論機床技術(shù)改造

江漢石油職工大學(xué)學(xué)報2004年11月Journal of Jianghan Petroleum University of Staff and Workers第17卷第6期論機床技術(shù)改造胡春張福潤〔華中科技大學(xué)機械科學(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)濟增長(cháng)的新亮點(diǎn)。能選用先進(jìn)旳控制系統對機床進(jìn)行技術(shù)改造不僅能提高機床的數控化比例而且對企業(yè)發(fā)展有重要作用。[關(guān)鍵詞]機床技術(shù)改造江業(yè)經(jīng)濟[中圖分類(lèi)號]TH16[文獻標識碼]C[文章編號]1009-301X2004)6-0055-(03)我國的機床修理與技術(shù)改造的市場(chǎng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為裝備絕大多數是傳統的機床而且半數以上是在10年以MMR)形成于0世紀η0年代直到∞年代才有了大規模上的舊機床。用這種裝備加工出來(lái)的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量的發(fā)展。據預測在未來(lái)的五年時(shí)間內每年將有大約4萬(wàn)差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長(cháng)從而在國際、國內臺套的舊機床需要改造這樣對那些大規模應用機床的領(lǐng)市場(chǎng)上缺乏競爭力直接影響一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品、市場(chǎng)、效域來(lái)說(shuō)毫無(wú)疑問(wèn)MMR市場(chǎng)將是我國工業(yè)經(jīng)濟增長(cháng)的一益影響企業(yè)的生存和發(fā)展。通過(guò)對舊機床的改造來(lái)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床的數控化率能早日達到數控化率5%的目工業(yè)遇到了前所未有的發(fā)展勢頭MMR的市場(chǎng)將逐步延伸標。到我國國民經(jīng)濟的各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。國家經(jīng)貿委在第10個(gè)1.2使用技術(shù)改造后的機床充分發(fā)揮機床數控的優(yōu)越性國民經(jīng)濟五年計劃中已將機床技術(shù)改造列入了項目并提數控機床與傳統機床相比有良好的優(yōu)越性,它可以出了應用NC技術(shù)升級改造傳統工業(yè)設備的諸多建議。關(guān)加工出傳統機床加工不出來(lái)的曲線(xiàn)、曲面等復雜的零于我國機床工業(yè)國家經(jīng)貿委提出的一個(gè)重要目標就是要件;可以實(shí)現加工的自動(dòng)化而且是柔性自動(dòng)化隊從而通過(guò)開(kāi)展技術(shù)改造或者改造已有的舊機床使數控機床的效率可比傳統機床提高3~7倍河以提高加工零件的總量占全國機床總量的5%。精度使零件加工尺寸分散度小,容易裝配不再需要1機床技術(shù)改造的意義與作用修配”可實(shí)現多工序的集中減少零件在機床間的頻眾所周知機床是機械制造企業(yè)合理組織生產(chǎn)實(shí)現繁搬運懃控機床擁有自動(dòng)報警、自動(dòng)監控、自動(dòng)補償等經(jīng)營(yíng)目標和技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎技術(shù)改造是企業(yè)打造多種自律功能因而可實(shí)現長(cháng)時(shí)間無(wú)人看管加工。因此質(zhì)量、成本、效率與市場(chǎng)協(xié)調統一的綜合競爭優(yōu)勢最強有通過(guò)對杋床實(shí)行數控化改造和使用數控機床可以充分力旳手段之一。機床的性能和狀況旳好壞直接影響到發(fā)揮數控機床的優(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)濟效益。