機(jī)床數(shù)控化改造的必要性，然后簡單介紹了機(jī)床數(shù)控化改造的內(nèi)容及其的優(yōu)缺點(diǎn)，而重點(diǎn)在于介紹如何進(jìn)行機(jī)床數(shù)控化改造，包括數(shù)控系統(tǒng)的選擇、數(shù)控改造中對(duì)主要機(jī)械部件改裝探討和機(jī)床數(shù)控改造主要步驟，并列舉了幾個(gè)數(shù)控改造的實(shí)例，zui后說明了數(shù)控改造中的問題并提出了建議。

   一、機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造的必要性

    1 微觀看改造的必要性

    微觀上看，數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的*性，而且這些*性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力。

    可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。

    由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。 

    可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化，而且是柔性自動(dòng)化，從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3～7倍。

    由于計(jì)算機(jī)有記憶和存儲(chǔ)能力，可以將輸入的程序記住和存儲(chǔ)下來，然后按程序規(guī)定的順序自動(dòng)去執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。數(shù)控機(jī)床只要更換一個(gè)程序，就可實(shí)現(xiàn)另一工件加工的自動(dòng)化，從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動(dòng)化，故被稱為實(shí)現(xiàn)了“柔性自動(dòng)化”。

    加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要“修配”。

    可實(shí)現(xiàn)多工序的集中，減少零件 在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)。

    擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，因而可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間無人看管加工。

    由以上五條派生的好處。如：降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了勞動(dòng)力（一個(gè)人可以看管多臺(tái)機(jī)床），減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對(duì)市場需求作出快速反應(yīng)等等。

    以上這些*性是前人想象不到的，是一個(gè)極為重大的突破。此外，機(jī)床數(shù)控化還是推行FMC（柔性制造單元）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）以及CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動(dòng)化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。

    2 宏觀看改造的必要性

    宏觀上看，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的軍、民機(jī)械工業(yè)，在70年代末、80年代初已開始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。其本質(zhì)是，采用信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（包括軍、民機(jī)械工業(yè)）進(jìn)行技術(shù)改造。除在制造過程中采用數(shù)控機(jī)床、FMC、FMS外，還包括在產(chǎn)品開發(fā)中推行CAD、CAE、CAM、虛擬制造以及在生產(chǎn)管理中推行MIS（管理信息系統(tǒng)）、CIMS等等。以及在其生產(chǎn)的產(chǎn)品中增加信息技術(shù)，包括人工智能等的含量。由于采用信息技術(shù)對(duì)國外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造（稱之為信息化），zui終使得他們的產(chǎn)品在*和民品的市場上競爭力大為增強(qiáng)。而我們?cè)谛畔⒓夹g(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國家約落后20年。如我國機(jī)床擁有量中，數(shù)控機(jī)床的比重（數(shù)控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已達(dá)20.8％，因此每年都有大量機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口。這也就從宏觀上說明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。

    二、如何進(jìn)行機(jī)床數(shù)控化改造

    1、國外改造業(yè)的興起

    在美國、日本和德國等發(fā)達(dá)國家，它們的機(jī)床改造作為新的經(jīng)濟(jì)增長行業(yè)，生意盎然，正處在黃金時(shí)代。由于機(jī)床以及技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)床改造是個(gè)"永恒"的課題。我國的機(jī)床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進(jìn)入到以數(shù)控技術(shù)為主的新的行業(yè)。在美國、日本、德國，用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場，已形成了機(jī)床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新的行業(yè)。在美國，機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床再生（Remanufacturing）業(yè)。從事再生業(yè)的公司有：Bertsche工程公司、ayton機(jī)床公司、Devlieg-Bullavd（得寶）服務(wù)集團(tuán)、US設(shè)備公司等。美國得寶公司已在中國開辦公司。在日本，機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床改裝（Retrofitting）業(yè)。從事改裝業(yè)的公司有：大隈工程集團(tuán)、崗三機(jī)械公司、千代田工機(jī)公司、野崎工程公司、濱田工程公司、山本工程公司等。          

    2、數(shù)控化改造的內(nèi)容

    機(jī)床與生產(chǎn)線的數(shù)控化改造主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：其一是恢復(fù)原功能，對(duì)機(jī)床、生產(chǎn)線存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù)；其二是NC化，在普通機(jī)床上加數(shù)顯裝置，或加數(shù)控系統(tǒng)，改造成NC機(jī)床、CNC機(jī)床；其三是翻新，為提高精度、效率和自動(dòng)化程度，對(duì)機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新，對(duì)機(jī)械部分重新裝配加工，恢復(fù)原精度；對(duì)其不滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以CNC進(jìn)行更新；其四是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或?yàn)榱耸褂眯鹿に嚒⑿录夹g(shù)，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。
5、數(shù)控改造中主要機(jī)械部件改裝探討 
    一臺(tái)新的數(shù)控機(jī)床，在設(shè)計(jì)上要達(dá)到：有高的靜動(dòng)態(tài)剛度；運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)無間隙；功率大；便于操作和維修。機(jī)床數(shù)控改造時(shí)應(yīng)盡量達(dá)到上述要求。不能認(rèn)為將數(shù)控裝置與普通機(jī)床連接在一起就達(dá)到了數(shù)控機(jī)床的要求，還應(yīng)對(duì)主要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造使其達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求，才能獲得預(yù)期的改造目的。

