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【關健詞】機床；數(shù)控化改造；改造方案；機械系統(tǒng)；選型和設計；參數(shù)設計；

1 引言

近年來，我國機械制造業(yè)得到了很快的發(fā)展，提高工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量及提高生產(chǎn)效率已經(jīng)非常重要。在各中、大型制造企業(yè)中也有相當數(shù)量的傳統(tǒng)機床，且50%都是使用超過10年以上的舊機床，數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命一般在5～10 年，而我國大多數(shù)機床都在超期服役。由于使用時間長，無法滿足技術的進步和產(chǎn)品革新的要求。要解決以上問題，提高企業(yè)加工能力和產(chǎn)品競爭力，有兩種根本途徑: (1) 重新購置數(shù)控機床，淘汰舊設備；(2) 對舊設備進行數(shù)控改造。后者與前者相比，更具優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在:

(1)交貨期短。尤其是大型機床和特殊專用機床優(yōu)勢更加明顯。一般來講，改造大型機床能在較短時間內(nèi)使機床投入生產(chǎn)，而購買新機床周期都在半年到一年時間；

(2)性能更穩(wěn)定。各基礎件經(jīng)長期時效，幾乎不會產(chǎn)生應力變形而影響精度，各功能部件經(jīng)長期磨合，功能穩(wěn)定，可靠性好；

(3) 設計風險小。新機床設計中帶來的技術、方案風險在大修改造中幾乎不存在；

(4) 可以更充分地體現(xiàn)用戶的意愿。用戶與維修人員可以依照實際需要和機床長期使用情況，在大修改造中提出對機床性能、操作與維修等方面的改進（包括增、改）意見，有權選擇機械零部件、數(shù)控系統(tǒng)等電氣設備的規(guī)格、型號、性能等；

(5) 更有利于使用與維護。由于用戶、維修人員不僅可以直接參與改造方案的制定，而且可以參與改造的全過程，直接獲取各種技術信息，更深入地掌握機床的結構及性能特點，從而增強使用與維修的主動能力；

(6) 可以更快地獲取最新的更實用的備件；

(7) 節(jié)省大量投資；

(8) 降低投資風險。

2 機床數(shù)控化改造技術

(1) 確定改造方案

對改造對象進行全面檢查，明確改造目標和改造后機床用途，確定改造方案。普通機床數(shù)控化改造總體步驟如圖1 所示。對于舊數(shù)控機床的升級改造，機械系統(tǒng)改造較少，主要是電氣控制系統(tǒng)的升級改造，以改變系統(tǒng)老化、備件匱乏帶來的故障率高、維修周期長的問題。

(2) 機械系統(tǒng)的改造

普通機床機械系統(tǒng)改造項目多，如圖2 所示。如普通機床往往在鑄鐵床身上直接加工出導軌，長時間使用出現(xiàn)磨損，影響加工精度，為提高其耐磨性和動、靜剛度，可以改造為采用軸承鋼淬硬制成導軌，粘貼緊固到鑄鐵床身上，而后再對粘貼好的導軌進行磨削；改變普通機床繁瑣的傳動鏈，采用步進、DC或AC 伺服電動機結合滾珠絲杠副的傳動形式，使傳動鏈大大縮短；增加自動換刀裝置； 增加分度工作臺、回轉(zhuǎn)工作臺等輔助功能部件等。對于舊數(shù)控機床的升級改造，如果機械部件性能良好，液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、系統(tǒng)等輔助部件性能也都正常，除對機械部件做除銹和清潔保養(yǎng)外，無需做大的更換和修復。

（3） 數(shù)控系統(tǒng)的選型和設計

無論普通機床的數(shù)控化改造，或是舊數(shù)控機床的升級改造，數(shù)控系統(tǒng)的選型、設計和安裝都是至關重要的核心步驟。舊數(shù)控機床系統(tǒng)較多采用: SINUM ERIK7，3，8，850 /880，810； FANUC 7，6，3。

目前，多數(shù)早期型號的數(shù)控系統(tǒng)的電氣備件已經(jīng)停止供貨，改造時，基本不考慮保留老系統(tǒng)，而是根據(jù)機床的現(xiàn)狀、產(chǎn)品生產(chǎn)要求、企業(yè)資金狀況，選擇相應的低、中、高檔數(shù)控系統(tǒng)。如圖3 所示，如果追求品質(zhì)優(yōu)越、穩(wěn)定的數(shù)控系統(tǒng)，可選擇國外知名品牌的數(shù)控系統(tǒng)；國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)也具有性價比高、維修使用成本低的優(yōu)勢，在選用時，建議根據(jù)企業(yè)所在地區(qū)選用。

舊數(shù)控系統(tǒng)大部分帶有老型號的PLC 邏輯控制系統(tǒng)，在數(shù)控系統(tǒng)改造過程中，要考慮新老系統(tǒng)替換時的差別，對PLC 部分輸入輸出點的數(shù)量和性質(zhì)作出比較精確的估算。

對于電路的改造，可采取的方案有兩種: ①“接口型改造”，即保留繼電器電路，只對NC、PLC 進行改造，新PLC 不參與電路控制，只處理NC 所需的指令信號。此方案改造設計、調(diào)試工作量較?。虎?“徹底改造”，在繼電器邏輯較復雜、故障率較高、用戶又能提供清楚邏輯圖的情況下，可用新NC 所帶的PLC 將電路全部改造，簡化了電路，又合理利用了PLC 的控制能力。此方案可大大簡化硬件電路，提高可靠性，但改造設計、調(diào)試工作量較大。

對于數(shù)控系統(tǒng)的改造，還應注意:①要盡量向一個著名廠家的型號系列靠攏，這樣既有利于維修和管理，又利于備件的購買，千萬不要把企業(yè)的數(shù)控系統(tǒng)搞成“萬國牌”。②要清楚所選廠家在國內(nèi)的維修服務狀況，以免將來后患無窮。

(4) 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的選型和設計

如圖4 所示，伺服驅(qū)動系統(tǒng)的選型和設計主要包括: 主軸伺服系統(tǒng)和進給伺服系統(tǒng)電動機的選擇以及配套電機驅(qū)動器和主軸變頻器的選擇。對于電機驅(qū)動器，可選擇與數(shù)控系統(tǒng)配套的驅(qū)動器，如FANUC 本身開發(fā)了集成程度很高的多軸驅(qū)動器，也可選擇市面上的其他品牌驅(qū)動器。在改造過程中，對于狀態(tài)良好、價值很高的老伺服系統(tǒng)，可采取保留驅(qū)動裝置和電機的方案，也可采取只保留功率大、價格貴、安裝麻煩、狀況良好的電機，而更換為新型驅(qū)動裝置，若保留，還要考慮老伺服系統(tǒng)是否與新數(shù)控系統(tǒng)匹配的問題。

(5) 機床測量系統(tǒng)的選型和設計

對于機床測量系統(tǒng)，目前數(shù)控系統(tǒng)的要求是增量式脈沖編碼輸入，所以舊機床所配的感應同步尺或旋轉(zhuǎn)變壓器等測量元件均需用增量式脈沖編碼器、光柵尺代替。具體方案是: 旋轉(zhuǎn)變壓器基本不能保留，可以采用新型旋轉(zhuǎn)編碼器替代； 感應同步器/尺的情況略微復雜，能改掉盡量改掉，用新型HEIDENHAIN光柵尺和圓光柵替代，但在某些場合，如精密轉(zhuǎn)臺，會遇到新的圓光柵不能安裝的問題，西門子為此提供了感應同步器/尺信號到新系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換裝置，但該裝置價格昂貴，盡量不要選用。

