采用多種表面工程技術(shù)恢復(fù)舊機(jī)床精度并經(jīng)數(shù)控化再制造后的機(jī)床性能接近或達(dá)到甚至超過新品,提高了零件加工精度,改善了工作環(huán)境,提高了產(chǎn)品質(zhì)量及勞動(dòng)生產(chǎn)率,縮短了新產(chǎn)品的制造周期,提升了企業(yè)的現(xiàn)代化水平。現(xiàn)代工業(yè)飛速發(fā)展,普通機(jī)床已不能滿足現(xiàn)代加工精度及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的要求。集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)于一體的數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn),使零件加工精度提高,產(chǎn)品制造周期縮短,且改善了工作環(huán)境,大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,因而越來越受到各生產(chǎn)企業(yè)的重視。
但如果將以前購(gòu)置的普通機(jī)床全部更新為數(shù)控機(jī)床,不僅資金投入太大,成本太高,而且原有設(shè)備的閑置又將造成極大的浪費(fèi)。所以,若能對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化再制造,不僅可以達(dá)到與購(gòu)置新機(jī)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(gòu)買新機(jī)床相比,可以節(jié)省50%以上的資金。如一套經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化再制造機(jī)床的價(jià)格僅為相同功能新數(shù)控機(jī)床的1/5一1/3。機(jī)床數(shù)控化再制造的意義還在于;能充分利用舊設(shè)備資源,以極小的代價(jià)獲得性能先進(jìn)的數(shù)控機(jī)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(jī)床性能,有效提高企業(yè)加工制造能力。同時(shí),可大量節(jié)省在鑄造、切削加工時(shí)所消耗的能源,并減少對(duì)環(huán)境的污染。
一、機(jī)床數(shù)控化再制造的內(nèi)容
機(jī)床數(shù)控化再制造是一條符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策且又可行的途徑,是指以可使用的普通舊機(jī)床作為“毛坯”,通過再制造手段制將其制造成為具有數(shù)控機(jī)床功能的、且與新數(shù)控機(jī)床性能相近、相同的數(shù)控機(jī)床,其再制造的主要內(nèi)容介紹如下。
1、精度恢復(fù)和機(jī)械傳動(dòng)都分的改進(jìn)
隨機(jī)床使用役齡的增加,機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)部件,如導(dǎo)軌、絲杠、軸承等都有不同程度的磨損。因此,機(jī)床再制造過程中的首要任務(wù)是對(duì)機(jī)床進(jìn)行類似于通常的機(jī)床大修,以恢復(fù)機(jī)床精度,達(dá)到新機(jī)床的制造標(biāo)準(zhǔn),因此,機(jī)床數(shù)控化再制造可以結(jié)合機(jī)床的大修來進(jìn)行,但機(jī)床數(shù)控化對(duì)機(jī)床精度的要求與普通機(jī)床的大修是有區(qū)別的,即整個(gè)機(jī)床精度的恢復(fù)與機(jī)械傳動(dòng)部分的改進(jìn),都要為滿足數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和數(shù)控自動(dòng)加工的要求來進(jìn)行,并應(yīng)具有批量大修的特征。
2、選定數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)
根據(jù)要進(jìn)行數(shù)控化再制造機(jī)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。由于數(shù)控系統(tǒng)是整個(gè)數(shù)控機(jī)床的指揮中心,在選擇時(shí)除了考慮各項(xiàng)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(jià)格比來選取,井適當(dāng)考慮售后服務(wù)和故障維修等有關(guān)情況。如選用企業(yè)內(nèi)已有數(shù)控機(jī)床中相同型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng),將對(duì)今后操作、編程、維修等都帶來較大的方便。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選取,也按再制造數(shù)控機(jī)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(dòng)系統(tǒng),再制造產(chǎn)品的質(zhì)量和維修更容易得到保證。
3、數(shù)控機(jī)床輔助裝置的選取
在機(jī)床數(shù)控化再制造過程中,要根據(jù)機(jī)床的控制功能選取輔助裝置。如選取四方或六角電動(dòng)換刀架來實(shí)現(xiàn)刀具自動(dòng)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?jǐn)?shù)控機(jī)床的輔助裝置目前在國(guó)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(jī)床相應(yīng)位置上進(jìn)行安裝、調(diào)整。
