三、机床数控改造实例分析

现以经济型数控车床为例说明改造要点。

1．选择数字控制系统。进口数控系统有日本Fanue、德国Siemens、美国MCS-8051系统等。国产数控系统主要有华中数控、广州数控系统等。这些系统均有直线插补、圆弧插补、车公／英制螺纹、刀具补偿、间隙补偿、刀具自动转位等功能，性能稳定，价钱适中，操作面板简单直观，有启动键、暂停键、单段／连续开关、连续进给键、急停键、键盘、显示屏等。不但控制弱电，而且对主轴变速、刀架转位、主轴启停与换向及其他一些辅助性动作也能通过指令控制。

2．滚珠丝杠副改造。为了实现丝杠无隙传动，应将原机床的滑动丝杠改换成滚珠丝杠副。此项不属必改项，如对机床精度要求不高时，可以通过预紧原螺母的方法消除传动间隙。

3．步进电机选用。车床进给传动部分改造时要拆除机械传动机构，代之以步进电机经齿轮或同步带、减速驱动丝杠，带动刀架移动。纵向步进电机固定在床身上，横向步进电机固定在床鞍上。如步进电机的转矩足够大及结构许可的情况下，也可以不用减速驱动机构，由步进电机直接与滚动丝杠相连。

4．自动刀架安装。将原车床的刀架换成自动转位刀架。卧式车床自动转位刀架最常见的型式是螺旋型四转位刀架，拆除小拖板后将刀架调整好高度安装在中拖板上，由数控系统直接控制，效率高，工艺性能可靠。

5．安装光电编码器。加工螺纹时为了保证步进电机进给与主轴的旋转相配合，切削出固定螺距、固定起点、多头螺纹等量分度的螺纹，通常在主轴尾部安装增量式光电编码器。切制螺纹时，编码器与主轴同步旋转，同时发出与主轴转角相对应的脉冲信号，控制刀架纵向移动。

6．导轨改造。为防进给部件爬行，影响运动平稳性和定位精度，可采用两种方法，一种是将原导轨贴软带；另一种是改为滚动导轨。当机床精度要求不高时，一般不做导轨改造。

7．主轴变速机构。主轴变速改造一般采用交流异步电动机变频调速系统，由CNC控制变频器、变频器驱动交流异步电动机实现自动无级变速。在自动化程度要求不高的情况下，机床主轴变速部分可不做改动，这样可大大降低改造成本。