(6) 電柜設計

電柜設計包括的內(nèi)容如圖5 所示。此外，在舊數(shù)控機床的升級改造中，還應遵循以下原則：一是進口數(shù)控機床電氣柜以及柜內(nèi)的元器件即使使用了若干年，狀態(tài)仍會優(yōu)于國內(nèi)甚至合資品牌的元器件，所以，改造高檔進口數(shù)控機床，不建議做大拆大改； 如果電氣柜狀態(tài)比較差，全套更換，在資金允許的情況下，要盡量選擇知名品牌。在改造方案確定初期，就要根據(jù)電氣改造方案測定所需的電纜長度，凡與數(shù)控驅(qū)動測量系統(tǒng)直接相關的電纜，只選擇原裝電纜；但大型主軸電機的電力電纜價格過于昂貴，改造時不考慮原裝電纜。

(7) 參數(shù)設計及設置

根據(jù)改造方案，查閱數(shù)控系統(tǒng)、變頻器、伺服驅(qū)動器說明書，依據(jù)機床設計性能，設計、設置、匹配參數(shù)。如圖6 示。

(8) 機電聯(lián)調(diào)和精度控制

這是改造能否成功的關鍵環(huán)節(jié)。工程人員在這一階段完成機電聯(lián)調(diào)、數(shù)控系統(tǒng)的最終調(diào)試、驅(qū)動系統(tǒng)的參數(shù)最佳化調(diào)節(jié)等工作，并為驗收做準備。驗收主要包括兩項內(nèi)容：①按照國際標準，不同類型的機床相應的標準試切削程序，進行標準樣件試切削； ②對機床精度進行檢驗，可采用激光干涉儀進行測量，機床位置測量系統(tǒng)的補償可采用得到的數(shù)據(jù)，從而提高機床精度。

3 總結

現(xiàn)代制造技術快速發(fā)展，高速電主軸、直線滾動導軌、直線電動機、大容量刀庫、虛擬技術等廣泛應用在數(shù)控機床上，機床功能越來越復雜，5 軸加工中心、復合加工設備( 如車、銑、磨集成) 、特種加工設備( 激光、真空電子束、噴涂) 等越來越多。研究、探索這些數(shù)控設備性能特點，在其正常工作階段充分利用，通過合理的數(shù)控改造進一步挖掘其價值，提高設備可靠性，減少維護費用，是隨著國內(nèi)制造業(yè)的升級而不斷深入的研究課題。

參考文獻:

[1]李猛.機床數(shù)控技術[M].北京: 北京航空航天大學出版社,2009．

[2]李猛.數(shù)控機床與編程[M].北京: 北京大學出版社,2009．

篇2

【關鍵詞】數(shù)控技術；機械加工；機床；研究

在對機床進行數(shù)控化加工的過程中，必須要將施工工藝的細致程度考慮在數(shù)控編程內(nèi)或者計算的過程中，否則計算的數(shù)據(jù)偏差過大就會使得加工的產(chǎn)品出現(xiàn)極大的偏差。但是在實際的機床進行數(shù)控編程的過程中，不僅要將施工工藝精密計算，還要將每一個細節(jié)都考慮周到，如果在建設的過程中沒有將數(shù)控的方法設計得科學合理，那么也會導致后期的重復計算和返工的時間增加，這就使得時間遭到了極大的浪費。數(shù)控所控制的加工工藝，可以說是在機械加工過程中最為重要的一個環(huán)節(jié)，在進行數(shù)控工藝的設計工作過程中，如果沒有用最為科學合理的方式來進行設計，必然會導致加工的程序出現(xiàn)問題，同時也會導致加工的零件質(zhì)量和機床加工的生產(chǎn)效率受到極大的影響。

機械化控制的機床，必須要將每一個環(huán)節(jié)的空自己內(nèi)容都設計到極為詳細，但是要最大限度的減少加工的工序，各個環(huán)節(jié)所需要的工裝數(shù)量必須要低于普通的機床，否則機械化改造就沒有實際的意義。通過以上我們也可以發(fā)現(xiàn)，機床在進行加工的過程中，實際上各個工序的內(nèi)容都比較復雜，但是結合具體的實際情況并將其機械化后，就使得各個工序有效的集成起來，并且還能夠提升機床加工的精度和加工效率。

1.數(shù)控技術的原理

1.1工作原理

數(shù)控技術自身通常都有計算機操作系統(tǒng)，并且將自身各個結構、單元、模塊與機床向連接起來，從而使得操作人員能夠通過遠程的方式來操作機床進行敬愛工，以機械控制的方式來運作每，使得機床生產(chǎn)的效率能夠不斷的提高。除此之外，還需要保證數(shù)控化系統(tǒng)中的所編制的系統(tǒng)能正常的運行，最大限度的降低誤差，控制好各個零件之間的精確位置，特別是控制刀具相對于工件給定速度。采用輸入設備輸入各種數(shù)據(jù)信息[2]，把各個坐標軸的移動分量傳輸?shù)綄尿?qū)動電，保持機床切削運動朝著編制好的路徑進行路，這些都需要依靠裝置的插補功能。數(shù)控裝置本質(zhì)上屬于計算機控制的，在控制過程中只需將數(shù)據(jù)信號反饋到控制裝置里，通過中央處理器對數(shù)據(jù)信息進行處理分析，維持了各運作部件有序的加工生產(chǎn)，數(shù)控系統(tǒng)按照零件輪廓線型的有限信息，這樣便能保證各項數(shù)據(jù)指令的正常處理，最終實現(xiàn)精密加工處理。

1.2基本概念

所謂的數(shù)控技術，指的是通過采用數(shù)字信息，對機械加工和運動過程進行控制，提高機械設備運作的自動化效率，給現(xiàn)代機械加工帶來了極大的幫助。數(shù)控技術主要包括：傳感檢測技術、傳統(tǒng)的機械制造技術、光機電技術以及網(wǎng)絡通信技術。工作過程中只需要預先編程，然后采用編輯好的程序指令對設備進行相應的控制[3]。

2.數(shù)控技術在機械制造領域中的應用分析

2.1在機床設備中的應用

在機械加工領域發(fā)展過程中，機床設備控制技術是一項非常重要的技術，對于機械加工業(yè)的發(fā)展起著重要作用，是現(xiàn)代機電一體化的重要組成部分，在很大程度上提高了機床的生產(chǎn)效率。數(shù)控計算機發(fā)出的控制指令，通過控制機床中心系統(tǒng)作用于機床并執(zhí)行如冷卻泵的起停等各種順序動作指令，從而使得機床能夠按所編的程序自動加工出相應的零件。

2.2在工業(yè)中的應用

工業(yè)生產(chǎn)領域中，數(shù)控技術在很大程度上用于工業(yè)機械設備的生產(chǎn)線，并且以計算機為實現(xiàn)方式，通過計算機進行程序的編寫和程序代碼的編寫輸入等，從而保證了加工零部件的加工程序的順利進行，數(shù)控技術在工業(yè)領域的應用主要在于以機械化的作業(yè)方式代替了人工進行相關程序的操作，完成難以完成甚至不可能完成的工作任務和程序。數(shù)控技術具有高精度的技術特點，在保證了相關機械設備的加工質(zhì)量的同時也在很大程度上提高了生產(chǎn)的效率，有效改善了操作人員的工作條件，節(jié)約了施工人力。

