由于數控機床高加工精度、高生產率的特點，在制造業中的應用比例越來越大，有效地保證了產品質量和產量。購置新的數控機床是提高機床數控化效率的途徑，對舊機床進行數控化改造也是提高機床數控化效率的重要途徑。機床數控化改造可降低采購數控機床的成本，為企業節約資金。近幾年，隨著國內各種類型機床改造需求的擴大，機床改造已經逐漸形成了一個產業，其中絕大部分是對舊數控機床的數控化改造，也有一部分是對普通機床的數控化改造。現將機床數控化改造過程中應注意的問題介紹如下，供大家參考。

　　一、機床數控化改造與更新的性價比分析

　　舊機床在數控化改造前，應調查市場上同性能的數控機床的價格。對二者價格進行對比的同時還應考慮供貨時間。對于價格不高的小型數控車、銑床，建議更新購置新機床，不進行舊機床改造。因為二者費用相差不多，節省資金較少，機床改造時間約為2個月。對于小型數控車、銑床，機床廠家一般都有現貨。對于大型、價格較高的機床進行數控改造是較佳地選擇，不僅可以節省較多資金，還可以縮短購置時間。例如，一臺工作臺面尺寸為2000x1800mm，三軸聯動，60把刀具的臥式加工中心對照如下。

　　二、對需改造的機床進行現狀調查

　　不是所有的舊機床都適合進行數控改造，對需改造的機床要進行全面地了解。

　　對機床的機械系統要進行測繪做出正確判斷，良好的機械性能是機床數控化改造成功的基礎條件，否則，再好的數控系統也無法發揮其應有的性能。因此，在機床數控改造前應對機床進行機械精度的檢測，發現問題可以在機床改造實施過程中進行修復。若機床機械系統存在較多問題，如舊機床在機械結構設計、制造時存在缺陷，機床數控改造就不會有太大的意義。

　　舊機床電氣系統由于元器件老化故障不斷，是機床改造的重點工作。要了解舊機床數控系統廠家型號，控制軸的數量，主軸、進給軸驅動配置，主軸電機的功率、進給軸電機的扭矩等。

　　檢查隨機技術資料是否完整齊備，完整的技術資料可縮短機床改造的技術準備時間。其中電氣原理圖、PLC程序、機床維護手冊、液壓、氣動、潤滑原理圖、機械裝配圖等，我們都要仔細研究。特別要注意的是技術資料提供的內容可能有誤，與機床實物不符。這是由于有的機床廠家提供的是系列型號的通用圖紙，個別機床的電氣硬件改動未在電氣資料上標明，這就要求我們一定要對照機床實物，認真核對避免失誤。

　　三、機床數控改造方案的確定

　　在對機床測繪的基礎上，根據用戶的要求，確定總體機床改造方案。

　　1、數控系統的改造方案

　　機床的改造，首先就是數控系統的改造，根據機床的現有控制等級、工件加工要求、企業資金狀況，選擇相應的低、中、高檔次的數控系統。選擇數控系統時需要考慮首選主流廠家產品，例如，國外數控系統可選擇FANUC、西門子系統等，國內數控系統可選擇華中、凱恩帝系統等。還應盡可能與機床用戶現有其它數控機床的數控系統選擇一致，這樣做的好處是便于維修人員日常維修機床；較集中的數控系統也便于縮減備件種類。數控系統選擇時以實用為原則，沒必要為追求高一檔次而浪費資金。

　　2、主軸伺服系統的改造方案

　　舊的數控機床主軸控制一般采用直流伺服或交流模擬伺服驅動系統（一般是+/-10V的模擬信號）。根據使用需求，可以不保留原驅動裝置和主軸電機，采用交流數字伺服驅動系統替代或采用變頻器控制。也可保留原驅動系統，如狀態良好的交流模擬伺服驅動系統；直流伺服驅動系統可保留狀態良好的直流電機，使用新的直流伺服控制裝置替代老的驅動裝置。

　　3、進給伺服系統的改造方案

　　同主軸伺服系統的改造方案類似，根據使用需求，可以不保留原驅動裝置和電機，采用交流數字伺服驅動系統替代；也可保留原驅動系統，如狀態良好的交流模擬伺服驅動系統。

　　4、閉環控制檢測裝置的改造方案

　　對于舊機床的感應同步器/尺，可用圓光柵和光柵尺加以替代，選型時注意檢測元件與系統之間接口信號的一致性，方波信號或電壓信號。若保留老的電流信號的光柵尺，則需加裝電流信號到電壓信號的轉換裝置，才能與新系統匹配，因為新系統大多不支持電流信號。