    （1） 滑動(dòng)導(dǎo)軌副

    對(duì)數(shù)控車床來說，導(dǎo)軌除應(yīng)具有普通車床導(dǎo)向精度和工藝性外，還要有良好的耐摩擦、磨損特性，并減少因摩擦阻力而致死區(qū)。同時(shí)要有足夠的剛度，以減少導(dǎo)軌變形對(duì)加工精度的影響，要有合理的導(dǎo)軌防護(hù)和潤滑。

    （2） 齒輪副

    一般機(jī)床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動(dòng)精度，數(shù)控機(jī)床上使用的齒輪精度等級(jí)都比普通機(jī)床高。在結(jié)構(gòu)上要能達(dá)到無間隙傳動(dòng)，因而改造時(shí)，機(jī)床主要齒輪必須滿足數(shù)控機(jī)床的要求，以保證機(jī)床加工精度。

    （3） 滑動(dòng)絲杠與滾珠絲杠

    絲杠傳動(dòng)直接關(guān)系到傳動(dòng)鏈精度。絲杠的選用主要取決于加工件的精度要求和拖動(dòng)扭矩要求。被加工件精度要求不高時(shí)可采用滑動(dòng)絲杠，但應(yīng)檢查原絲杠磨損情況，如螺距誤差及螺距累計(jì)誤差以及相配螺母間隙。一般情況滑動(dòng)絲杠應(yīng)不低于6級(jí)，螺母間隙過大則更換螺母。采用滑動(dòng)絲杠相對(duì)滾珠絲杠價(jià)格較低，但難以滿足精度較高的零件加工。

    滾珠絲杠摩擦損失小，效率高，其傳動(dòng)效率可在90%以上；精度高，壽命長；啟動(dòng)力矩和運(yùn)動(dòng)時(shí)力矩相接近，可以降低電機(jī)啟動(dòng)力矩。因此可滿足較高精度零件加工要求。

    （5） 安全防護(hù)

    改造效果必須以安全為前提。在機(jī)床改造中要根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施，切不可忽視。滾珠絲杠副是精密元件，工作時(shí)要嚴(yán)防灰塵特別是切屑及硬砂粒進(jìn)入滾道。在縱向絲杠上也可加整體鐵板防護(hù)罩。大拖板與滑動(dòng)導(dǎo)軌接觸的兩端面要密封好，防止硬質(zhì)顆粒狀的異物進(jìn)入滑動(dòng)面損傷導(dǎo)軌。

    6、機(jī)床數(shù)控改造主要步驟

    （1） 改造方案的確定

    改造的可行性分析通過以后，就可以針對(duì)某臺(tái)或某幾臺(tái)機(jī)床的現(xiàn)況確定改造方案，一般包括：

    ① 機(jī)械修理與電氣改造相結(jié)合

    一般來說，需進(jìn)行電氣改造的機(jī)床，都需進(jìn)行機(jī)械修理。要確定修理的要求、范圍、內(nèi)容；也要確定因電氣改造而需進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)改造的要求、內(nèi)容；還要確定電氣改造與機(jī)械修理、改造之間的交錯(cuò)時(shí)間要求。機(jī)械性能的完好是電氣改造成功的基礎(chǔ)。

    ② 先易后難、先局部后全局

    確定改造步驟時(shí)，應(yīng)把整個(gè)電氣部分改造先分成若干個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行，如數(shù)控系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、主軸、進(jìn)給系統(tǒng)、面板控制與強(qiáng)電部分等，待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作。這樣可使改造工作減少遺漏和差錯(cuò)。在每個(gè)子系統(tǒng)工作中，應(yīng)先做技術(shù)性較低的、工作量較大的工作，然后做技術(shù)性高的、要求精細(xì)的工作，使人的注意力能集中到關(guān)鍵地方。

    ③ 根據(jù)使用條件選擇系統(tǒng)

    針對(duì)某臺(tái)或某幾臺(tái)機(jī)床，確定它的環(huán)境、溫度、濕度、灰塵、電源、光線，甚至有否鼠害等外界使用條件，這對(duì)選擇電氣系統(tǒng)的防護(hù)性能、抗干擾性能、自冷卻性能、空氣過濾性能等可提供正確的依據(jù)，使改造后的電氣系統(tǒng)有了可靠的使用保證。當(dāng)然，電氣系統(tǒng)的選擇必須考慮成熟產(chǎn)品，性能合理、實(shí)用，有備件及維修支持，功能滿足當(dāng)前和今后若干年內(nèi)的發(fā)展要求等。