2.3在機械加工系統(tǒng)當中的應用

隨著機械加工技術和加工工藝的持續(xù)發(fā)展和研究，機械加工設備及其加工的控制系統(tǒng)也在相關技術的發(fā)展之下得到了持續(xù)的發(fā)展和升級，數(shù)控技術機械設備機殼的毛坯制造。由于相應的機械加工設備控制系統(tǒng)也在不斷更新變化，使得各種機殼的毛坯制造商開始積極引進先進焊件。

3.數(shù)控機床增效的主要途徑

當前，數(shù)控機床加工設備以及相關的加工工藝中存在一定的問題，缺乏合理的加工切削參數(shù)，缺乏數(shù)控機床加工工藝數(shù)據(jù)庫以及知識庫，其次缺乏數(shù)字化的制造以及管理系統(tǒng)。數(shù)控機床加工的這些設備致使數(shù)控機床加工過程中的準備時間以及等待時間和故障調(diào)試的時間較長，致使對整體的數(shù)控機床的加工效率產(chǎn)生了整體的影響。

3.1提高數(shù)控機床的自動化程度

數(shù)控技術的機械化加工過程中，逐漸提高數(shù)控技術的自動化程度，是數(shù)控技術的發(fā)展趨勢，減少加工所需要的時間，通過柔性制造單元，以及柔性生產(chǎn)線和復合的加工等數(shù)控加工技術，從而有效提高了加工零件在實際的生產(chǎn)過程中的連續(xù)性以及自動化，有效縮短了加工過程中的輔助時間，提高了加工的效率。

3.2逐漸優(yōu)化加工過程

數(shù)控機床的加工還應通過生產(chǎn)過程的持續(xù)優(yōu)化實現(xiàn)，生產(chǎn)過程的優(yōu)化液將有效減少加工的準備時間，以配套的較為先進的生產(chǎn)和管理方式、機械設備的管理以及刀具的自動配送和機械零件的制造執(zhí)行系統(tǒng)等，有效提高了設備的完整性和開動率，保證數(shù)控機床的高效管理和持續(xù)運行。

4.結語

機床數(shù)控化的改造技術已經(jīng)在各個行業(yè)中得到了極為廣泛的利用，我企業(yè)生產(chǎn)帶來了更高的效率和更多的產(chǎn)品利潤，但是我們不能止步不前，我們需要不斷研究機床數(shù)控化技術，將其中的缺點全部彌補，使得這項技術能夠不斷的完善，并且為工業(yè)生產(chǎn)帶來更高的效益，為我國的工業(yè)技術進步做出了巨大的貢獻。

【參考文獻】

[1]辛長德.數(shù)控技術在機械制造中應用及發(fā)展[J].科技創(chuàng)新與應用，2012（8）.

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中心詞匯:機床大修、數(shù)控、數(shù)控化改造

1發(fā)生與開展的社會、經(jīng)濟基礎

我國現(xiàn)有的、數(shù)以萬計的新鮮、落后的機床是機床大修與數(shù)控化改造行業(yè)發(fā)生的理想基礎。我國是一個開展中國度,由于臨時自身機制的不順應性,經(jīng)濟實力過低、技術落后、設備新鮮,極大地制約著國民經(jīng)濟的開展。為盡快改動我國機械制造業(yè)的落后形狀,近二十多年來,我們在困難地開展民族機床制造業(yè)的同時,積極地引進了世界先進技術與設備。一方面與世界先進機床制造廠協(xié)作,不時消費出具有世界先進水平的各類機床;另一方面直接購進了少量的各類機床。這一切都為我國國民經(jīng)濟的快速開展起到了龐大的作用。

但是,機床臨時運轉(zhuǎn)甚至超負荷運用,同時又缺少仔細的維修與保養(yǎng),形成機床嚴重磨損,喪失了精度;有些機床則由于企業(yè)人員及產(chǎn)品結構的改動,或由于技術力氣缺乏而被臨時閑置,需求運用時卻發(fā)現(xiàn)早已銹跡斑斑,電控系統(tǒng)不能起動;由于新產(chǎn)品制造的需求,原無機床功用已不能滿足運用要求,急需更新晉級改造;由于世界計算機及網(wǎng)絡技術的飛速開展,形成數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)廠的產(chǎn)品更新加快,原有產(chǎn)品過早停產(chǎn),給備件改換與維修帶來一定困難;況且數(shù)控系統(tǒng)的運用壽命普通在5～10年,而我國大少數(shù)機床都在超期退役。這些諸多要素都需求對機床停止大修及數(shù)控化晉級改造。

清楚的經(jīng)濟效益是機床大修及數(shù)控化改造行業(yè)的開展動力。關于機床擁有者來說,只需破費購置相反新機床30%以下的費用即可取得相反的運用效果,依據(jù)國際該行業(yè)的記載,即使將原機床的結構功用停止徹底改造晉級,也只需破費購置新機床60%左右的價錢。

舊機床的大修、創(chuàng)新、晉級改造與購置新機床相比,具有下列優(yōu)勢:①交貨期短。尤其是大型機床和特殊公用機床優(yōu)勢愈加清楚。②功用更動搖。各基礎件經(jīng)臨時時效,簡直不會發(fā)生應力變形而影響精度;各功用部件經(jīng)臨時磨合,功用動搖性牢靠性好。③設計風險小。新機床設計中帶來的技術、方案風險在大修正造中簡直不存在。④可以更充沛地表現(xiàn)用戶的志愿。用戶與維修人員可以依照實踐需求和機床臨時運用狀況,在大修正造中提出對機床功用、操作與維修等方面的改良(包括增、改)意見,有權選擇機械零部件、數(shù)控系統(tǒng)等電氣設備的規(guī)格、型號、功用等。⑤更有利于運用與維護。由于用戶、維修人員不只可以直接參與改造方案的制定,而且可以參與改造的全進程,可以直接獲取各種技術信息,更深化地把握機床的結構及功用特點,從而增強運用與維修的自動才干。⑥可以更快地獲取最新的更適用的備件。⑦節(jié)省少量投資。⑧降低投資風險。

社會化、專業(yè)化趨向是機床大修及數(shù)控化改造行業(yè)的殊途同歸。舊機床的數(shù)控化改造和創(chuàng)新不只僅是以后經(jīng)濟轉(zhuǎn)軌時期必要和重要的行為,而且是一個企業(yè)臨時開展的戰(zhàn)略措施。

2大修正造方案的選擇

2.1前期立項預備任務

2.1.1技術可行性分析。主要是瞄準改造目的及加工對象,對被改造機床停止結構、功用、精度等技術狀況的片面分析。其中包括機床原來的結構設計能否合理;機床的基礎部件和結構件能否依然完整;普通機床改為數(shù)控機床,要調(diào)查各坐標軸的機械傳動結構及導軌副的方式等能否適用;測量機床目前的各項精度與出廠精度停止對比,能否存在差距;綜合總結目前機床存在的一切缺點和歷史上出現(xiàn)過的嚴重缺點。針對上述效果,對照改造目的和典型工件,編寫改造義務書,做到改造后的機床到達一定的先進性和適用性。

