與此同時,我國機床的數(shù)控化率還很低。根據(jù)中國機床工具協(xié)會提供的統(tǒng)計資料,2000~2006年,我國設(shè)備生產(chǎn)廠共生產(chǎn)數(shù)控設(shè)備29.04萬臺,出口約3萬臺,國內(nèi)銷售為26.04萬臺;共進口數(shù)控設(shè)備2.2萬臺。2007年,國產(chǎn)數(shù)控機床超過12萬臺。另外,在“十五”期間更新改造約10萬臺數(shù)控設(shè)備,再加上2000年前我國約保有數(shù)控設(shè)備近9萬臺,由此估計,我國目前數(shù)控設(shè)備保有量約70萬臺。
目前,我國機床的數(shù)控化率整體呈逐年遞增趨勢,據(jù)統(tǒng)計,我國的數(shù)控化率已由1992年的3.2%遞增到2005年13.3%。不過,與日本、美國、德國等發(fā)達國家60%~70%的產(chǎn)量數(shù)控化率和80%~90%的產(chǎn)值數(shù)控化率相比,我國機床設(shè)備的數(shù)控化率水平還顯得太低。
20世紀60年代以來,我國許多重大工程項目進口和自制了一大批大型、重型設(shè)備。這些機床的機械部分經(jīng)過了多年的使用維護,穩(wěn)定性較好。數(shù)控化改造對重型、大型機床的改造,節(jié)約的資金更多,尤其有意義。
改革開放以來,我國進口了一大批數(shù)控機床。目前,大部分機床已經(jīng)使用了10~30年,其機械本體和精度保持完好,數(shù)控系統(tǒng)等電氣部分嚴重老化,急需改造。
而國外的備件已停產(chǎn),很難買到。如果把數(shù)控系統(tǒng)全部改造成新的國外系統(tǒng)非常昂貴,即使改造了,因為國外數(shù)控系統(tǒng)更新?lián)Q代很快,10年后或許用不了10年還要改造。
另外,20世紀80年代以來,我國生產(chǎn)了大批采用步進電機控制的經(jīng)濟型數(shù)控機床,由于步進系統(tǒng)精度低、丟步,系統(tǒng)不可靠,現(xiàn)在這些機床大量趴窩,需要改造。
對普通機床和老化的數(shù)控機床進行數(shù)控化再制造,不僅可以達到與購置新機床同樣的效果:提高零件加工質(zhì)量和生產(chǎn)率,縮短產(chǎn)品制造周期,改善工作環(huán)境;而且還可以減少資金投入,和購買新機床相比,可以節(jié)省50%以上的資金。如一套經(jīng)濟型數(shù)控化再制造機床的價格僅為相同功能新數(shù)控機床的1/5~1/3。
總之,在當前的經(jīng)濟形勢下,機床數(shù)控化再制造在我國現(xiàn)階段具有非常重要的意義,可以大大節(jié)約設(shè)備投資,以較小的代價獲得性能先進的數(shù)控機床,提高加工效率和加工質(zhì)量;可全面提升企業(yè)現(xiàn)有機床性能,有效提高企業(yè)加工制造能力。同時,還將在我國形成新興的機床再制造與服務(wù)產(chǎn)業(yè),具有重要的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。數(shù)控系統(tǒng)迎來機遇
一項具體的機床數(shù)控化再制造工程的主要工作內(nèi)容包括機械與電氣改造兩個方面,主要是:機床機械精度的恢復(fù)和提升、運動精度的恢復(fù)與提升、數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的選取、輔助裝置的選取,以及整機調(diào)試、機床檢驗等方面內(nèi)容。其中,數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的選擇和使用是直接影響工程效益的關(guān)鍵。機床數(shù)控化再制造的幾項內(nèi)容簡述如下:
一、精度恢復(fù)和機械傳動部分的改進隨機床使用役齡的增加,機床的機械傳動部件,如導軌、絲杠、軸承等都有不同程度的磨損。因此,機床再制造過程中的首要任務(wù)是對機床進行類似于通常的機床大修,以恢復(fù)機床精度,達到新機床的制造標準,因此,機床數(shù)控化再制造可以結(jié)合機床的大修來進行,但機床數(shù)控化對機床精度的要求與普通機床的大修是有區(qū)別的,即整個機床精度的恢復(fù)與機械傳動部分的改進,都要為滿足數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特點和數(shù)控自動加工的要求來進行,并應(yīng)具有批量大修的特征。
二、選定數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)根據(jù)要進行數(shù)控化再制造機床的控制功能要求,選擇合適的數(shù)控系統(tǒng)是至關(guān)重要的,直接決定了機床數(shù)控再制造的成敗。由于數(shù)控系統(tǒng)是整個數(shù)控機床的指揮中心,在選擇時除了考慮各項功能滿足要求外,還一定要確保系統(tǒng)工作可靠性。一般以性能價格比來選取,并且適當考慮售后服務(wù)和故障維修等有關(guān)情況。如選用國產(chǎn)中、高檔數(shù)控系統(tǒng),將對今后操作、編程、維修等都帶來較大的方便。伺服驅(qū)動系統(tǒng)的選取,也按再制造數(shù)控機床的性能要求決定。若采用同一家公司配套供應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動系統(tǒng),再制造產(chǎn)品的質(zhì)量和維修更容易得到保證。
三、數(shù)控機床輔助裝置的選取在機床數(shù)控化再制造過程中,要根據(jù)機床的控制功能選取輔助裝置。如選取四方或六角電動換刀架來實現(xiàn)刀具自動轉(zhuǎn)換功能,刀位數(shù)的選擇主要按被加工工件的工藝要求決定。由于大部分數(shù)控機床的輔助裝置目前在國內(nèi)已有不少生產(chǎn)廠家配套供應(yīng),所以選取后即可按其產(chǎn)品說明書在機床相應(yīng)位置上進行安裝、調(diào)整。
四、電控柜的設(shè)計和制作由于普通機床的電器控制功能要求與數(shù)控機床不一樣。所以在對舊機床進行機床數(shù)控再制造時,原機床的電器控制部分一般只能報廢,重新按數(shù)控化再制造要求進行設(shè)計制作。強電控制部分的線路設(shè)計,主要根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)輸入、輸出接口的功能和控制要求來進行。數(shù)控機床的強電控制部分設(shè)計中要特別注意的是,數(shù)控系統(tǒng)各接口信號的特點和形式要相配,并且在設(shè)計過程中應(yīng)盡量簡化強電控制線路。