对旧机床进行数控改造的方案与选择

【摘

 要】在短时期内大量地更新现有设备，无论从资金还是国内机床制造厂的生产能力都很

难做到。对旧机床进行数控化改造投资少、见效快，是机械制造厂挖潜技改的一条成功之路。

 

　　【关键词】旧机床

 数控改造 方案 选择 

　　

 

　　随着科学技术的迅速发展，市场竞争日趋激烈，在机械制造中，中小批生产占加工总
量的比例越来越大；客观上要求与之相适应的加工设备的自动化程度越来越高。

 

　　目前，中国煤田地质勘探系统有近万台机床，大都是多年来生产积累的通用机床，柔
性和自动化程度低。要想在短时期内大量地更新现有设备，无论从资金还是国内机床制造厂
的生产能力都很难做到。对旧机床进行数控化改造投资少、见效快，是机械制造厂挖潜技改
的一条成功之路。

 

　　

 

　　一、改造原理及改造方案

 

　　

 

　　

1.改造原理 

　　目前，数控系统种类繁多，按数控系统的性能价格比分为：经济型数控系统、标准型数
控系统、全功能型数控系统和特殊型数控系统四大类产品。

 

　　经济型数控系统也称简易数控系统（

simple numerical control system）。其特点是价格便

宜、精度适中、功能简化、针对性强，比较适用于老设备技朮改造和产品更新。

 

　　标准型数控系统的特点是功能较全，价格适中，适用于中档的数控机床，应用较广。

 

　　多功能型数控系统的特点是功能齐全，价格较贵。适用于加工复杂零件的大中型机床以
及

FMS、CIMS 中使用的数控机床。 

　　特殊型数控系统适用于各类特种加工机床，如：电加工机床，超精加工机床等。

 

　　依据经济实用原则。对中小型车床的改造广泛采用步进电机驱动的开环控制系统。用经
济型数控系统改造后车床的控制原理如图

1 所示。改造后的车床可以自动车削圆柱面、圆锥

面、端面、球面、螺纹等。

 

　

 

　　

2.改造方案 

　　结合生产实际，依据工艺要求和被改造车床的完好程度，可采用不同的改造方案。

 

　　对实际役龄较短，零部件完好，精度尚未降低，导轨刮花可见或实际役龄较长经修复
后达到精度要求的机床可作如下改造。

 

　　安装脉冲编码器将主轴的转速与进给量联系起来。将原机床的刀架拆除换成电动刀架实
现自动换刀。将原机床的挂轮系统、进给箱、溜板箱、丝杠、光杠拆除，换成由步进电机、齿轮
减速装置和滚珠丝杠组成的进给传动系统。纵向步进电机及齿轮减速装置安装在拆除进给箱
处的床身上。滚珠丝杠支座可安装在原丝杠的安装基面上，螺母支座安装在纵向拖板上。纵
向进给传动示意图如图

2 所示。横向步进电机及齿轮减速装置安装在纵向溜板上横向丝杠尾

端处。滚珠丝杠安装在原丝杠位置，并对原丝杠支承部位、螺母座部位以及原空间尺寸进行
加工。注意横向滑板与齿轮减速装置是否碰撞，若碰应采取措施。横向进给传动示意图如图
3 所示。 
　　二、经济型数控系统的选择

 

　　

 

　　目前，国内生产的经济型数控系统有多种类型。经济型数控系统主要包括数控装置、坐
标轴驱动

(或伺服)系统、主轴驱动系统、刀架及辅助功能的强电控制与驱动系统、接口等。 

　　经济型数控装置有步进电机驱动的开环数控装置、直流电机驱动的半闭环数控装置和点