininereitv Wahan Hubei 430074 ChinaAbstract The development of the market of maintenance and techne中國煤化工 Caine tools has Inew bright spot of our countrys industrial economic growth. The teCN MH Gine tools with advancedNC system can not only heighten the ratio of NC machine tools but also have great effects on the development of enterprKey words machine tools technological reformation aindustrial economy[責(zé)任編輯郭華玉]