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摘要：随着市场经济的不断发展，我国建筑工程相对于先前有了较大的进步，其在建设过程中使用的各种机床数量也越来越多。数控技术应用越来越广泛，将普通机床改造成数控机床，即平时所说的经济型数控机床，这种机床在我国机床市场需要量最大、销售量也最高。如果能够利用我国现有的大量闲置旧机床，对其进行数控化改造，研制出一种新型高效、多功能的经济型数控机床，对建筑企业盘活存量资金的和降低生产成本非常有利。而且，随着科学技术和社会生产力的迅速发展，对建筑机械产品质量和生产率也提出了越来越高的要求，建筑企业机械加工自动化成程度也越来越受重视，不仅能够提高产品质量、提高年生产率、降低生产率、降低成本，还能够极大地改善建筑材料生产者的劳动条件。本文对建筑机械机床数控化改造做了详细的阐述研究。
关键词：建筑机械；机床；数控化；改造研究
1.数控机床改造的必要性和意义
传统机床的数控化改造，其实质是应用当代电子、自动化、计算机等技术给传统的机床加装一系列的功能模块（元件），从而实现自动化生产的目标，提升其原有的性能指标，使其基本能达到新购置数控机床的功能。对普通的旧机床进行数控化改造的必要性主要体现在以下几个方面：一是国家政策的大力支持；二是相关的技术已经比较成熟；三是机床数控化改造的投人相比新购置数控机床要少很对，同时可以使原有机床的主体部分能够继续使用，在很大程度上避免了闲置和浪费，对于资金实力有限的中小企业来说，可以有效的降低生产成本，提高资金利用率。
数控机床改造的现实性意义，主要包含以下几方面内容：其一，有利于推动数控机床的现代化水平。广泛使用数控机床是现代加工制造行业的发展趋势，以高精密度和智能化为优势提升生产效率 ，但在我国建筑行业中，尤其是中小型企业，对此认识不足，广大企业要认识到数控机床的优势，积极投人到改造中，才能发挥真正的作用。其二，数控机床具有极大的市场需求。数控机細改造必不可少的需要资金投人，但投人的成本和建筑企业通过数控改造带来的巨大收益相比，还是非常值得的，随着企业对机床数控改造的积极性越来越高，数控机床改造的市场需求也在不断增长。
2.机床数控化改造后组成
2.1机床主机。机床主机是数控机床的主体，它包括床身、主柱、主轴、进给机构等机械部件。
2.2数字控制系统。数字控制系统是数控机床的核心。当前一般采用计算机数控(Computered Numerical Control 简称 CNC)系统。它是一台专用控制计算机，包括硬件(印制电路板、显示器、键盘、阅读机等)项控制功能。
2.3辅助装置。辅助装置是保证数控机床的功能得以充分发挥的配套部件。它包括的面很广，有电器、液压、气压等器件及系统，冷却、润滑、输送等装置，由于它们对发挥数控机床功能起重要作用，因此受到重视，发展极为迅速。
2.4驱动装置。驱动装置是数控机床执行机构的驱动部件。一般通用机床的主轴和进给系统是由电动机驱动主轴箱中转动齿轮来实现速度变换和加工运动。
2.5其它附属设备。为了提高数控机床工作效率，常常还配置一些附属设备，如自动编程机，机外对刀仪等。
3. 普通机床的数控改造基本方法
3.1系统改造
当前主要通过两种方式实现对数控系统的改造，一种是在原有的机床上加装控制模块和可编程控制装置，另一种是使用先进的集成控制系统代替原有的控制装置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可编程控制器是工业领域床用的自动运算、自动控制电子装置，通过指令的输入和输出，可以控制各种类型的生产设备或生产过程，它有着体积轻巧、可靠性强、稳定性强、价格低廉的特点，因此在机床的数控化改造中具有重要的应用价值。将可编程控制器应用到控制系统中，为实现螺纹加工的自动化，在主轴上安装合适的传感器，促使微机与刀具之间能合理的协调作业。在生产中，一般按照将主轴脉冲器安装在支架上一安装从动齿轮——将主动齿轮安装在床头箱主轴输出端一总装的基本顺序开展相关的改造工作。
数控系统分为开环、闭环和半闭环三种结构。使用步进电机、电液脉冲马达等伺服驱动的是开环系统，开环系统具有结构简单、维修方便、成本低、改装成功率高的特点，但其要位置和速度的反馈，精度完全取决于步进电机的角度位移精度、传动元件的精度等，故而这种数控系统的位移精度较低。闭环系统结构复杂，成本投人大，而且对环境温度有很高的要求，但其通过光栅等检测装置将位置信号反馈给计算机，将其与给定值进行比较分析，并将差值放大分析，驱动执行结构，消除偏差，因此精度较高。半闭环系统的结构比较简单，精度能满足基本需要，只需将检测元件安装在中间传动件上，间接检测出执行部件的位置。
3.2丝杠改造—采用滚珠丝杠螺母副
为了更好的提升CA6140机床的工作效率与工作精度，将原有金属切削机床的光杆改造为滚珠丝杆的方式，其控制也是由步进电机负责，这在很大程度上不仅能够提升整个机床的工作效率与工作精度，同时整个机床的使用性能也会得到较大的提升。改造成为的滚珠丝杠工作原理为在螺母与丝杠之间采用滚动体作为两者的传动性元件，将金属切削机床光杆原先的旋转运动转变为滚珠丝杠的直线性运行方式，所以，滚珠丝杠及时一种传动性的元件，同时也是一种实现旋转运动和直线运动进行转化的元件。采用滚珠丝杠相对于先前的光杆有着较大的优势。首先其为滚动传动，整体的磨损较少，机械传动的总体效率较高，能够达到0. 95 左右。当整个螺母预紧之后，间隙能够完全的消除，整体的刚性非常好，传动的精度也非常高，此外，传动过程中摩擦阻力也是非常小的，并且摩擦阻力与运动速度没有较大的关系，不容易发生低速爬行的情况，在很大程度上更为提升了运行的稳定性。
3.3步进电机的改造
步进电机的工作方式和一般电机不同，是采用脉冲控制方式工作
的，必须按一定的规律对各相绕组轮流通电，步进电机才能实现转动。
数控机床中采用的功率步进电机有3相、4相、5相、和6相等。由步距角计算可知，循环拍数越多，步距角越小，因此定位精度越高。
3.4进给系统改造
CA6136普通机床采用Ｔ型丝杠等滑动丝杠副，相比滚动丝杠副，具有摩擦力大、传动效率低等缺点，无法支持高速运动，也就无法实现自动化控制进给。另外，由于摩擦力大，磨损严重，导致其精度达不到要求，使用寿命低。拆除原先的进给箱和溜板箱，在进给箱的位置安装步进电机和齿轮箱体，滚动丝杠则安装在原丝杠位置。通过这一进给系统的改造，机床的传动效率大大提高、传动误差小、使用寿命长，能满足数控机床的高速运转需求。
4.结束语
建筑企业对闲置金属切削机床进行数控化改造，其性价比高，机床的自动化程度也大幅提高，而且还能解决复杂建筑零件的加工精度问题，节约大量建筑工装费用，减轻建筑工人的劳动强度，提高建筑工人素质，为提高建筑企业竞争能力创造了条件;同时，也提高了建筑设备自身对产品更新换代所需要的应变能力，金属切削机床进行数控化改造确实是一件利国利民的好事。
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论文作者:冯晓英
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/12/2
标签：机床论文; 数控机床论文; 数控论文; 精度论文; 丝杠论文; 滚珠论文; 装置论文; 《基层建设》2016年19期论文;