2.1.2經(jīng)濟可行性分析。從實踐可操作性動身列出幾種應思考的狀況:從機床自身的價值思考,分析要到達改造目的所需投入能否偏高;從該機床在本單位產(chǎn)品制造中的位置和重要水平來分析改造價值;從該機床的投入產(chǎn)出率預算,能否能較快收回投資,然后迅速發(fā)生較好效益;機床改造后提高了機床精度,添加了功用,能否能使本單位產(chǎn)品提高水平,或許能有利于開發(fā)新產(chǎn)品,從而取得附加效益。改造資金來源牢靠。

2.2技術方案預備

2.2.1機械及液壓系統(tǒng)作為機床的最終用戶,廠方必需首先要確認,該機床機械及液壓系統(tǒng)的狀況。如:目前機床的精度,機械傳動鏈的狀況,絲杠、導軌的狀況,有無嚴重缺點等,以確定機床是大修、項修。假設是非數(shù)控機床要改為數(shù)控機床,首先要思考機械改裝的可行性,最重要的是導軌的方式及滾珠絲杠的裝置。再有就是機械傳動機構的傳動間隙與傳動剛度能否契合數(shù)控機床的要求。

2.2.2電氣系統(tǒng)在做數(shù)控機床改造方案時,用戶可以依據(jù)機床的形狀及工藝要求來選擇數(shù)控系統(tǒng)。其一,是選擇數(shù)控制造廠商,目前世界上功用及信譽較好的有西門子(德國)、發(fā)那科(日本)、三菱(日本)、NUM(法國)、FAGOR(西班牙)等。用戶可在具體了解上述廠商數(shù)控系統(tǒng)的特點及功用價錢比等目的的基礎上,與實施改造的工程公司一道,選擇一個比擬適宜的數(shù)控系統(tǒng)(NC)。其二,是依據(jù)機床的功用要求選擇相應控制系統(tǒng)的類型,做到既能滿足機床全部功用要求又不提高規(guī)范。

2.2.3關于機床測量系統(tǒng),目前數(shù)控系統(tǒng)的要求是增量式脈沖編碼輸入,所以老機床所配的感應同步尺或旋轉(zhuǎn)變壓器等測量元件均需用增量式脈沖編碼器、光柵尺替代。

2.2.4關于電路,改造可采取的方案有兩種:“接口型改造”,即保管繼電器電路,只對NC、PLC停止改造,新PLC不參與電路控制,只處置NC所需的指令信號。此方案改造設計、調(diào)試任務量較小。另一種是“徹底改造”,在繼電器邏輯較復雜,缺點率較高,用戶又能提供清楚邏輯圖的狀況下,可用新NC所帶的PLC將電路全部改造,簡化了電路,又合理應用了PLC的控制才干。此方案可大大簡化硬件電路,大大提高牢靠性,但改造設計、調(diào)試任務量較大。

2.3各局部裝置方式確實定

2.3.1控制系統(tǒng)的裝置罕見的有懸掛式、柜式、臺式等。裝置方式的選定,直接決議各種銜接電纜的走線方式和電纜長度,也關系到操作與維修的方便性。

2.3.2驅(qū)動系統(tǒng)的裝置,準繩上只能采取電氣柜內(nèi)裝置這一種方式,應思考的要素有通風冷卻,電纜走線方式及長度,對其他電器的攪擾等。

2.3.3電動機的裝置,依據(jù)機床的實踐,確定電動機的裝置方式:法蘭式、底座式、帶底座法蘭式,再加上軸伸方向、電動機接線盒的位置等,這些由電動機的訂貨輔佐參數(shù)確定。

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[關鍵詞]機床改造；數(shù)控化改造；改造內(nèi)容；機電設計

中圖分類號：TG65 文獻標識碼：A 文章編號：1006-0278（2014）01-173-01

一、機床數(shù)控化改造的必要性

目前，與發(fā)達國家相比，我國企業(yè)機械制造整體水平還有著不小的差距，特別是對于先進制造技術的核心技術中的數(shù)控技術來說，更是如此。我國目前大多數(shù)企業(yè)使用的竇唯傳統(tǒng)老式機床，已經(jīng)不能滿足企業(yè)高技術產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，在新形勢下，傳統(tǒng)式機床改造成數(shù)控機床已經(jīng)大勢所趨。

二、機床數(shù)控化改造的分類

下面則為機床的數(shù)控化改造的幾個方面：第一，NC化功能。把數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)顯裝置在普通機床上進行安裝，從而改造為CNC機床和NC機床；第二，恢復原功能。診斷并恢復原有機床存在的故障部分；第三，翻新。翻新機床的機械及電氣部分，這樣能夠有效提高效率、精度以及自動化程度，重新裝配加工機械部分，滿足原精度的恢復要求；并用最新的CNC進行不滿足生產(chǎn)的CNC系統(tǒng)的更換工作。第四，技術創(chuàng)新工作。采用新技術與新工藝，在原有規(guī)?；A上盡量提高性能檔次，通過技術創(chuàng)新或者技術更新方法，力爭較大規(guī)模能夠提高更新改造的檔次和水平。

三、機床數(shù)控化改造的內(nèi)容

這里以翻新技術在車床數(shù)控化改造中應用為例，結合現(xiàn)場實際情況，主要介紹機床數(shù)控化改造內(nèi)容，以及相關的機電設計內(nèi)容。

（一）進給軸的改造

其中，同一電機驅(qū)動普通車床的x軸和z軸，不同的工件螺距則是通過走刀運動獲得，就是經(jīng)過走刀箱傳動絲杠及溜板箱完成。在經(jīng)過走刀箱傳動光桿及溜板箱完成的走刀運動過程中，不同的進刀量，也就是x軸運動可以獲得。對于改造普通車床數(shù)控化過程中，走刀箱及溜板箱往往都除去，而是代替采用進給伺服（或步進）傳動鏈，分析具體情況如下。

由數(shù)控指令獲得不同的走刀量和螺距而確定縱向，z軸：縱向電機一減速箱（或聯(lián)軸器）一縱向滾珠絲杠一大拖板；由數(shù)控指令獲得不同的走刀量確定橫向，x軸：橫向電機一減速箱（或聯(lián)軸器）一橫向滾珠絲杠一橫滑板。

在保證機床剛性的前提，對于改造后的保證機床剛性的前提進行分析，其影響因素包括機床導軌的精度情況、以及相應的滾珠絲杠副的選擇和布置問題等等。

（二）主軸部分改造分析

車削加工中的主運動則是通過車床主軸帶動工件進行不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)運動，從而使得大部分的機床動力得以消耗。相比于普通機床，數(shù)控車床的主軸箱主要有以下幾個部分組成，包括電主軸或是傳統(tǒng)機械主軸單元，加上變頻電機，還有變頻器所構成。數(shù)控化改造普通車床的過程中，原主軸箱在大部分情況下都是保留的，盡量稍作改動，當需要改動時，需要注意以下幾點問題。

在不需要原有機械進行變速換擋處理過程時，一般在恒定速度鏈上固定主軸箱內(nèi)齒輪組，為了避免失誤出現(xiàn)操作事故，還應該焊死摩擦片。

對于主軸中具有的液壓操作，包括主軸的正反轉(zhuǎn)、變速和等功能，為了避免液壓系統(tǒng)受到主電機正反轉(zhuǎn)的影響，或者轉(zhuǎn)速的變換影響而失靈，此時，需要增加單獨普通電機安裝，來進行相關的驅(qū)動。

