机床数控化改造机电设计和联调

　　本文首先介绍了机床数控化改造的必要性，然后简单介绍了机床数控化改
造的内容及其的优缺点，而重点在于介绍如何进行机床数控化改造，包括数控
改造中对主要机械部件改装探讨、机床数控改造主要步骤和联机调试要完成的工
作。
　　一、机床数控化改造的必要性
　　数控技术是先进制造技术的核心技术，它的整体水平标志着一个国家工业
现代化的水平和综合国力的强弱，具有超越其经济价值的战略物资地位。目前我
国企业机械制造整体水平与发达国家相比还有很大的差距。由于我国企业大部分
数控机床和数控系统依赖进口，企业承受不了巨额购置费，且易受国外的控制，
另外数控机械设备维修力量薄弱，进口的备件维修成本高，设备完好率低，大
部分进口机床数控系统已经崩溃，有的甚至在进口后还没使用就已因为各方面
原因不能使用等等。因此目前我国企业机床数控化比例极低，不到

5%，各企业

使用的绝大部分为传统老式机床，很难满足企业高技术产品的生产需求和生产
效率。为节约成本，进一步发挥老式传统机床的功效和潜在价值，将大批传统老
式机床改造为数控机床是一种必然性和趋势。
　　二、机床数控化改造的分类
　　机床的数控化改造可以分为以下几种：
　　

1、其一是恢复原功能，对机床存在的故障部分进行诊断并恢复；

　　

2、其二是 NC 化，在普通机床上加数显装置，或加数控系统，改造成 NC 机

床、

CNC 机床；

　　

3、其三是翻新，为提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻

新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；对其不满足生产要求的

CNC 系统

以最新

CNC 进行更新；

　　

4、其四是技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新

技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水
平和档次的更新改造。
　　三、机床数控化改造的内容
　　下面按第三种改造方式以车床数控化改造为例，结合我公司在机床改造中
的实际操作情况介绍一下其改造的主要内容和主要结构形式。
　　

1、进给轴的改造

　　普通车床的

X 轴和 Z 轴均由同一电机驱动，走刀运动经走刀箱传动丝杠及

溜板箱，获得不同的工件螺距即

Z 轴运动；走刀运动经走刀箱传动光杆及溜板

箱，获得不同的进刀量即

X 轴运动。普通车床数控化改造时一般都去掉走刀箱

及溜板箱，改用进给伺服（或步进）传动链分别代替，具体体现为：
　　

Z 轴：纵向电机

→减速箱（或联轴器）→纵向滚珠丝杠→大拖板，纵向按数

控指令获得不同的走刀量和螺距。
　　

X 轴：横向电机

→减速箱（或联轴器）→横向滚珠丝杠→横滑板，横向按数

控指令获得不同的走刀量。
　　改造后整个传动链的传动精度在保证机床刚性的前提下，与滚珠丝杠副的
选择和布置结构形式、机床导轨的精度情况等有很大的关系。
　　

1）、滚珠丝杠副的选择和布置结构形式