浅谈普通铣床自动化改造
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摘 要：重点讲述了数控铣床的关键性能以及作业状况，同时从数控铣床的性能部分讲述了其长处，并且分开讲述了数控体系抉择和关键机器配件更改、主要传动的智能化改进、输送的数控改进、一般铣床改进等四个部分整体讲述了对一般铣床的智能化改进。
引言
伴随着现代化机器制造工业的飞速前进，面临着更猛烈的挑战，现在所使用的一般铣床已经跟不上时展的脚步，所以，优异的智能化功能、优秀稳固的精准度、灵活多样性能的铣床受到了市场的关注。而对一个机器制造单位存活的关键要素是单位的设施数控化进度。那些使用一般铣床的单位，所面对的竞争是剧烈的，关键有两点：第一是因为很多一般铣床没有进行使用导致浪费资源；第二是因为没有足够的资本去购置新机器。所以，对现代化机器制造工业来讲，最经济最方便的措施是把单位中一般的铣床开展数控化改造，能够完成设施最经济、高速度的经济宗旨。
1 数控铣床的主要功能及工作原理
数控铣床的关键性能主要有四点：一，高柔性与工作程序重合化。数控铣床具有高柔性能够制造更多状态的配件。数控铣床不再是精、粗制造技术，打破以往的制造技术，能够更大程度的提升设施使用状况。二，制造精准度的提升。在保证制造精准度的根本下，能够防止工人的操纵差异。三，制造速度的提升。制造工件的时间是由机动以及辅助时间构成的。数控制造可以在很大程度上减少这两方面使用的时间，提升制造速度，比一般的铣床制造速度快很多。构造功能优异的数控铣床能够开展大量的切削，可以在很大程度上降低机动时间。在移动配件时提升精准定位以及速度，数控铣床具有加速以及减速技术，使用在定位以及进给上的时间相对于一般铣床使用的时间来讲少很多，在很大程度上降低机动时间。数控铣床一般不使用专门的夹具以及工作技术设施，在替换数控铣床的配件时，只要打开电脑中的制造过程，就能够减少制造周期。数控铣床的多样性提升了制造速度，并且，数控铣床的主动转动速度以及进给速度都是无极的，非常适合切削。四，降低操纵工人的劳动量。在数控铣床上制造工件，是经过已经存在的软件智能化进行，没有其他繁琐的步骤，在很大程度上减少了劳动量。不过数控铣床的操纵软件是高技能人才进行编制的，要对操纵工作者开展教育，并且数控铣床成本较高。
数控铣床的作业程序：在数控铣床工作时，对需要制造的工件开展制造时，要先根据要制造工件的需求明确制造技术程序以及技术系数，同时按照工作技术标准对数控铣床的数控体系开展编程，就是把要制造工件的形状资料与技术资料数字化，按照标准的代码以及程序开展编程，同时数控体系可以接受同时翻译此编程。之后经过合理的形式把编制好的编程输入到数控体系内，这时，就能够启动机床开始数控制造编程。数控设施在运转数控制造编程过程中，会按照数控制造编程的实质，发出相关的掌控指令，如开启主轴电机，开启冷却设施，开展刀具运行设计，同时经过向特别的操纵单元发送移动命令，能够对进给速度进行掌控，在没有其他干扰下，编程能够运转到最后，实现工件的制造。主要有六个作业程序：第一拟定要制造工件的工作技术程序、刀具的运转轨道和切削系数与协助工作次序等，这关键是按照制造工件的形式、大小、物料与措施的需求制定的。第二使用标准的代码以及程序格式进行编制工件制造编程。第三是按照编程的代码编制掌控。第四，将程序输入到数控设备内。第五是等机床开启后，根据输入的程序，数控设备开展一整套的计算以及掌控整治，把结果按脉冲的形势运送到辅助体系。第六辅助体系开启机床的运转部分，使机床能够根据编程进行活动，进而制造出标准的工件。
2 对普通铣床的自动化改造
