论机床技术改造

江汉石油职工大学学报2004年11月Journal of Jianghan Petroleum University of Staff and Workers第17卷第6期论机床技术改造胡春张福润〔华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074)[摘要]我国的杋床修理与技术改造市场逐渐发展成为我囯工业经济增长的新亮点。能选用先进旳控制系统对机床进行技术改造不仅能提高机床的数控化比例而且对企业发展有重要作用。[关键词]机床技术改造江业经济[中图分类号]TH16[文献标识码]C[文章编号]1009-301X2004)6-0055-(03)我国的机床修理与技术改造的市场(以下简称为装备绝大多数是传统的机床而且半数以上是在10年以MMR)形成于0世纪η0年代直到∞年代才有了大规模上的旧机床。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量的发展。据预测在未来的五年时间内每年将有大约4万差、品种少、档次低、成本高、供货期长从而在国际、国内台套的旧机床需要改造这样对那些大规模应用机床的领市场上缺乏竞争力直接影响一个企业的产品、市场、效域来说毫无疑问MMR市场将是我国工业经济增长的一益影响企业的生存和发展。通过对旧机床的改造来提个新亮点。在我国加入WTO和申奥成功后我们的制造高我国机床的数控化率能早日达到数控化率5%的目工业遇到了前所未有的发展势头MMR的市场将逐步延伸标。到我国国民经济的各个工业领域。国家经贸委在第10个1.2使用技术改造后的机床充分发挥机床数控的优越性国民经济五年计划中已将机床技术改造列入了项目并提数控机床与传统机床相比有良好的优越性,它可以出了应用NC技术升级改造传统工业设备的诸多建议。关加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零于我国机床工业国家经贸委提出的一个重要目标就是要件;可以实现加工的自动化而且是柔性自动化队从而通过开展技术改造或者改造已有的旧机床使数控机床的效率可比传统机床提高3~7倍河以提高加工零件的总量占全国机床总量的5%。精度使零件加工尺寸分散度小,容易装配不再需要1机床技术改造的意义与作用修配”可实现多工序的集中减少零件在机床间的频众所周知机床是机械制造企业合理组织生产实现繁搬运懃控机床拥有自动报警、自动监控、自动补偿等经营目标和技术发展的物质基础技术改造是企业打造多种自律功能因而可实现长时间无人看管加工。因此质量、成本、效率与市场协调统一的综合竞争优势最强有通过对杋床实行数控化改造和使用数控机床可以充分力旳手段之一。机床的性能和状况旳好坏直接影响到发挥数控机床的优越性提高自动化程度、提高加工精企业的产品质量和经济效益。机床的技术改造和更新速度、提高产品质量降低工人的劳动强度,节省劳动力度又直接影响企业技术进步、产品开发和市场开拓后劲。减少工装缩短新产品试制周期和生产周期对市场需日益发展的信息技术为MMR行业带来了巨大的发展前求做出快速反应景使其有能力直接满足机床升级改造过程中提高机床1.3机床技术改造能产生良好效果可靠性、加工精度、加工效率和延长使用寿命等多方面的江汉石油钻头股份有限公司是国家重点高新技术技术要求。因此加快机床更新和改造以提高企业在国企业亚洲最大的油用钻头、矿用钻头制造基地世界油内外市场的竞争力是企业的一项重大战略任务。用钻头制造商三强之一。自1996年以来公司引入和实1.1实施机床技术改造来提高机床数控化率施机床技术改造工作先后进行了两次大规模的机床技我国目前机床总量380余万台而其中数控机床总术改造尤其是对30多台套数控设备利用先进的数控数只有11.34万台即我国机床数控化率不到3%近10系统进行升级改造取得了良好的效果不仅大量减少年来我国数控机床年产量约为0.6~0.8万台年产值了固定资产的投入而且使设备技术状况有了明显的提约为18亿元机床旳年产量数控化率为6%。我国机床高设备完好率由改造前的90%左右提高到%6%并连数控化率和年产量数控化率远远落后于世界平均水平。