主軸部分數(shù)控化改造的另一個重要部分則是讓機床能夠進行螺紋加工，對于傳統(tǒng)的車床交工螺紋過程來說，操作較為麻煩，都是通過不同的掛輪組來完成不同的螺紋加工。在進行改造過程中，一般把一個光電編碼器在主軸末端或者是滑輪架位置進行安裝，主軸的同步性可以通過反饋給系統(tǒng)控制獲得，要求其轉(zhuǎn)速保持與主軸轉(zhuǎn)速的一致性，光電碼盤隨著主軸轉(zhuǎn)一周而旋轉(zhuǎn)一周，這就能夠加工出立項的螺紋。其中，絕對式光電碼盤和增量式光電碼盤是常見的兩種光電碼盤，它們的編碼方式不同，國內(nèi)常用的為增量式光電碼盤。一般來說，常用的光電碼盤上的刻線條數(shù)為1024線就能滿足使用條件。

（三）刀架部分的改造

對于老式傳統(tǒng)的車床刀架來說，大多是手動，加上液壓驅(qū)動和少部分的電動，而電動刀架則是目前數(shù)控機床的刀架的基本形式，在改造過程中，可以根據(jù)實際需要情況進行更換，體現(xiàn)出電動刀架的迅速、定位準確等特點。

立式電動刀架和臥式轉(zhuǎn)塔刀架則是常用的兩種電動刀架，一般臥式類型可以安裝8～12把刀，立式類型有四工位或者六工位，每種刀架可分為免抬刀刀架和抬刀刀架之分，在改造過程中，常用的則是立式的四工位的電動刀架。

（四）部分改造

對于老式傳統(tǒng)的機床的部分分析，除了主軸箱以外，絲杠副、導軌、光桿等都需要進行定期的油脂和注油處理，這樣就影響到絲杠副、導軌的精度問題，對于同等驅(qū)動下的機床運動的靈活性和穩(wěn)定來說，也具有一定影響。

在進行機床改造過程中，一般都要相應的改造部分，一般分為編程自動和手控兩種，往往采用定時、定量供應稀油的方式進行，根據(jù)實際情況需要，在機床絲杠副和導軌布置好以后設置。其中，油脂一般在絲杠支撐軸承中采用，在供油充分或是特殊需要情況下，可采用稀油。

（五）機床防護

對于改造機床的防護來說，一般分為辦防護、局部防護和全防護三種。其中，局部防護只是針對走線、電機和絲杠副等方面采取的防護措施；在局部防護的基礎上，增加相關的擋屑裝置，增加切削保護，這就是半防護方式；全防護則是在半防護的基礎上，封閉整個機床，此種防護需要考慮的因素最多，具有最難處理的情況，包括防水、安裝位和美觀因素等等，在實際操作中，前面兩種最為容易實現(xiàn)。

篇5

關鍵詞：數(shù)控機床 教學 實訓一體化

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，數(shù)控技術已被廣泛應用到機械制造行業(yè)中。數(shù)控機床成為一門相當重要的課程，整個實訓過程中，有較高的理論編程要求與較高的技術操作能力要求，使得數(shù)控機床實訓一體化教學成為了重點探究內(nèi)容。針對這一問題，需要進行理論實踐一體化教學改革，提高學生的綜合能力。

一、加強對教學大綱的重組

隨著機械制造行業(yè)現(xiàn)代化進程的加快，高精度、多軸化、智能化等名詞已成為了專業(yè)技術可持續(xù)發(fā)展的目標。與此同時，負責實現(xiàn)這一目標，培養(yǎng)高技術人才的技工院校專業(yè)教學大綱等也應不斷改進與創(chuàng)新。職業(yè)教學模式的深化改革內(nèi)容要凸顯的就是技能教育?，F(xiàn)今，技工學校內(nèi)數(shù)控機床實訓一體化的教學內(nèi)容、教學層次等還應緊緊圍繞這一主體展開，不斷探索出符合企業(yè)發(fā)展的項目與單元教學、情境教學、模塊教學模式，豐富職業(yè)教學方法。

教學大綱與教學計劃在整個過程中均應直面企業(yè)需求，緊跟數(shù)控技術發(fā)展目標與發(fā)展方向。注重職業(yè)技能的培養(yǎng)，將多功能、多軸、交流伺服系統(tǒng)應用于柔性制造單元，把柔性制造系統(tǒng)廣泛應用于教學中。同時，教學環(huán)節(jié)和教學內(nèi)容不可限定課堂理論教學中，還應通過不斷實踐，采用仿真演示的課堂教學模式，強化機床實際操作能力的培養(yǎng)，為學生提供足夠的實訓實踐時間，確保學生嫻熟的掌握數(shù)控銑床、數(shù)控車床、加工中心等機床的具體操作。學生在企業(yè)實踐的過程中，教師可積極了解學生知識的掌握情況等，鼓勵其積累經(jīng)驗，培養(yǎng)專業(yè)技能。校方應與企業(yè)相互交流、合作，定期向企業(yè)咨詢，了解企業(yè)發(fā)展需要的專業(yè)性人才，并對教學大綱與教學內(nèi)容與教學手段進行改進和完善，不斷讓企業(yè)成為技工院校數(shù)控技術人才的主要培訓、實踐場所。

二、加強專業(yè)教師隊伍的建設

技工院校在今后相當長時間段內(nèi)均需以培養(yǎng)社會經(jīng)濟發(fā)展需要的技能型、應用型人才為目標。技工院校在人才招聘方面將學歷視為選聘的關鍵標準，但不少有較高學歷的教師在教學過程中仍然是過度重視理論知識，缺乏實踐經(jīng)驗。教師雖也進行職業(yè)教育培養(yǎng)，但時間短，實踐經(jīng)驗不足，示范操作教學經(jīng)驗缺乏，影響了最終的實訓教學質(zhì)量。為了解決這一問題，校方從企業(yè)內(nèi)聘進了一批專業(yè)技能較強，實踐操作能力較高的技術人員到實訓課堂擔任任課老師，但卻因?qū)W歷較低而受到學校內(nèi)高學歷老師的歧視，薪酬、待遇等也與校內(nèi)其他高學歷教師形成差距，影響了這些人員的積極性。

實訓教學是讓學生掌握更多生產(chǎn)技術的主要環(huán)節(jié)，整個教學過程都要求將技能教學搬入實訓場地內(nèi)進行，出現(xiàn)了教學環(huán)境、教學方法與教學內(nèi)容的改變。判斷是否是一名優(yōu)秀的數(shù)控機床實訓教師，不僅是要看能否熟練的講解出數(shù)控機床相關的理論知識，還要看其是否能夠正確示范、講解數(shù)控機床的結構，了解數(shù)控機床的加工對象與加工特征，程序編制的應用，機床操作的技術要點以及簡單的故障排除方法，是否懂得兩種或多種自動編程軟件的使用方法，能否在教學實踐過程中不斷累積經(jīng)驗，豐富自身知識。因此，技工院校內(nèi)還應加強專業(yè)教師隊伍建設，定期組織人員學習、培訓，或讓他們到其他職業(yè)院校實訓基地參觀，與院校老師進行經(jīng)驗交流，讓他們掌握更多新的教學方法，累積更多教學經(jīng)驗，提升他們的教學能力。