对一般铣床开展完善必须要拥有两个前提，第一是铣床的根本配件要有充分的刚度。假如铣床的根本部分刚性不高，在受力之后就可能会有变形的情况存在，铣床根本部分形状改变是不能够进行预测的，没有办法经过数控体系的补偿性能开展补偿。第二是完善使用的成本低，具有经济性。
2.1 对数控系统选择以及主要机械部件改装的探讨
在对普通铣床进行自动化改造时，应该根据具体情况选择不同的数控系统。第一种是为了满足大部分铣床的改造需求，选择价格低廉的步进电机拖动的开环系统，此系统具有结构简单、调试维修方便、工作可靠、成本低廉、易改装等优点。步进电机拖动的开环系统主要由步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达三个部分组成。该系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端，故称之为开环系统。由于步进电机的角位移精度、节距精度（齿轮丝杠等传动元件）主要由该系统的位移精度决定，因此系统的位移精度较低。第二种是异步电动机或直流电机拖动，光栅测量反馈的闭环数控系统。第三种是目前生产较多的交/直流伺服电机拖动，编码器反馈的半闭环数控系统。改装一台新的数控铣床应具有较高的静动态刚度、较小的摩擦系数、传动无间隙、较大功率、便于操作人员控制和维修的条件。对普通数控改造时应满足以上的要求，不能简单地认为将普通铣床与数控装置连接在一起就能满足数控铣床的要求，还需对主要部件进行优化设计。
2.2 主传动的自动化改造
一般形势下，对铣床完善后对其性能需求不高，所以主传动位置可以不用进行太大的改变。主轴传动连接链、主轴内的变速构造与原电器体系差不多都可以不用改变。如果有高标准的智能需求，选用的交流不同步电动设备开关一般不用改动，假如使用开关进行调节体系频率，数控体系能够进行自动无极速度改变。
2.3 进给传动的数控改造
对进给传动的数控改造应注意以下四个方面：
（1）滑动导轨副。为了满足普通铣床的自动化改造，导轨应具有较高的精度和工艺性，以及良好的耐摩擦、磨损特性，可降低因摩擦阻力导致的死区，同时要有足够的刚度，以减少导轨变形对加工精度的影响，要有合理的导轨防护和。在原导轨上粘接聚四氟乙烯软带是常用的方法。
（2）齿轮副。通常情况下，主轴箱和变速箱是铣床的齿轮主要组成部分，为了确保数控铣床的传动精度，应该选用比普通铣床高的齿轮精度等级。
（3）滑动丝杠与无间隙丝杠。传动链精度主要由丝杠传动决定，对加工件的精度和拖动扭矩要求决定了丝杠选用。普通铣床一般选用不低于六级的滑动丝杠，与无间隙丝杠相比，滑动丝杠虽然价格较低廉，但精度比较低，在加工精度较高的工件时，应选用无间隙丝杠，因其具有摩擦损失小、效率高、精度高、寿命长、不易打刀等优点。
（4）安全防护。对普通铣床改造完毕后，应进行安全性检查，避免出现人员伤亡。
2.4 对普通铣床改造的步骤
（1）旧机床的设备选型。（2）确定改造的技术方案，其中包括七个方面：一是数控系统的选择；二是机床固有几何精度的修复及保养；三是机床电器及附件的更换；四是机床辅助系统的维修及保养；五是机床外观质量的修复；六是机床改造的技术劳务费用；七是机床改造后的综合调试、检测、参数补偿。（3）改造前的准备工作。（4）机床的改造。（5）改造完成后的验收。（6）操作及维修人员的培训。
3 结束语
对一般铣床智能化升级，就是在一般铣床的根本上添置了数控体系掌控，让一般铣床拥有智能化性能，完成需要的制造工作，是一般铣床拥有一定程度的柔性，制造速度以及品质获得提升，能够制造繁琐的工件经过对一般铣床智能化升级，促使单位快速前进。
参考文献
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[2]杨学桐，李冬茹，何文立.世纪数控机床技术发展战略研究[M].北京：国家机械工业局，2000.