4、電控柜的設(shè)計(jì)和制作
由于普通機(jī)床的電器控制功能要求與數(shù)控機(jī)床不一樣。所以在對(duì)舊機(jī)床進(jìn)行機(jī)床數(shù)控再制造時(shí),原機(jī)床的電器控制部分一般只能報(bào)廢,重新按數(shù)控化再制造要求進(jìn)行設(shè)計(jì)制作。強(qiáng)電控制部分的線路設(shè)計(jì),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(jìn)行;當(dāng)控制功能較復(fù)雜時(shí),為簡(jiǎn)化強(qiáng)電控制部分的電氣線路,需要配置可編程序控制器(PLC)。數(shù)控機(jī)床的強(qiáng)電控制部分設(shè)計(jì)中要特別注意的是,數(shù)控系統(tǒng)各接口信號(hào)的特點(diǎn)和形式要相配,并且在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)盡量簡(jiǎn)化強(qiáng)電控制線路。
5、整機(jī)聯(lián)接調(diào)試
舊機(jī)床上述各個(gè)部件的再制造過程完成后,就可對(duì)組裝的再制造機(jī)床各個(gè)部件進(jìn)行調(diào)試。一般先對(duì)電氣控制部分進(jìn)行調(diào)試,看單個(gè)動(dòng)作是否正常,然后再進(jìn)入聯(lián)機(jī)調(diào)試階段。由于機(jī)床數(shù)控化再制造有多種方案,機(jī)床類型不同,再制造的內(nèi)容也不同,所以上述機(jī)床再制造內(nèi)容并非一成不變,而要根據(jù)實(shí)際情況選用合適的方式,以使普通機(jī)床數(shù)控化再制造后的性能與新的同類數(shù)控機(jī)床性能相近或相同,另外,在機(jī)床數(shù)控化再制造完成后,還應(yīng)注意培訓(xùn)數(shù)控機(jī)床的操作人員和編程人員,以使再制造數(shù)控機(jī)床能夠盡快發(fā)揮作用。
二、機(jī)床數(shù)控化再制造的關(guān)鍵技術(shù)
對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化再制造,關(guān)鍵技術(shù)在于對(duì)機(jī)床精度的恢復(fù)。機(jī)床一般在工作車間已經(jīng)工作多年,其中導(dǎo)軌、溜板等都有不同程度的磨損。在有條件的時(shí)候,可將機(jī)床運(yùn)至機(jī)床大修廠,按常規(guī)機(jī)床大修的方法,對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌進(jìn)行磨削,磨削量以保持床面有一定的表面硬化層為宜。若機(jī)床磨損嚴(yán)重,磨削后,表面硬化層已去除,可采用電刷鍍的方法加工耐磨表層。與床身相匹配的溜板,一般可采用刮研的方法修配恢復(fù)精度。在導(dǎo)軌磨損量較大的情況下,也可采用貼塑工藝恢復(fù)機(jī)床導(dǎo)軌精度。
主軸精度的修復(fù)是再制造機(jī)床維修的另一個(gè)側(cè)重點(diǎn)??刹捎酶鼡Q主軸軸承等傳統(tǒng)方法配合電刷鍍工藝完成。主軸箱通常需單獨(dú)修復(fù),并調(diào)試驗(yàn)收精度。有些磨損量小的機(jī)床也可以采用表面工程技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)操作,恢復(fù)機(jī)床精度。運(yùn)用電刷鍍、熱噴涂、納米顆粒復(fù)合刷鍍、高強(qiáng)度納米修補(bǔ)劑、納米潤(rùn)滑脂等高新表面技術(shù)和其他表面工程加工技術(shù),可高質(zhì)量地恢復(fù)與提升機(jī)床機(jī)械部件的精度和使用性能。
三、機(jī)床再制造工程的意義
機(jī)床再制造工程是以機(jī)床全壽命周期設(shè)計(jì)和管理為指導(dǎo),以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為目標(biāo),以先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為手段,恢復(fù)或改造廢舊機(jī)床的一系列技術(shù)措施或工程活動(dòng)的總稱。機(jī)床再制造不同于機(jī)床維修。機(jī)床維修是在機(jī)床使用階段為了保持其良好技術(shù)狀況及正常的運(yùn)行而采取的技術(shù)措施,常具有隨機(jī)性、原位性、應(yīng)急性。而機(jī)床再制造是將有再制造價(jià)值的廢舊機(jī)床作為再制造毛坯,利用離新技術(shù)對(duì)其進(jìn)行批量化修復(fù)、性能升級(jí),所獲得的再制造機(jī)床在技術(shù)性能上可達(dá)到甚至超過新機(jī)床的水平。機(jī)床再制造也不同于機(jī)床的再循環(huán)。再循環(huán)是通過回爐冶煉等加工方式,將報(bào)廢機(jī)床返回到原材料。再制造是將報(bào)廢機(jī)床作為高級(jí)資源而最大限度利用的“回收”方式,其生產(chǎn)成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于新機(jī)床制造的成本。
因此,機(jī)床數(shù)控化再制造可以充分利用原有資源,減少浪費(fèi),綠色環(huán)保,并達(dá)到機(jī)床設(shè)備的更新?lián)Q代和提高機(jī)床性能的目的。而資金投入要比從原材料起步進(jìn)行制造的新數(shù)控機(jī)床少得多,對(duì)環(huán)境污染也少得多。