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)改造市場逐漸發(fā)展成為我囯工業(yè)經(jīng)濟增長的新亮點。能選用先進旳控制系統(tǒng)對機床進行技術(shù)改造不僅能提高機床的數(shù)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(以下簡稱為裝備絕大多數(shù)是傳統(tǒng)的機床而且半數(shù)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(guī)模上的舊機床。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)測在未來的五年時間內(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)臺套的舊機床需要改造這樣對那些大規(guī)模應(yīng)用機床的領(lǐng)市場上缺乏競爭力直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效域來說毫無疑問MMR市場將是我國工業(yè)經(jīng)濟增長的一益影響企業(yè)的生存和發(fā)展。通過對舊機床的改造來提個新亮點。在我國加入WTO和申奧成功后我們的制造高我國機床的數(shù)控化率能早日達到數(shù)控化率5%的目工業(yè)遇到了前所未有的發(fā)展勢頭MMR的市場將逐步延伸標。到我國國民經(jīng)濟的各個工業(yè)領(lǐng)域。國家經(jīng)貿(mào)委在第10個1.2使用技術(shù)改造后的機床充分發(fā)揮機床數(shù)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(shù)控機床與傳統(tǒng)機床相比有良好的優(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)機床加工不出來的曲線、曲面等復(fù)雜的零于我國機床工業(yè)國家經(jīng)貿(mào)委提出的一個重要目標就是要件;可以實現(xiàn)加工的自動化而且是柔性自動化隊從而通過開展技術(shù)改造或者改造已有的舊機床使數(shù)控機床的效率可比傳統(tǒng)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”可實現(xiàn)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)實現(xiàn)繁搬運懃控機床擁有自動報警、自動監(jiān)控、自動補償?shù)冉?jīng)營目標和技術(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現(xiàn)長時間無人看管加工。因此質(zhì)量、成本、效率與市場協(xié)調(diào)統(tǒng)一的綜合競爭優(yōu)勢最強有通過對杋床實行數(shù)控化改造和使用數(shù)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(shù)控機床的優(yōu)越性提高自動化程度、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)量降低工人的勞動強度,節(jié)省勞動力度又直接影響企業(yè)技術(shù)進步、產(chǎn)品開發(fā)和市場開拓后勁。減少工裝縮短新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期對市場需日益發(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床升級改造過程中提高機床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(nèi)外市場的競爭力是企業(yè)的一項重大戰(zhàn)略任務(wù)。用鉆頭制造商三強之一。自1996年以來公司引入和實1.1實施機床技術(shù)改造來提高機床數(shù)控化率施機床技術(shù)改造工作先后進行了兩次大規(guī)模的機床技我國目前機床總量380余萬臺而其中數(shù)控機床總術(shù)改造尤其是對30多臺套數(shù)控設(shè)備利用先進的數(shù)控數(shù)只有11.34萬臺即我國機床數(shù)控化率不到3%近10系統(tǒng)進行升級改造取得了良好的效果不僅大量減少年來我國數(shù)控機床年產(chǎn)量約為0.6~0.8萬臺年產(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18億元機床旳年產(chǎn)量數(shù)控化率為6%。我國機床高設(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)控化率遠遠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(shè)備維中自動/半自動機床不到20%FMC/FMS等自動化生修費中國煤化工降到450萬元以下產(chǎn)產(chǎn)線更屈指可數(shù)美國和日本自動和半自動機床占品加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作者簡介]胡春1972—)男湖北當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1.4機床技術(shù)改造能發(fā)揮良好的作用要部件進行相應(yīng)的改造使其達到一定的設(shè)計要求才能機床技術(shù)改造是在堅持科學(xué)技術(shù)進步的前提下用獲得預(yù)期的改造目的。比如滑動導(dǎo)軌副齒輪副滑動先進的數(shù)控系統(tǒng)改造落后的數(shù)控系統(tǒng)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來提高機床控制精度、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)為前提。在機床改造中要根據(jù)實際情況采取相應(yīng)的措約維修費用和能源、降低原材料消耗、延長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行了兩次大規(guī)模的機床技術(shù)改造經(jīng)改的實際情況并采取合理的方式進行修理、改善以確保造后的機床在公司的生產(chǎn)經(jīng)營活動中發(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(shù)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(tǒng)工程一般等新的歷史記錄打下了堅實的基礎(chǔ)。實踐證明不斷地按照以下步驟見圖1)進行對機床進行技術(shù)改造是保證設(shè)備完好的一個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械部分準備水平為公司整體發(fā)展補充后勁不斷適應(yīng)市場經(jīng)濟的發(fā)新系統(tǒng)電氣資料消化展通過機床技術(shù)改造不斷引入新的制造理念和設(shè)備管改造的技術(shù)準備}「新舊系統(tǒng)接口的轉(zhuǎn)換設(shè)計理思想有利于提高企業(yè)管理水平和實現(xiàn)現(xiàn)代化管理同操作、編程人員的技術(shù)培訓(xùn)時持續(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)試步驟與驗收標準的確定的實際工作經(jīng)驗業(yè)務(wù)素質(zhì)較高的設(shè)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(yǎng)2機床技術(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機床技術(shù)改造的方法改造的實施原系統(tǒng)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(tǒng)位置及布線的以及投資情況和改造周期等相關(guān)因素,般來講機床技術(shù)改造的方法主要有以下幾種機電聯(lián)合調(diào)試1)診斷恢復(fù)對機床、生產(chǎn)線存在的故障部分進行機械性能、電氣控制功能驗收診斷并恢復(fù)其原有功能。