機床的技術(shù)改造和更新速度、提高產(chǎn)品質(zhì)量降低工人的勞動(dòng)強度,節省勞動(dòng)力度又直接影響企業(yè)技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)開(kāi)拓后勁。減少工裝縮短新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期對市場(chǎng)需日益發(fā)展的信息技術(shù)為MMR行業(yè)帶來(lái)了巨大的發(fā)展前求做出快速反應景使其有能力直接滿(mǎn)足機床升級改造過(guò)程中提高機床1.3機床技術(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(cháng)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外市場(chǎng)的競爭力是企業(yè)的一項重大戰略任務(wù)。用鉆頭制造商三強之一。自1996年以來(lái)公司引入和實(shí)1.1實(shí)施機床技術(shù)改造來(lái)提高機床數控化率施機床技術(shù)改造工作先后進(jìn)行了兩次大規模的機床技我國目前機床總量380余萬(wàn)臺而其中數控機床總術(shù)改造尤其是對30多臺套數控設備利用先進(jìn)的數控數只有11.34萬(wàn)臺即我國機床數控化率不到3%近10系統進(jìn)行升級改造取得了良好的效果不僅大量減少年來(lái)我國數控機床年產(chǎn)量約為0.6~0.8萬(wàn)臺年產(chǎn)值了固定資產(chǎn)的投入而且使設備技術(shù)狀況有了明顯的提約為18億元機床旳年產(chǎn)量數控化率為6%。我國機床高設備完好率由改造前的90%左右提高到%6%并連數控化率和年產(chǎn)量數控化率遠遠落后于世界平均水平。續多年保持在96%以上設備故障停機率由改造前的我國機床役齡10年以上的占60%以上A0年以下的機床2.5%下降至1.4%大大降低了停機損失海年設備維中自動(dòng)/半自動(dòng)機床不到20%FMC/FMS等自動(dòng)化生修費中國煤化工降到450萬(wàn)元以下產(chǎn)產(chǎn)線(xiàn)更屈指可數美國和日本自動(dòng)和半自動(dòng)機床占品加CNMHG提是高到98%左右大大以上可見(jiàn)我們的大多數制造行業(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—)男湖北當陽(yáng)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)院教授碩士生導師。江漢石油職工大學(xué)學(xué)報1.4機床技術(shù)改造能發(fā)揮良好的作用要部件進(jìn)行相應的改造使其達到一定的設計要求才能機床技術(shù)改造是在堅持科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的前提下用獲得預期的改造目的。比如滑動(dòng)導軌副齒輪副滑動(dòng)先進(jìn)的數控系統改造落后的數控系統并對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改進(jìn)來(lái)提高機床控制精度、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節為前提。在機床改造中要根據實(shí)際情況采取相應的措約維修費用和能源、降低原材料消耗、延長(cháng)機床使用壽施切不可忽視。命從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。江鉆股份公另外還要慎重考慮液壓系統、潤滑系統和其他附件司先后成功地進(jìn)行了兩次大規模的機床技術(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床在公司的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中發(fā)揮了相當大的作工作正?？煽?。用取得了良好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益為公司在2002~3機床技術(shù)改造的基本步驟2003年度創(chuàng )造產(chǎn)量、新產(chǎn)品數量、加工質(zhì)量、工業(yè)總產(chǎn)值機床技術(shù)改造是一項技術(shù)性很強的系統工程一般等新的歷史記錄打下了堅實(shí)的基礎。