续多年保持在96%以上设备故障停机率由改造前的我国机床役龄10年以上的占60%以上A0年以下的机床2.5%下降至1.4%大大降低了停机损失海年设备维中自动/半自动机床不到20%FMC/FMS等自动化生修费中国煤化工降到450万元以下产产线更屈指可数美国和日本自动和半自动机床占品加CNMHG提是高到98%左右大大以上可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工降低了⊥序废品损天[收稿日期]2004-09-16作者简介]胡春1972—)男湖北当阳人中国石油化工江汉石油钻头股份有限公司工程师华中科技大学机楲科学与工程学院在读硕土涨福澉1940—)男华中科技大学杋械科学与工程学院教授硕士生导师。江汉石油职工大学学报1.4机床技术改造能发挥良好的作用要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求才能机床技术改造是在坚持科学技术进步的前提下用获得预期的改造目的。比如滑动导轨副齿轮副滑动先进的数控系统改造落后的数控系统并对杋床其他部丝杠与滚珠丝杠等部件的改装。为此,一切必须以安全分加以适当改进来提高机床控制精度、提高产品质量、节为前提。在机床改造中要根据实际情况采取相应的措约维修费用和能源、降低原材料消耗、延长机床使用寿施切不可忽视。命从而提高企业的经济效益和社会效益。江钻股份公另外还要慎重考虑液压系统、润滑系统和其他附件司先后成功地进行了两次大规模的机床技术改造经改的实际情况并采取合理的方式进行修理、改善以确保造后的机床在公司的生产经营活动中发挥了相当大的作工作正常可靠。用取得了良好的经济效益和社会效益为公司在2002~3机床技术改造的基本步骤2003年度创造产量、新产品数量、加工质量、工业总产值机床技术改造是一项技术性很强的系统工程一般等新的历史记录打下了坚实的基础。实践证明不断地按照以下步骤见图1)进行对机床进行技术改造是保证设备完好的一个重要手段有利于提高设备管理工作水平有利于提高公司的装备确定翻新改造方案机械部分准备水平为公司整体发展补充后劲不断适应市场经济的发新系统电气资料消化展通过机床技术改造不断引入新的制造理念和设备管改造的技术准备}「新旧系统接口的转换设计理思想有利于提高企业管理水平和实现现代化管理同操作、编程人员的技术培训时持续不断地开展技术改造工作能培养一支具有丰富调试步骤与验收标准的确定的实际工作经验业务素质较高的设备管理与维修队伍有利于提高职工队伍的整体素质。原机床的全面保养2机床技术改造的方法和主要内容保留的电气部分最佳化调整2.1机床技术改造的方法改造的实施原系统拆除考虑机床技术改造后的使用要求和所需达到的目合理安排新系统位置及布线的以及投资情况和改造周期等相关因素,般来讲机床技术改造的方法主要有以下几种机电联合调试1)诊断恢复对机床、生产线存在的故障部分进行机械性能、电气控制功能验收诊断并恢复其原有功能。电气控制精度验收(2)实现NC化迕普通机床上加数显装置或加数验收及后期工作工件试加工与产品验收控系统改造成NC机床、CNC机床(3)技术改造为提高精度、效率和自动化程度对机[图纸、资料验收床的机械、电气部分进行技术改造即对机械部分进行修培训、总结、评估、维护理、重新加工、装配或者局部更新来恢复机床的原精度图1机床技术改造步骤图用最新的数控、伺服系统来更新不能满足生产要求的原3.1确定技术改造方案有的系统。改造的可行性分析通过以后就可以针对机床的现4)技术更新或技术创新沩为提高性能或档次或为况确定改造方案,般根据使用条件选择系统坚持机械了使用新工艺、新技术在原有机床和生产线的基础上进修理与电气改造相结合按照先易后难、先局部后全局逐行较大规模的技术更新或技术创新较大幅度地提高水步实施平和档次的更新改造。3.2改造的技术准备2.2机床技术改造的主要内容改造前的技术准备充分与否在很大程度上决定着在具体实施过程中无论采取上述哪种方式机床技改造能否取得成功。技术准备包括术改造的内容主要包括数控系统的选择和主要机械部(1机械部分准备件的改装。针对不同的机床和不同的改造目的数控系随机床役龄的增加机床的机械传动部件包括导统主要有以下3种选择二是步进电机拖动的开环系统;轨、丝杠、轴承等都有不同程度的磨损为配合电气改造是异步电动机或直流电机拖动光棚测量反馈的闭环而需V凵中国煤化工如测量计算设计绘数控系统三是交/直流伺服电机拖动编码器反馈的半图、零CNMHG闭环数控系统。