普通金属切削机床数控化改造探讨

谭广巍

（齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

做好普通金属切削机床的数控化改造，有助于我国国民经济的发展和国防工业的现代化水平提升，想要全面提高国家的工业竞争力，就需要以机床设计为基础，从而提高我国工业生产能力，在进行切削加工工作开展的过程中，明确有三个工件处于不断变化下，为待加工表面、已加工表面和过渡表面。因此，切削工作的有效开展需要合理的运用信息化技术，为机械加工提供有效保证，实现旧表面的切除和新表面的诞生，数控化改造能够提高合成切削的速度，从不同的几何角度进行刀具切削的形式的设计，简化分析流程，定期的收集工作数据。

1 普通金属切削机床数控化改造的重要意义

随着我国信息技术的不断发展，机电一体化发展水平得到了显著提升，传统的机械加工形式发生了改变，机械加工企业面临着，生产方式的转型和升级，普通金属切削机床的应用范围受到了挑战，在进行零件加工的过程中，会受到很多条件限制，很难自主加工一些形状较为复杂的零件，产生这一问题的主要因素是机床的自动化水平不高，切削的精度难以得到保证。想要对当前机械加工企业所采用的普通金属切削机床进行数控化改进，就需要结合当前的社会生产研究的现实需求，全面提高金属切削机床的应用范围，并且通过普通金属切削机床的数控化改造，能够全面提高机床的应用范围，助力产品加工的精度，保证产品的稳定性。不再单一的进行中小批量生产，能够自主的加工一些形状复杂的精密零件，从而有效节约企业的生产成本，降低劳动力的投入，全面提高生产效率，减少人为操作误差所造成的加工精度不足问题，降低工厂工作人员的劳动强度。

2 普通金属切削机床数控化改造流程

在进行数控化改造之前，需要做好前期的调查研究工作，制定出明确的改造目标，探讨机床数控化改造的主要原因，并且仔细分析数控化需要完成的基本功能，并且计算好改造所需要的成本，从而制定出数控化改造方案，选择合理的数控系统类型，明确电气部分和机械部分的改造思路。想要实现金属机床的数控化改造流程设计，就需要先明确机床的基本组成，机床是通过动力源、传动系统、支承件、工作部件、控制系统、冷却系统、润滑系统和其他装置共同组成，金属切削机床的主要运动形式分为主运动、进给运动、切入运动、空形成运动和辅助运动。其数控发展主要目的是让机床能够自主的在工艺范围内完成机床指定加工工件的类型和尺寸加工，自主的判断应用何种工具来完成加工工序，因此我们需要明确机床的尺寸参数、运动参数和动力参数，全面加深机床的几何精度、运动精度和传动精度，实现自主化数控定位。工作人员还需要进行精密的改造计算，了解机械部件加工所需要的功能，以实践结果为基础，选择好不同型号的部件进行有效应用，绘制出优秀的装配图，在进行数控化改造开展的过程中，需要做好零部件的安装与调试，保证系统的完整性，主要的调试内容有动力传输系统、切削控制系统、产品进给系统，从而促进数控化机床的稳定运行。在设计的过程中，我们需要确定末端执行件的具体形状与尺寸，根据导轨结合部的设计形式来判断该运动形成的尺寸，从而充分的考虑部件所需要的刚度要求，做好下一个功能部件形状与尺寸的设计，同时，数控化金属切削机床设计还需要做好机床结构模块设计，将整体的功能部件分化为不同的子部件，结合制造厂的产品规划要求来提取模块设置。

3 普通金属切削机床数控化改造的主要内容

普通金属切削机床一般是利用现代加工软件和道具之间的运动，完成对毛坯件的机械加工工作，是助力我国机械制造领域和工业化发展的主要形式,在进行切削机床数控化改造的过程中，需要充分了解普通机床数控化改造的实用性，因此需要对机床的结构性能加工精度等基本条件进行详细的分析，结合现实可操作性和生产可行性，了解机床的加工价格，做好资金的投入。还需要改装机床机械部件，修复机床的导轨精度，选择合适的滑动丝杆和滚珠丝杆，减少硬质颗粒状杂物进入到滑动面中，对机床的导轨造成损伤，还需要做好主轴箱传动部件的改造，选择的齿轮需要满足数控机床的工作需求。在进行机床电气控制系统改造的过程中，需要结合PLC技术的有效应用，做好系统的整体控制，普通金属切削机床的数控化改造投资不高，在今后的机械生产过程中，能够有效节约成本，提高生产资源的利用率，保证机械运行性能的问题性，提高机床的使用精度，通过数控化管理增加产品的生产效率，缩短生产周期。

在进行金属切削机床设计的过程中需要考虑机床的类型，一般情况下会采用理论分析法，将计算和实验相结合，制定出合理的金属切削机床数控化设计方案，通过计算机辅助软件的有效应用，保证机床设计各个阶段数字化发展，工作人员需要在设计之前做好调查研究，结合实际金属切削机床的应用情况，制定出技术指标，对设计流程进行详细的规划。设计完成后，对整个机体进行综合性评价，工作人员需要对设计的机床的工艺范围进行详细分析，普通机床需要以工件群作为加工对象，选择典型的工件进行全面分析，制定出合理的加工方式，在同一设计表面会存在多种加工方法。我们可以选取坐标系，用直角坐标系沿着X、Y、Z轴的直线运动符号和运动量，写出机床的运动功能式，并以此为基础画出机床的运动功能图，通过简单的符号和图形，表现出机床的实际运动状态，从而做好机床传动系统的数字化设计，然后对机床的运动功能进行详细分析，了解刀具与工件之间的相对运动，判断哪些运动是由刀具完成，哪些运动是由工件完成，实现功能的自主分配。

4 金属切削机床数控化改造成本分析

一般情况下，我们在进行金属切削机床数控化改造之后，床头箱仍然处于传统的使用状态下，也就是说机床的主传动系统并没有发生变化，只是将金属切削机床传动系统改为数控化的应用形式，具体的改造内容是将金属切削机床的横向、纵向进给系统，改成了滚珠丝杆传统方式，刀架的形式也变为了六方刀架。除此之外，对金属切削机床的床鞍部位有着明显的改动，普通的金属切削机床改造成本大约在一万元以内，与改造后的数控金属机床所带来的经济效益相比，1万元的改造费用微不足道。不仅能够全面的提高工作效率，还能够节约工件加工的时间，尤其是一些建筑行业，在进行金属切削机床数控化改造的过程中，具有较高的性价比，全面提高机床的自动化发展程度，解决当前复杂建筑零件加工过程中所存在的加工精度问题，有效地节约建筑工装费用，减少人力物力的投入，降低建筑工人的劳动强度，全面提高整体建筑水平，加强了建筑设备在当下产品更新换代的大背景下所具有的应变能力。

5 总结

普通金属切削机床的种类较多、分类复杂，如果按照传统的加工形式进行加工对象的划分，需要充分的考量车床、镗床、磨床、钻床、齿轮加工机床等各类加工机床的实际应用情况，因此，数控化改造能够简化分析流程，定期的收集工作数据。证明了数控机床改造具有一定的必要性，本文主要结合普通金属切削机床进行数控化改造的必要性，详细分析了数控化改造的具体内容以及改造流程，希望能够全面提高我国机床的先进化发展程度和自动化水平，助力我国工业生产能力的稳步发展。