實(shí)踐證明不斷地按照以下步驟見(jiàn)圖1)進(jìn)行對機床進(jìn)行技術(shù)改造是保證設備完好的一個(gè)重要手段有利于提高設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械部分準備水平為公司整體發(fā)展補充后勁不斷適應市場(chǎng)經(jīng)濟的發(fā)新系統電氣資料消化展通過(guò)機床技術(shù)改造不斷引入新的制造理念和設備管改造的技術(shù)準備}「新舊系統接口的轉換設計理思想有利于提高企業(yè)管理水平和實(shí)現現代化管理同操作、編程人員的技術(shù)培訓時(shí)持續不斷地開(kāi)展技術(shù)改造工作能培養一支具有豐富調試步驟與驗收標準的確定的實(shí)際工作經(jīng)驗業(yè)務(wù)素質(zhì)較高的設備管理與維修隊伍有利于提高職工隊伍的整體素質(zhì)。原機床的全面保養2機床技術(shù)改造的方法和主要內容保留的電氣部分最佳化調整2.1機床技術(shù)改造的方法改造的實(shí)施原系統拆除考慮機床技術(shù)改造后的使用要求和所需達到的目合理安排新系統位置及布線(xiàn)的以及投資情況和改造周期等相關(guān)因素,般來(lái)講機床技術(shù)改造的方法主要有以下幾種機電聯(lián)合調試1)診斷恢復對機床、生產(chǎn)線(xiàn)存在的故障部分進(jìn)行機械性能、電氣控制功能驗收診斷并恢復其原有功能。電氣控制精度驗收(2)實(shí)現NC化迕普通機床上加數顯裝置或加數驗收及后期工作工件試加工與產(chǎn)品驗收控系統改造成NC機床、CNC機床(3)技術(shù)改造為提高精度、效率和自動(dòng)化程度對機[圖紙、資料驗收床的機械、電氣部分進(jìn)行技術(shù)改造即對機械部分進(jìn)行修培訓、總結、評估、維護理、重新加工、裝配或者局部更新來(lái)恢復機床的原精度圖1機床技術(shù)改造步驟圖用最新的數控、伺服系統來(lái)更新不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的原3.1確定技術(shù)改造方案有的系統。改造的可行性分析通過(guò)以后就可以針對機床的現4)技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng )新溈為提高性能或檔次或為況確定改造方案,般根據使用條件選擇系統堅持機械了使用新工藝、新技術(shù)在原有機床和生產(chǎn)線(xiàn)的基礎上進(jìn)修理與電氣改造相結合按照先易后難、先局部后全局逐行較大規模的技術(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)準備2.2機床技術(shù)改造的主要內容改造前的技術(shù)準備充分與否在很大程度上決定著(zhù)在具體實(shí)施過(guò)程中無(wú)論采取上述哪種方式機床技改造能否取得成功。技術(shù)準備包括術(shù)改造的內容主要包括數控系統的選擇和主要機械部(1機械部分準備件的改裝。針對不同的機床和不同的改造目的數控系隨機床役齡的增加機床的機械傳動(dòng)部件包括導統主要有以下3種選擇二是步進(jìn)電機拖動(dòng)的開(kāi)環(huán)系統;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)機或直流電機拖動(dòng)光棚測量反饋的閉環(huán)而需V凵中國煤化工如測量計算設計繪數控系統三是交/直流伺服電機拖動(dòng)編碼器反饋的半圖、零CNMHG閉環(huán)數控系統。氣貝個(gè)月1有高的靜動(dòng)態(tài)剛度運動(dòng)副之間的摩擦系數小傳新系統有許多新技術(shù)、新功能、新要求因此改造前動(dòng)無(wú)間隙功率大便于操作和維修是機床技術(shù)改造時(shí)應熟悉系統原理說(shuō)明、PLC梯形圖及文本、使用手冊、編應盡量達到的要求。不能認為將數控裝置與普通杋床程手冊等技術(shù)資料對其進(jìn)行翻譯進(jìn)口系統)消化、整連接在一起就達到了數控機床的要求同時(shí)還需對主理、核對做到思路清晰層次分明。胡春等.論機床技術(shù)改造(3)新舊系統接口的轉換設計的機床有較低的故障率。