数控机床综合分析

由于数控机床高加工精度、高生产率的特点，在制造业中的应用比例越来越大，有效地保证了产品质量和产量。购置新的数控机床是提高机床数控化效率的途径，对旧机床进行数控化改造也是提高机床数控化效率的重要途径。机床数控化改造可降低采购数控机床的成本，为企业节约资金。近几年，随着国内各种类型机床改造需求的扩大，机床改造已经逐渐形成了一个产业，其中绝大部分是对旧数控机床的数控化改造，也有一部分是对普通机床的数控化改造。我司现将机床数控化改造过程中应注意的问题介绍如下,供大家参考。

一、机床数控化改造与更新的性价比分析
旧机床在数控化改造前，应调查市场上同性能的数控机床的价格。对二者价格进行对比的同时还应考虑供货时间。对于价格不高的小型数控车、铣床，建议更新购置新机床，不进行旧机床改造。因为二者费用相差不多，节省资金较少，机床改造时间约为2个月。对于小型数控车、铣床，机床厂家一般都有现货。对于大型、价格较高的机床进行数控改造是较佳地选择，不仅可以节省较多资金，还可以缩短购置时间。例如，一台工作台面尺寸为2000×1800mm，三轴联动，60把刀具的卧式加工中心对照如下。
二、对需改造的机床进行现状调查
不是所有的旧机床都适合进行数控改造，对需改造的机床要进行全面地了解。
对机床的机械系统要进行测绘做出正确判断，良好的机械性能是机床数控化改造成功的基础条件，否则，再好的数控系统也无法发挥其应有的性能。因此，在机床数控改造前应对机床进行机械精度的检测，发现问题可以在机床改造实施过程中进行修复。若机床机械系统存在较多问题，如旧机床在机械结构设计、制造时存在缺陷，机床数控改造就不会有太大的意义。
旧机床电气系统由于元器件老化故障不断，是机床改造的重点工作。要了解旧机床数控系统厂家型号，控制轴的数量，主轴、进给轴驱动配置，主轴电机的功率、进给轴电机的扭矩等。
检查随机技术资料是否完整齐备，完整的技术资料可缩短机床改造的技术准备时间。其中电气原理图、PLC程序、机床维护手册、液压、气动、润滑原理图、机械装配图等，我们都要仔细研究。特别要注意的是技术资料提供的内容可能有误，与机床实物不符。这是由于有的机床厂家提供的是系列型号的通用图纸，个别机床的电气硬件改动未在电气资料上标明，这就要求我们一定要对照机床实物，认真核对避免失误。
三、机床数控改造方案的确定
在对机床测绘的基础上，根据用户的要求，确定总体机床改造方案。
1、数控系统的改造方案
机床的改造，首先就是数控系统的改造，根据机床的现有控制等级、工件加工要求、企业资金状况，选择相应的低、中、高档次的数控系统。选择数控系统时需要考虑首选主流厂家产品，例如，国外数控系统可选择FANUC、西门子系统等，国内数控系统可选择华中、凯恩帝系统等。还应尽可能与机床用户现有其它数控机床的数控系统选择一致，这样做的好处是便于维修人员日常维修机床；较集中的数控系统也便于缩减备件种类。数控系统选择时以实用为原则，没必要为追求高一档次而浪费资金。
2、主轴伺服系统的改造方案
旧的数控机床主轴控制一般采用直流伺服或交流模拟伺服驱动系统（一般是+/-10V的模拟信号）。根据使用需求，可以不保留原驱动装置和主轴电机，采用交流数字伺服驱动系统替代或采用变频器控制。也可保留原驱动系统，如状态良好的交流模拟伺服驱动系统；直流伺服驱动系统可保留状态良好的直流电机，使用新的直流伺服控制装置替代老的驱动装置。
3、进给伺服系统的改造方案
同主轴伺服系统的改造方案类似，根据使用需求，可以不保留原驱动装置和电机，采用交流数字伺服驱动系统替代；也可保留原驱动系统，如状态良好的交流模拟伺服驱动系统。
4、闭环控制检测装置的改造方案

对于旧机床的感应同步器/尺，可用圆光栅和光栅尺加以替代，选型时注意检测元件与系统之间接口信号的一致性，方波信号或电压信号。若保留老的电流信号的光栅尺，则需加装电流信号到电压信号的转换装置，才能与新系统匹配，因为新系统大多不支持电流信号。