三、保障實訓設備的利用效率

長期以來，技工院校均較注重實訓基礎的建設，為實訓教學的改革和創(chuàng)新提供了有利條件。尤其是在江浙一帶的技工院校內(nèi)數(shù)控專業(yè)實訓教學設備利用率相當高，學生均能在教師的一對一指導下，完成各自的實訓任務，并通過系統(tǒng)考核與培訓，合格后方可取得職業(yè)技能資格等級證書，最后才能參與到工作中。

數(shù)控機床實訓課堂的管理制度也嚴格按照企業(yè)實際操作來進行，可讓學生更快地適應企業(yè)內(nèi)的工作環(huán)境和氛圍，更利于學生職業(yè)道德的提升和實踐意識的增強，縮短學生畢業(yè)后到企業(yè)工作的磨合過程。在實訓過程中，學生必須以大綱要求為參照，進行各項技能的學習，從而真正理解機械制造的本質(zhì)含義，掌握數(shù)控機床各類操作方法。

篇6

① 通過這次實習我們了解了現(xiàn)代機械制造工業(yè)的生產(chǎn)方式和工藝過程。熟悉工程材料主要成形方法和主要機械加工方法及其所用主要設備的工作原理和典型結構、工夾量具的使用以及安全操作技術。了解機械制造工藝知識和新工藝、新技術、新設備在機械制造中的應用。

② 在工程材料主要成形加工方法和主要機械加工方法上，具有初步的獨立操作技能。

③ 在了解、熟悉和掌握一定的工程基礎知識和操作技能過程中，培養(yǎng)、提高和加強了我們的工程實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

④ 這次實習，讓我們明白做事要認真小心細致，不得有半點馬虎。同時也培養(yǎng)了我們堅強不屈的本質(zhì)，不到最后一秒決不放棄的毅力！

⑤培養(yǎng)和鍛煉了勞動觀點、質(zhì)量和經(jīng)濟觀念，強化遵守勞動紀律、遵守安全技術規(guī)則和愛護國家財產(chǎn)的自覺性，提高了我們的整體綜合素質(zhì)。

篇7

關鍵詞：數(shù)控機床加工技術；一體化教學；精品課程

一、課程開設背景

數(shù)控機床加工技術（加工中心）是數(shù)控技術專業(yè)必修的一門職業(yè)特定核心課程。本課程以數(shù)控機床基本操作、CAD/CAM、手工編程為主線，同時按職業(yè)工作過程中零件加工的加工工藝過程為主旨，結合加工中心操作工中級工、高級工考證練習，構建該課程體系。我校于1998年開設加工中心中級工的教學課程，2000年開始加工中心中級工考證，2002年開始加工中心高級工考證，到目前為止已培養(yǎng)加工中心中級工近130班共約5500人次，加工中心高級工近55個班共約3000人次。

考證人次

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近十年加工中心考證趨勢圖

二、師資力量雄厚

本課程任課老師共有14人。其中副高級職稱3人，中級職稱2人，初級職稱及以下9人；高級技師1人，技師8人，高級工5人。專職教師一體化教師比例達100%，企業(yè)兼職教師1人，專兼教師比例為14∶1，其中加工中心操作工高級考評員3人，考評員

5人。

本課程任課老師中有大部分是骨干教師，多位教師在省市乃至全國數(shù)控技能競賽取得優(yōu)異成績，并獲得“廣東省技術能手”“廣東省優(yōu)秀教練”“廣州市技術能手”稱號“廣州市優(yōu)秀教練”“廣州市青年崗位能手”稱號。

本課程任課老師平均年齡32歲，其中40歲以上3人，30歲以上2人，20歲以上9人。全部為中青年教師，年齡呈多層次的梯形結構，職稱結構合理，具備良好的學歷結構，教師實踐能力強，是一支集朝氣、活力、精力、能力于一體，整體素質(zhì)高的教學團隊。

三、課程培養(yǎng)目標清晰，切合企業(yè)需求

1．人才培養(yǎng)目標

數(shù)控技術專業(yè)面向制造業(yè)，培養(yǎng)具有良好的職業(yè)道德和創(chuàng)新精神，掌握本專業(yè)的技術知識，具備相應實踐技能以及較強的實際工作能力，熟練掌握數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工程序編制，熟練進行數(shù)控加工設備的操作和維護，并取得“加工中心操作工”中高級職業(yè)資格證書的面向生產(chǎn)第一線需要的高技能人才。

2．對應崗位

加工中心機床操作工、設備維護管理員、數(shù)控加工工藝員、數(shù)控加工程序員。

3.課程目標

根據(jù)數(shù)控技術專業(yè)人才培養(yǎng)目標，特別是制造業(yè)對數(shù)控人才在加工中心操作、加工工藝編制等方面的能力要求，確定本課程的培養(yǎng)目標，包括課程知識目標，課程能力目標，情感、態(tài)度和價值觀目標，具體內(nèi)容是：通過本課程的學習，使學生掌握使用加工中心完成零件加工的基礎知識；在專業(yè)技能上達到會編制零件加工工藝、會編制零件加工程序、會使用加工中心加工零件、會保養(yǎng)和維護加工中心的“四會”能力要求，使學生獲得“加工中心操作工”中高級職業(yè)資格證書；把核心（關鍵）能力培養(yǎng)貫穿于課程教學全過程，使學生在職業(yè)道德、創(chuàng)新意識、團隊協(xié)作、交流表達、數(shù)字應用、自我提高、信息處理、解決問題以及外語應用等各個方面得到提高。

4．崗位能力需求

通過企業(yè)專家對就業(yè)崗位（群）所需人才素質(zhì)、知識與能力的分析，結合國家職業(yè)技能鑒定中心最新提出的分層化國家職業(yè)標準，確定以工作體系為基礎，將工作任務轉(zhuǎn)化為任務引領的課程，建立以工作過程為導向、以國家職業(yè)標準為基礎的課程體系。在新的課程體系中，核心能力（即關鍵能力）、行業(yè)通用能力和跨行職業(yè)能力充分體現(xiàn)了職業(yè)教育提高學生的綜合職業(yè)素質(zhì)，保證學生可持續(xù)發(fā)展能力的思路；專業(yè)特定能力滿足了高技能人才培養(yǎng)的特色和職業(yè)資格的標準要求。

四、以職業(yè)工作過程為導向來進行課程設計，安排教學內(nèi)容

本課程將必要的知識點融于實踐技能培養(yǎng)的進程中，以數(shù)控機床基本操作、CAD/CAM、手工編程為主線，以工作任務為中心來整合相應的知識、技能。采用了就業(yè)導向的課程開發(fā)方法、啟發(fā)式教學和任務教學相結合的教學方法，以應用為目標，以工作過程為導向，強調(diào)“是什么”“怎樣做”，淡化“為什么”，重點要求學生掌握與生產(chǎn)相關的實際問題。以職業(yè)能力要求為切入點，以工作過程為導向，并與企業(yè)合作共同制定、編寫教學大綱、教學計劃、實訓計劃及實訓項目。按職業(yè)工作過程中零件加工的加工工藝過程為主旨，結合加工中心操作工中級工、高級工考證練習，構建該課程體系。