气贝个月1有高的静动态刚度运动副之间的摩擦系数小传新系统有许多新技术、新功能、新要求因此改造前动无间隙功率大便于操作和维修是机床技术改造时应熟悉系统原理说明、PLC梯形图及文本、使用手册、编应尽量达到的要求。不能认为将数控裝置与普通杋床程手册等技术资料对其进行翻译进口系统)消化、整连接在一起就达到了数控机床的要求同时还需对主理、核对做到思路清晰层次分明。胡春等.论机床技术改造(3)新旧系统接口的转换设计的机床有较低的故障率。根据每台设备改造范围不同需事先设计接口部分(3原系统拆除转换若为全部改造应设计机电转换接口、操作面板控原系统的拆除必须对照原图纸仔细进行及时在图制与配置、互联部分接点、参数测量点、维修位置等要求纸上做出标记防止遗漏或过拆局部改造情况下)拆操作与维修方便、合理线路走向通顺、中小连接点少强下的系统及零件应分门别类妥善保管以备万一改造不弱电干扰最小备有适当裕量等。若为局部改造需要考成功或局部失败时恢复使用湨有一定使用价值的可作虑新旧系统的性能匹配、电压极性与大小变换、安装位其他机床备件用。切忌大手大脚乱扔乱放。置、数模转换等必要时需自行制作转换接口。(4)新系统位置安排及布线(4)操作与编程人员的技术培训根据新系统设计图纸合理进行新系统配置包括箱机床电气系统改造后必然对操作、编程人员带来新体固定、面板安放、线路走向和固定等。连线工作必须分的要求。因此必须对操作人员和编程人员进行新系统的工眀确有亼复査检验以确保连线工艺规范、走线合理功能、使用方法、维护保养知识等方面进行培训否则将正确无误、可靠、美观。影响改造后的机床迅速投入生产。重点是弄懂、弄通操(5)调试作说明书和编程说明书。调试必须按事先确定的步骤和要求进行。调试中首(5)调试步骤与验收标准的确定先检查安全保护系统灵敏度防止人身、设备事故的发新的电气系统改造完以后怎样进行调试以及确定生。各运动坐标轴处于全行程中心位置能空载试验的合理的验收标准也是技术准备工作旳重要一环。调试先空载后加载能模拟试验旳先模拟后实动能手动的,工作涉及机械、液压、电气控制传感等因此必须由项先手动后自动。目负责人负责其他人员配合实施。调试步骤可从简到3.4改造验收繁从小到大从外到里进行也可先局部后全局先子系验收工作应聘请有关的人员按已制定的验收标准进统后整系统进行。验收标准是对新系统的考核制定时行。验收工作包括杋床杋械性能验收虍气控制功能和必须实事求是。标准一旦确定下来不能轻易修改因为控制精度验收试切削件验收图纸、资料验收等几个方它牵涉到整个改造工作的各个环节。面,一定要确保机床的各项机械性能和加工精度等达到3.3改造的实施相关要求。准备工作就绪后即可进入改造的实施阶段。实施综上所述随着数控技术的发展数控系统功能越来步骤按时间顺序分为越强大而价格相对越来越低在结合机床实际状况合理(1)原机床的全面保养确定改造方法、内容的基础上分步骡实施技术改造机床经长期使用后会不同程度地在机械、液压、润般只需花较少的资金就能使原有设备起死回生发挥功滑、清洁等方面存在缺陷所以首先要进行全面保养。其效与购置新设备相比不仅节省资金而且还节省时间次应对机床作一次改造前的几何精度、尺寸精度测量,技术指标完全可以达到设备的出厂要求所以机床技术记录在案。这样既可对改造工作起指导参考作用又可改造可以在所有制造企业间借鉴和推广让其发挥更大用在改造结束时作对比分析。的作用2丶保留的电气部分最佳化调整[参考文献]若对电气系统作局部改造则应对保留电气部分进[1明军等.C6132普通车床的数控化改造J]机电行保养和最佳化调整如强电部分的零件更换电机的保体化2003(4)养污染的清洁伺服驱动装置的最佳化调整等。只有对ˆ[2李峻勤费仁元.数控杋床及其使用与维僜M]北保留的电气部分做好最佳化调整工作才能保证改造后京国防工业出版社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中国煤化工 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[责任编辑郭华玉]