電氣控制精度驗收(2)實現(xiàn)NC化迕普通機床上加數(shù)顯裝置或加數(shù)驗收及后期工作工件試加工與產(chǎn)品驗收控系統(tǒng)改造成NC機床、CNC機床(3)技術(shù)改造為提高精度、效率和自動化程度對機[圖紙、資料驗收床的機械、電氣部分進行技術(shù)改造即對機械部分進行修培訓(xùn)、總結(jié)、評估、維護理、重新加工、裝配或者局部更新來恢復(fù)機床的原精度圖1機床技術(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機床的現(xiàn)4)技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新溈為提高性能或檔次或為況確定改造方案,般根據(jù)使用條件選擇系統(tǒng)堅持機械了使用新工藝、新技術(shù)在原有機床和生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上進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(nèi)容改造前的技術(shù)準備充分與否在很大程度上決定著在具體實施過程中無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(nèi)容主要包括數(shù)控系統(tǒng)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(shù)控系隨機床役齡的增加機床的機械傳動部件包括導(dǎo)統(tǒng)主要有以下3種選擇二是步進電機拖動的開環(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機或直流電機拖動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(shè)計繪數(shù)控系統(tǒng)三是交/直流伺服電機拖動編碼器反饋的半圖、零CNMHG閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。氣貝個月1有高的靜動態(tài)剛度運動副之間的摩擦系數(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無間隙功率大便于操作和維修是機床技術(shù)改造時應(yīng)熟悉系統(tǒng)原理說明、PLC梯形圖及文本、使用手冊、編應(yīng)盡量達到的要求。不能認為將數(shù)控裝置與普通杋床程手冊等技術(shù)資料對其進行翻譯進口系統(tǒng))消化、整連接在一起就達到了數(shù)控機床的要求同時還需對主理、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(tǒng)接口的轉(zhuǎn)換設(shè)計的機床有較低的故障率。根據(jù)每臺設(shè)備改造范圍不同需事先設(shè)計接口部分(3原系統(tǒng)拆除轉(zhuǎn)換若為全部改造應(yīng)設(shè)計機電轉(zhuǎn)換接口、操作面板控原系統(tǒng)的拆除必須對照原圖紙仔細進行及時在圖制與配置、互聯(lián)部分接點、參數(shù)測量點、維修位置等要求紙上做出標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、中小連接點少強下的系統(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裕量等。若為局部改造需要考成功或局部失敗時恢復(fù)使用湨有一定使用價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)計圖紙合理進行新系統(tǒng)配置包括箱機床電氣系統(tǒng)改造后必然對操作、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。因此必須對操作人員和編程人員進行新系統(tǒng)的工眀確有亼復(fù)査檢驗以確保連線工藝規(guī)范、走線合理功能、使用方法、維護保養(yǎng)知識等方面進行培訓(xùn)否則將正確無誤、可靠、美觀。影響改造后的機床迅速投入生產(chǎn)。重點是弄懂、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行。調(diào)試中首(5)調(diào)試步驟與驗收標準的確定先檢查安全保護系統(tǒng)靈敏度防止人身、設(shè)備事故的發(fā)新的電氣系統(tǒng)改造完以后怎樣進行調(diào)試以及確定生。各運動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(diào)試先空載后加載能模擬試驗旳先模擬后實動能手動的,工作涉及機械、液壓、電氣控制傳感等因此必須由項先手動后自動。目負責(zé)人負責(zé)其他人員配合實施。調(diào)試步驟可從簡到3.4改造驗收繁從小到大從外到里進行也可先局部后全局先子系驗收工作應(yīng)聘請有關(guān)的人員按已制定的驗收標準進統(tǒng)后整系統(tǒng)進行。驗收標準是對新系統(tǒng)的考核制定時行。驗收工作包括杋床杋械性能驗收虍氣控制功能和必須實事求是。標準一旦確定下來不能輕易修改因為控制精度驗收試切削件驗收圖紙、資料驗收等幾個方它牽涉到整個改造工作的各個環(huán)節(jié)。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改造的實施相關(guān)要求。準備工作就緒后即可進入改造的實施階段。實施綜上所述隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)功能越來步驟按時間順序分為越強大而價格相對越來越低在結(jié)合機床實際狀況合理(1)原機床的全面保養(yǎng)確定改造方法、內(nèi)容的基礎(chǔ)上分步騾實施技術(shù)改造機床經(jīng)長期使用后會不同程度地在機械、液壓、潤般只需花較少的資金就能使原有設(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)省時間次應(yīng)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(shè)備的出廠要求所以機床技術(shù)記錄在案。這樣既可對改造工作起指導(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)束時作對比分析。的作用2丶保留的電氣部分最佳化調(diào)整[參考文獻]若對電氣系統(tǒng)作局部改造則應(yīng)對保留電氣部分進[1明軍等.C6132普通車床的數(shù)控化改造J]機電行保養(yǎng)和最佳化調(diào)整如強電部分的零件更換電機的保體化2003(4)養(yǎng)污染的清潔伺服驅(qū)動裝置的最佳化調(diào)整等。只有對?[2李峻勤費仁元.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]