　　5、其它電氣部件的改造方案

　　通常重做電氣柜，并加裝熱交換器或電氣柜空調，便于電氣柜內通風、散熱。與數控系統、伺服驅動系統、測量系統直接相連的電纜，要選擇原裝電纜，避免出現問題。若需更換行程開關、接近開關等電器元件時，需注明規格、型號和數量，以免遺漏。

　　6、機械系統的改造方案

　　依據前期測繪結果，制訂機械修理方案，某些零部件是否需要調整、修理或更新，恢復機床的幾何精度。例如，主軸軸承、直線滾動導軌副、滾珠絲杠螺母副、刀庫等是否需要調整、更新；對于磨損嚴重的滑動導軌應進行床身導軌磨削加工，與之相配的工作臺導軌粘貼聚四氟乙烯導軌軟帶后進行刮研，恢復機床的導軌精度。

　　7、輔助裝置的改造方案

　　依據前期測繪結果，制訂液壓、氣動、潤滑、冷卻、排屑裝置等的修理方案，恢復原有功能，以滿足機床使用要求。

　　待上述改造方案確定后，開始設計電氣原理圖、接線圖，編制PLC控制程序。

　　四、機床數控改造方案的實施

　　實施機床改造方案時，要注意合理安排時間。在等待數控系統到貨期間（一般訂貨周期國外數控系統為3個月，國內數控系統為1個月），安排好機械的修理、電氣柜訂做等工作。

　　待電氣柜、數控系統到貨后按照電氣原理圖、接線圖進行電氣元器件的接線工作。在機床通電前，根據電路圖、按照各模塊的電路連接依次檢查線路和各元器件的連接。重點檢查變壓器的初次級；開關電源的接線；繼電器、接觸器的線圈和觸點的接線位置等。同時，在斷電情況下進行如下檢測：三相電源對地電阻測量、相間電阻的測量；單相電源對地電阻的測量；24V直流電源的對地電阻，兩極電阻的測量。如果發現問題，在未解決之前，嚴禁機床通電試驗。

　　數控機床在通電之前要使用相序表檢查三相總開關上口引入電源線相序是否正確，還要將伺服電機與機械負載脫開，否則一旦伺服電機電源線相序接錯，會出現“飛車”故障，極易產生機械碰撞損壞機床。在電氣檢查未發現問題的情況下，依次按下列順序進行通電檢測：三線電源總開關的接通，檢查電源是否正常，觀察電壓表，電源指示燈；依次接通各斷路器，檢查電壓；檢查開關電源（交流220V轉變為直流24V）的入線及輸出電壓。如果發現問題，在未解決之前，嚴禁進行下一步試驗。若正常可進行NC 啟動，觀察數控系統的現象。一切正常后可輸入機床系統參數、伺服系統參數，傳入PLC程序。關閉機床，然后將伺服電機與機械負載連接，進行機械與電氣聯調。#p#分頁標題#e#

　　五、機床數控改造完成后的驗收

　　機床數控改造完成后，需對其進行機床精度驗收，內容主要包括：幾何精度、定位精度和切削精度。檢測項目、檢測數值的允許誤差范圍可依據原機床生產廠家提供的精度檢驗單進行，實測數值應小于或等于允差數值。

　　機床幾何精度的檢測必須在機床精調后一次完成，不允許調整一項檢測一項，因為在幾何精度中有些項目是相互聯系、相互影響的。

　　使用激光干涉儀對數控機床的定位精度進行檢測，檢測后對所得數據進行分析，利用數控系統的補償功能：螺距誤差補償和反向間隙誤差補償，對數控坐標軸進行補償，以達到機床規定的定位精度。

　　機床切削精度是一項綜合精度，它不僅反映了機床的幾何精度和定位精度，同時還受到試件的材料、環境溫度、刀具性能及切削條件等各種因素影響。切削試件加工完畢后需用三坐標測量儀對其進行檢測是否合格。

　　機床精度檢測合格后，將檢測報告存檔；同時還要將改造后的機床電氣原理圖、接線圖，PLC程序等整理存檔；并將數控系統的參數、PLC程序進行備份保存，供日后后機床維修時使用。