机床数控化再制造技术研究
采用多种表面工程技术恢复旧机床精度并经数控化再制造后的机床性能接近或达到甚至超过新品，提高了零件加工精度，改善了工作环境，提高了产品质量及劳动生产率，缩短了新产品的制造周期，提升了企业的现代化水平。现代工业飞速发展，普通机床已不能满足现代加工精度及提高劳动生产率的要求。集微电子技术、计算机技术、机械技术于一体的数控机床的出现，使零件加工精度提高，产品制造周期缩短，且改善了工作环境，大大提高了劳动生产率，因而越来越受到各生产企业的重视。
但如果将以前购置的普通机床全部更新为数控机床，不仅资金投入太大，成本太高，而且原有设备的闲置又将造成极大的浪费。所以，若能对普通机床进行数控化再制造，不仅可以达到与购置新机床同样的效果:提高零件加工质量和生产率，缩短产品制造周期，改善工作环境;而且还可以减少资金投入，和购买新机床相比，可以节省50%以上的资金。如一套经济型数控化再制造机床的价格仅为相同功能新数控机床的1/5一1/3。机床数控化再制造的意义还在于;能充分利用旧设备资源，以极小的代价获得性能先进的数控机床，提高加工效率和加工质量;可全面提升企业现有机床性能，有效提高企业加工制造能力。同时，可大量节省在铸造、切削加工时所消耗的能源，并减少对环境的污染。
一、机床数控化再制造的内容
机床数控化再制造是一条符合国家产业政策且又可行的途径，是指以可使用的普通旧机床作为“毛坯”，通过再制造手段制将其制造成为具有数控机床功能的、且与新数控机床性能相近、相同的数控机床，其再制造的主要内容介绍如下。
1、精度恢复和机械传动都分的改进
随机床使用役龄的增加，机床的机械传动部件，如导轨、丝杠、轴承等都有不同程度的磨损。因此，机床再制造过程中的首要任务是对机床进行类似于通常的机床大修，以恢复机床精度，达到新机床的制造标准，因此，机床数控化再制造可以结合机床的大修来进行，但机床数控化对机床精度的要求与普通机床的大修是有区别的，即整个机床精度的恢复与机械传动部分的改进，都要为满足数控机床的结构特点和数控自动加工的要求来进行，并应具有批量大修的特征。
2、选定数控系统和伺服系统
根据要进行数控化再制造机床的控制功能要求，选择合适的数控系统是至关重要的。由于数控系统是整个数控机床的指挥中心，在选择时除了考虑各项功能满足要求外，还一定要确保系统工作可靠性。一般以性能价格比来选取，井适当考虑售后服务和故障维修等有关情况。如选用企业内已有数控机床中相同型号的数控系统，将对今后操作、编程、维修等都带来较大的方便。伺服驱动系统的选取，也按再制造数控机床的性能要求决定。若采用同一家公司配套供应的数控系统和伺服驱动系统，再制造产品的质量和维修更容易得到保证。
3、数控机床辅助装置的选取
在机床数控化再制造过程中，要根据机床的控制功能选取辅助装置。如选取四方或六角电动换刀架来实现刀具自动转换功能，刀位数的选择主要按被加工工件的工艺要求决定。由于大部分数控机床的辅助装置目前在国内已有不少生产厂家配套供应，所以选取后即可按其产品说明书在机床相应位置上进行安装、调整。
4、电控柜的设计和制作
由于普通机床的电器控制功能要求与数控机床不一样。所以在对旧机床进行机床数控再制造时，原机床的电器控制部分一般只能报废，重新按数控化再制造要求进行设计制作。强电控制部分的线路设计，主要根据数控系统输入、输出接口的功能和控制要求来进行;当控制功能较复杂时，为简化强电控制部分的电气线路，需要配置可编程序控制器(PLC)。数控机床的强电控制部分设计中要特别注意的是，数控系统各接口信号的特点和形式要相配，并且在设计过程中应尽量简化强电控制线路。
5、整机联接调试
旧机床上述各个部件的再制造过程完成后，就可对组装的再制造机床各个部件进行调试。一般先对电气控制部分进行调试，看单个动作是否正常，然后再进入联机调试阶段。由于机床数控化再制造有多种方案，机床类型不同，再制造的内容也不同，所以上述机床再制造内容并非一成不变，而要根据实际情况选用合适的方式，以使普通机床数控化再制造后的性能与新的同类数控机床性能相近或相同，另外，在机床数控化再制造完成后，还应注意培训数控机床的操作人员和编程人员，以使再制造数控机床能够尽快发挥作用。
二、机床数控化再制造的关键技术
对普通机床进行数控化再制造，关键技术在于对机床精度的恢复。机床一般在工作车间已经工作多年，其中导轨、溜板等都有不同程度的磨损。在有条件的时候，可将机床运至机床大修厂，按常规机床大修的方法，对机床导轨进行磨削，磨削量以保持床面有一定的表面硬化层为宜。若机床磨损严重，磨削后，表面硬化层已去除，可采用电刷镀的方法加工耐磨表层。与床身相匹配的溜板，一般可采用刮研的方法修配恢复精度。在导轨磨损量较大的情况下，也可采用贴塑工艺恢复机床导轨精度。
主轴精度的修复是再制造机床维修的另一个侧重点。可采用更换主轴轴承等传统方法配合电刷镀工艺完成。主轴箱通常需单独修复，并调试验收精度。有些磨损量小的机床也可以采用表面工程技术在现场操作，恢复机床精度。运用电刷镀、热喷涂、纳米颗粒复合刷镀、高强度纳米修补剂、纳米润滑脂等高新表面技术和其他表面工程加工技术，可高质量地恢复与提升机床机械部件的精度和使用性能。
三、机床再制造工程的意义
机床再制造工程是以机床全寿命周期设计和管理为指导，以优质、高效、节能、节材、环保为目标，以先进技术和产业化生产为手段，恢复或改造废旧机床的一系列技术措施或工程活动的总称。机床再制造不同于机床维修。机床维修是在机床使用阶段为了保持其良好技术状况及正常的运行而采取的技术措施，常具有随机性、原位性、应急性。而机床再制造是将有再制造价值的废旧机床作为再制造毛坯，利用离新技术对其进行批量化修复、性能升级，所获得的再制造机床在技术性能上可达到甚至超过新机床的水平。机床再制造也不同于机床的再循环。再循环是通过回炉冶炼等加工方式，将报废机床返回到原材料。再制造是将报废机床作为高级资源而最大限度利用的“回收”方式，其生产成本要远远低于新机床制造的成本。
因此，机床数控化再制造可以充分利用原有资源，减少浪费，绿色环保，并达到机床设备的更新换代和提高机床性能的目的。而资金投入要比从原材料起步进行制造的新数控机床少得多，对环境污染也少得多。
作者：西部车床，如若转载，请注明出处：https://www.lathe.cc/2022/12/7964.html