為滿足機械制造行業(yè)用人單位對人才的需要，結合職業(yè)崗位實際工作任務所需的知識能力和素質(zhì)要求，課題組對課程內(nèi)容進行了選取和優(yōu)化，構建新的理論、實踐教學體系，對教學內(nèi)容進行了整合、優(yōu)化、重組。根據(jù)技能型專業(yè)人才培養(yǎng)目標、崗位需求和前后續(xù)課程的銜接，以必需夠用為度，統(tǒng)籌考慮和選取每個教學環(huán)節(jié)的教學內(nèi)容。課程體系由課程內(nèi)容教學環(huán)節(jié)、實訓教學環(huán)節(jié)和頂崗實習環(huán)節(jié)組成，并且輔以創(chuàng)新能力訓練環(huán)節(jié)，提高課程內(nèi)容的針對性和適用性，全面提高學生綜合素質(zhì)。

本課程以企業(yè)真實崗位為學習情景和學習任務，以零件的結構特征為載體，按照職業(yè)工作過程來設計課程的每一個課題，在內(nèi)容上涵蓋“加工中心操作工”中級工、高級工國家職業(yè)標準。整個課程采用四階段教學法結構和任務驅(qū)動法結構，通過一個課題的學習，學生可以完成職業(yè)的一個典型的綜合性任務，通過若干個相互關聯(lián)課題的學習，學生就具備了加工中心編程和操作能力。這些項目來源于工廠企業(yè)實際生產(chǎn)崗位，根據(jù)教學要求進行了整合修改，以達到系統(tǒng)地掌握知識，培養(yǎng)學生技能的目的。

五、一體化教學采用四階段教學、情境教學和項目教學相結合方式

本課程共有42個課題，每個課題中都包涵有一定的基礎知識，本課程中的機床操作、相關知識等方面共有17個課題采用了情境教學方法，主要運用現(xiàn)場設備和設施以及多媒體課件，在盡可能短的時間內(nèi)加強學生對知識的理解。

機床操作、CAD/CAM、編程指令等方面共28個課題的教學內(nèi)容均主要采用四階段教學方法，四階段教學法是指把教學過程分為準備、教師示范、學生模仿和練結四個階段的程序化技能培訓的方法。老師邊講邊做，學生邊聽邊練。

本課程共有6個綜合課題都是采用項目教學法。學生還可以充分利用圖書館、網(wǎng)絡等資源，以自學的方式獲取更多的基礎知識。整個課程的教學過程情景化，學生以小組為單位，在老師的指導下，通過邊做、邊問，將理論知識融化到實踐中去，不斷解決在實踐過程中碰到的各種問題，從而掌握各個課題知識要點。學生以小組為單位，小組設小組長一名，小組長采取輪換制，確保整個學習過程中小組成員都有機會任小組長，小組長在這個模塊學習中起到組織者的作用，其主要職責是方案設計、任務分派、統(tǒng)籌等工作。通過此種方式，培養(yǎng)了學生的團隊精神和敬業(yè)精神，以達到提高學生綜合素質(zhì)的目的。

我們還采用案例教學法、課堂討論法、啟發(fā)、提問式教學法、發(fā)現(xiàn)法、程序教學法、自學輔導法、設計教學法、價值澄清法進行教學。

六、積極開展課程教學標準、課程體系、教學內(nèi)容的建設和教材建設

在幾位首席教師的帶領下，精品課程的主講老師積極參與了本課程的程教學標準（教學大綱）修訂、課程體系的構建和教學內(nèi)容的建設，完成了42個課題的電子教案、4種數(shù)控操作系統(tǒng)的操作視頻和大量的練習題和拓展課題，并設立課題“加工中心操作工中、高級考證課程教學體系銜接的研究”，對加工中心操作工中、高級工教學課程體系、教學內(nèi)容進行研究。

本課程所使用的教材《加工中心中高級工實訓教程》由湯偉文、任馨蘇、馮一鋒、鄭永康編寫，任馨蘇還編寫了輔助參考資料《機械圖例》，供中高級工軟件練習之用。

篇8

關鍵詞：數(shù)控機床；熱誤差；實時補償

前言

數(shù)控機床屬于精密加工設備，隨著主傳動功率、扭矩、轉(zhuǎn)速等參數(shù)的持續(xù)增加，其發(fā)熱量也在增大，進而引起機床更大的熱變形誤差（簡稱熱誤差），熱誤差動態(tài)變化與熱容量、導熱系數(shù)等相關，具有非線性的特點。需要進行實時的誤差補償，以保障零件加工的精密度。

1數(shù)控機床熱誤差原因及誤差補償原理

1.1熱誤差原因

數(shù)控機床發(fā)生熱變形誤差主要存在于主傳動中，主傳動主要包括主軸箱、立柱、進給構件、工作臺等。根據(jù)主傳動的結構分析建立X，Y，Z空間坐標體系，可以發(fā)現(xiàn)當主軸的轉(zhuǎn)速連續(xù)增高時，主軸箱的齒輪和軸承之間就會產(chǎn)生熱量，打破機床內(nèi)部的熱平衡，并使主軸延Z軸向下伸長，形成進給誤差。此時主軸箱上下溫度存在溫差，溫度場使內(nèi)部產(chǎn)生熱應力，導致主軸箱發(fā)生X軸向偏轉(zhuǎn)，進而促使Y軸向誤差，X向則面產(chǎn)生無熱漂移的對陣結構。雖然使用了全封閉環(huán)的控制方法，但僅能保障主軸箱與工作臺的相對距離，無法控制主軸端面與工件的距離，從而造成熱誤差。

1.2數(shù)控機床誤差補償?shù)脑?/p>

為了減少熱誤差對數(shù)控機床的精密度的影響，需要從機床的結構設計上進行減少熱源發(fā)熱量的對稱布局設計，使熱誤差因平衡作用而相互抵消。通過分析、統(tǒng)計、歸納以及原始誤差的特點與規(guī)律，建立數(shù)學誤差模型和形成誤差平衡，早期是通過硬件進行彌補，例如，滾齒機的凸輪校正機構、校正尺裝置等，因動態(tài)彌補性差，是非柔性的補償方法，易造成補償不及時，而影響數(shù)控機床的精度和使用壽命。使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡方法進行誤差實時補償，即采集數(shù)控機床的實時溫度及誤差值，并完成動態(tài)校正和補償。為了方便對溫度進行感知和動態(tài)測量，根據(jù)多傳感器原理，在系統(tǒng)中設置溫度傳感器和實時控制系統(tǒng)兩部分來感知機床各結構的溫度變化，傳感器的布點及位置需結合數(shù)控機床易發(fā)生溫變位置及不影響機床動作完成為基本原則，將所獲得的數(shù)據(jù)輸入到神經(jīng)網(wǎng)絡模型中，神經(jīng)網(wǎng)絡模型根據(jù)既定程序?qū)嵴`差進行計算和預測，并將結果專遞到主控中心，主控中心發(fā)出誤差補償指令，完成實時的誤差補償。