根據每臺設備改造范圍不同需事先設計接口部分(3原系統拆除轉換若為全部改造應設計機電轉換接口、操作面板控原系統的拆除必須對照原圖紙仔細進(jìn)行及時(shí)在圖制與配置、互聯(lián)部分接點(diǎn)、參數測量點(diǎn)、維修位置等要求紙上做出標記防止遺漏或過(guò)拆局部改造情況下)拆操作與維修方便、合理線(xiàn)路走向通順、中小連接點(diǎn)少強下的系統及零件應分門(mén)別類(lèi)妥善保管以備萬(wàn)一改造不弱電干擾最小備有適當裕量等。若為局部改造需要考成功或局部失敗時(shí)恢復使用湨有一定使用價(jià)值的可作慮新舊系統的性能匹配、電壓極性與大小變換、安裝位其他機床備件用。切忌大手大腳亂扔亂放。置、數模轉換等必要時(shí)需自行制作轉換接口。(4)新系統位置安排及布線(xiàn)(4)操作與編程人員的技術(shù)培訓根據新系統設計圖紙合理進(jìn)行新系統配置包括箱機床電氣系統改造后必然對操作、編程人員帶來(lái)新體固定、面板安放、線(xiàn)路走向和固定等。連線(xiàn)工作必須分的要求。因此必須對操作人員和編程人員進(jìn)行新系統的工眀確有亼復査檢驗以確保連線(xiàn)工藝規范、走線(xiàn)合理功能、使用方法、維護保養知識等方面進(jìn)行培訓否則將正確無(wú)誤、可靠、美觀(guān)。影響改造后的機床迅速投入生產(chǎn)。重點(diǎn)是弄懂、弄通操(5)調試作說(shuō)明書(shū)和編程說(shuō)明書(shū)。調試必須按事先確定的步驟和要求進(jìn)行。調試中首(5)調試步驟與驗收標準的確定先檢查安全保護系統靈敏度防止人身、設備事故的發(fā)新的電氣系統改造完以后怎樣進(jìn)行調試以及確定生。各運動(dòng)坐標軸處于全行程中心位置能空載試驗的合理的驗收標準也是技術(shù)準備工作旳重要一環(huán)。調試先空載后加載能模擬試驗旳先模擬后實(shí)動(dòng)能手動(dòng)的,工作涉及機械、液壓、電氣控制傳感等因此必須由項先手動(dòng)后自動(dòng)。目負責人負責其他人員配合實(shí)施。調試步驟可從簡(jiǎn)到3.4改造驗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收工作應聘請有關(guān)的人員按已制定的驗收標準進(jìn)統后整系統進(jìn)行。驗收標準是對新系統的考核制定時(shí)行。驗收工作包括杋床杋械性能驗收虍氣控制功能和必須實(shí)事求是。標準一旦確定下來(lái)不能輕易修改因為控制精度驗收試切削件驗收圖紙、資料驗收等幾個(gè)方它牽涉到整個(gè)改造工作的各個(gè)環(huán)節。面,一定要確保機床的各項機械性能和加工精度等達到3.3改造的實(shí)施相關(guān)要求。準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(zhù)數控技術(shù)的發(fā)展數控系統功能越來(lái)步驟按時(shí)間順序分為越強大而價(jià)格相對越來(lái)越低在結合機床實(shí)際狀況合理(1)原機床的全面保養確定改造方法、內容的基礎上分步騾實(shí)施技術(shù)改造機床經(jīng)長(cháng)期使用后會(huì )不同程度地在機械、液壓、潤般只需花較少的資金就能使原有設備起死回生發(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。其效與購置新設備相比不僅節省資金而且還節省時(shí)間次應對機床作一次改造前的幾何精度、尺寸精度測量,技術(shù)指標完全可以達到設備的出廠(chǎng)要求所以機床技術(shù)記錄在案。這樣既可對改造工作起指導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)揮更大用在改造結束時(shí)作對比分析。的作用2丶保留的電氣部分最佳化調整[參考文獻]若對電氣系統作局部改造則應對保留電氣部分進(jìn)[1明軍等.C6132普通車(chē)床的數控化改造J]機電行保養和最佳化調整如強電部分的零件更換電機的保體化2003(4)養污染的清潔伺服驅動(dòng)裝置的最佳化調整等。只有對?[2李峻勤費仁元.數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[責任編輯郭華玉]