    ④ 落實(shí)參與改造人員和責(zé)任

    改造是一個(gè)系統(tǒng)工程，人員配備十分重要。除了人員的素質(zhì)條件外，根據(jù)項(xiàng)目的大小，合理地確定人數(shù)與分工是關(guān)鍵。人員太少不利于開展工作，人員太多也容易引起混亂。根據(jù)各個(gè)劃分開的子系統(tǒng)，確定人員職責(zé)，有主有次，便于組織與協(xié)調(diào)。如果項(xiàng)目采用對(duì)外合作形式，更需在目標(biāo)明確的前提下，界定分工，確定技術(shù)協(xié)調(diào)人。

    ⑤ 改造范圍與周期的確定

    有時(shí)數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)改造，并不一定包含該機(jī)床全部電氣系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)科學(xué)的測定和分析決定其改造范圍。停機(jī)改造的周期，根據(jù)各企業(yè)的實(shí)際情況確定，考慮因素有生產(chǎn)緊張程度、人員技術(shù)水平、準(zhǔn)備工作充分程度、新系統(tǒng)大小與復(fù)雜程度，甚至還包括天氣情況等。切忌好大喜功，急于求成，匆忙上陣，但也要合理安排，防止拖拖拉拉。

    ⑥ 改造的技術(shù)準(zhǔn)備

    改造前的技術(shù)準(zhǔn)備充分與否，很 真空包裝是保護(hù)產(chǎn)品不受環(huán)境污染與延長食物等保存期限的包裝，能提高產(chǎn)品的價(jià)值和品質(zhì)。真空包裝技術(shù)起源于20世紀(jì)40年代。自1950年聚酯、聚乙烯塑料薄膜成功應(yīng)用于商品包裝以來，真空包裝機(jī)便得到迅速發(fā)展。目前率真空包裝機(jī)的速率已從每分鐘數(shù)件發(fā)展到數(shù)十件，熱成型—充填—封口機(jī)的生產(chǎn)效率可達(dá)500件／分以上。　
　　
　　在人們生活和工作領(lǐng)域，各種各樣的塑料真空包裝比比皆是。輕便、密封、保鮮、防腐、防銹的塑料真空包裝遍及從食品到藥品、針織品，從精密產(chǎn)品制造到金屬加工廠及實(shí)驗(yàn)室等諸多領(lǐng)域。塑料真空包裝應(yīng)用日益廣泛，推動(dòng)了塑料真空包裝機(jī)的發(fā)展，也對(duì)其提出了更高的要求。目前上真空包裝技術(shù)與裝備發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。　
　　　
　　生產(chǎn)自動(dòng)化：真空包裝機(jī)的自動(dòng)化不僅提高了生產(chǎn)效率，而且具有安全衛(wèi)生的優(yōu)點(diǎn)。日本公司生產(chǎn)的TYP－B系列旋轉(zhuǎn)真空室式包裝機(jī)，是一種自動(dòng)化程度相當(dāng)高的多工位包裝機(jī)。該機(jī)有充填和抽真空2個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)，充填轉(zhuǎn)臺(tái)有6個(gè)工位，完成供袋、投料、注液預(yù)封口，并將包裝件送至抽真空轉(zhuǎn)臺(tái)；抽真空轉(zhuǎn)臺(tái)有12個(gè)工位（真空室），完成抽真空和封口、成品輸出等工序，生產(chǎn)效率可達(dá)40袋／分，主要用于包裝軟罐頭類食品。　
　　
　　單機(jī)多功能：在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)多功能，可方便地?cái)U(kuò)大使用范圍。單機(jī)的多功能化是采用模塊化設(shè)計(jì)來完成的。通過不同功能模塊的變換和組合，生產(chǎn)出適用于不同包裝材料、包裝物口、包裝要求的真空包裝機(jī)。代表性的產(chǎn)品有德國BOSCH公司所屬的HESSER廠生產(chǎn)的多工位制袋真空包裝機(jī)，可集制袋、稱重、充填、抽真空、封口等多種功能于一體，方便快捷。　
　　　
　　組配生產(chǎn)線：當(dāng)需要的功能越來越多時(shí)，將所有的功能集中在一個(gè)單機(jī)上會(huì)使結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜，操作維修也不方便。這時(shí)可把功能不同、效率相匹配的幾種機(jī)器組合成功能較齊全的生產(chǎn)線，來完成更為復(fù)雜的包裝工序。如法國CRACECRYOYA和ISTM公司研制的鮮魚真空包裝生產(chǎn)線，瑞典樹宏有限公司與瑞典紡織研究所研制的紡織真空包裝系統(tǒng)等機(jī)型均屬于這一型。　
　　
　　采用新技術(shù)：在包裝方法上，大量采用充氣包裝取代真空包裝，將充氣成分，包裝材料與充氣包裝機(jī)三方面的研究緊密結(jié)合起來；在控制技術(shù)上，更多地應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)；在封口方面，應(yīng)用熱管和冷封口技術(shù)；將*的裝置直接安裝在真空包裝機(jī)上，如裝上計(jì)算機(jī)控制的粗粒物高精度組合秤；在旋轉(zhuǎn)或真空包裝機(jī)上，應(yīng)用*高速的圓弧面凸輪分度機(jī)械等。所有這些新技術(shù)的采用，使得真空包裝機(jī)更加和智能化。