2熱誤差實時補償及優(yōu)化

根據(jù)數(shù)控機床產(chǎn)生熱誤差的原理，并結合在工作中采集的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，影響機床內(nèi)部熱平衡的主要有電機座和軸承座溫度，光柵溫度，環(huán)境溫度和工作臺溫度等變量。為從多個參數(shù)中進行重要參數(shù)提取，全面反映熱誤差變化特性，避免誤差模型中存在變量耦合，需要保障模型的精確和穩(wěn)定性。根據(jù)誤差的原因分析，X，Y和Z軸中，X軸發(fā)生誤差的概率較低，且對任務差的影響明顯小于Y軸和Z軸。為方便研究選擇某型號在線機床進行Y軸和Z軸實測數(shù)據(jù)收集。機床開機后，分別采用（9±3）m/min和（10±4）m/min的運轉(zhuǎn)速度，并分別在Y軸正負向及Z軸正向使用千分表測量主軸芯棒的熱漂移。按照每10min的周期進行間隔采樣，收集溫度傳感器的構件溫度數(shù)據(jù)，按照測量要求進行環(huán)境降溫實驗和定位誤差檢測?？梢园l(fā)現(xiàn)兩種轉(zhuǎn)速下，最大溫差分別為13.75℃和20.70℃。定位誤差范圍（45.13±18.22）μm。使用粗糙集理論進行參數(shù)篩選和簡化，既簡單易用，可直接對數(shù)據(jù)進行分析和推理，還能找出數(shù)據(jù)間的規(guī)律。對左右基座溫度等8項參數(shù)進行分析，得出左基座溫度、右軸承溫度、右光柵溫度和工作臺溫度4個參數(shù)對熱誤差的關聯(lián)性最大，它們分別與時間發(fā)生關聯(lián)，并按照誤差的延遲特性將4個參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)?個，使神經(jīng)網(wǎng)絡依據(jù)時間具有自動適應性，形成一個動態(tài)的神經(jīng)網(wǎng)絡反饋結構。圖1為神經(jīng)網(wǎng)絡的動態(tài)網(wǎng)絡結構示意圖?；谏鲜鰺嵫a償數(shù)據(jù)采集和建模方式，將熱誤差實時補償系統(tǒng)分為兩部分，即數(shù)據(jù)采集計算端口與補償動作實施系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集計算端口是根據(jù)所列的數(shù)據(jù)輸入點，在合適位置設置敏感度高的溫度傳感器將采集信號進行AD轉(zhuǎn)換，按照補償值的計算邏輯進行計算補充，通過I/O接口與數(shù)控機床的上位機控制系統(tǒng)相連，數(shù)控機床的控制中心（PLC控制器）接收到預測信號后轉(zhuǎn)化為補償指令，指導完成熱誤差補償操作。控制中心的數(shù)據(jù)接收和動態(tài)補償指令通過預設液晶顯示屏進行顯示，方便在長時間運轉(zhuǎn)后調(diào)取補償數(shù)據(jù)，從而進一步對熱誤差實時補償系統(tǒng)進行調(diào)整和優(yōu)化。為了方便系統(tǒng)的可拓展性與數(shù)據(jù)通信的可變通性，在選擇PLC控制器及相關配件時，應選擇接口多和編程簡便的型號。

3熱誤差實時補償?shù)膶崪y分析

（1）熱誤差實時補償系統(tǒng)的仿真試驗。仿真試驗能提前發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設計中存在的誤差，并進行校準，減少實際生產(chǎn)中的損失。選擇最先進的仿真軟件和儀器對系統(tǒng)的運行進行變量模擬，尤其是對溫度傳感器的靈敏度、時間動態(tài)積累及參數(shù)采集的完整性等尤為重要。本系統(tǒng)采用Multisim13.0進行仿真校驗，仿真結果表明，該系統(tǒng)在運行中溫度感應速率高，網(wǎng)絡的收斂速度快，自適應能力強，可以進行投產(chǎn)實踐。（2）熱誤差實時補償系統(tǒng)的投產(chǎn)實踐。在仿真試驗結束后，可在數(shù)控機床上進行投產(chǎn)實踐檢測。例如，在某生產(chǎn)線進行日運行8h，為期1月的數(shù)據(jù)收集，主要針對傳感器、主軸、上位機控制等進行調(diào)試和檢測。此過程中未出現(xiàn)因為變量耦合而造成的誤差分析偏移，且整個系統(tǒng)的模型計算的精準性和robust（強壯）性能高，網(wǎng)絡的自適應性能力強，投入生產(chǎn)線的產(chǎn)品合格率明顯提升。（3）調(diào)整及展望。根據(jù)熱誤差實時補償系統(tǒng)的仿真及投產(chǎn)實踐結果來看，目前數(shù)控機床熱誤差設置的測點能夠滿足熱效應的感測需求，并能結合數(shù)控機床零件形位公差的系統(tǒng)完成零件的實時檢測和校正，降低了誤差參與量。系統(tǒng)在運行一段時間后，溫度傳感器的傳感靈敏度會出現(xiàn)下降，部分熱誤差較大的測點溫度傳感器受到較大損傷，需進行及時更換和調(diào)整。另外，要提升零件加工標準的規(guī)范和設計要求，能有效的針對零件加工需求對熱誤差實時補償系統(tǒng)進行調(diào)整，從而保障數(shù)控機床加工的效率和精確度。

4結語

數(shù)控機床在零件的加工過程中，基于機床的運行機理及內(nèi)部生熱，并由此造成內(nèi)部存在不平衡熱場，使零件加工過程中出現(xiàn)Y/Z軸向的偏轉(zhuǎn)和誤差，而降低零件加工精度。左基座溫度、右軸承溫度、右光柵溫度和工作臺溫度等4個參數(shù)是影響機床熱誤差的重要因素，且具有時間關聯(lián)性，將4個參數(shù)與時間因素進行聯(lián)動，可獲得7個輸入測點，使熱誤差實時補償系統(tǒng)的網(wǎng)絡更新速度和自適應能力增加，可以進行廣泛推廣。同時隨著自動化技術的發(fā)展，該方法有望進一步提升網(wǎng)絡收斂速度和精密性。

參考文獻

［1］昝帥，李偉偉.數(shù)控車床誤差補償技術［J］.工程技術，2016（8）：234.

［2］張成新，高峰，李艷.基于實時反饋的機床熱誤差在線補償模型［J］.中國機械工程，2015，26（3）：361-365.

篇9

關鍵詞：機電一體化；信息技術；技術應用

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

現(xiàn)代科學技術,特別是微電子技術和計算機技術的發(fā)展,極大地推動機械工業(yè)領域的技術結構、產(chǎn)品機構、功能與構成、生產(chǎn)方式及管理體系的巨大變化，使機械工業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”向“機電一體化”發(fā)展。機電一體化通過相關計算機通信網(wǎng)絡,突破了傳統(tǒng)在時間、地域上的限制,延伸了空間與范圍,使得機電一體化成為快捷、可靠的工控技術模式。目前，機電一體化技術已經(jīng)在的各個領域已得到廣泛的應用，尤其是在數(shù)控機床上得以蓬勃發(fā)展。

二、機電一體化技術概述

機電一體化（Mechatronics）, 是指通過在機械的主功能、控制功能和動力功能上引進微電子技術，使機械裝置與電子裝置使用有關軟件進行結合的系統(tǒng)的總稱。在傳統(tǒng)的機械技術基礎上，綜合應用機械技術、信息技術、微電子技術、自動控制技術、軟件編程技術等技術,根據(jù)優(yōu)化組織結構目標和系統(tǒng)功能目標,以智力、結構、運動、動力和感知組成等要素為基礎,進而對各個成要素和各要素之間的運動傳遞、信息處理、能量變換、接口耦合、物質(zhì)運動等進行研究,使整個系統(tǒng)進行結合與集成,并在系統(tǒng)控制程序的信息流控制下,形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運動,在高質(zhì)量、高功能、高精度、高可靠性等方面實現(xiàn)最佳功能價值系統(tǒng)工程技術。機電一體化，涉及機械制造技術、信息處理技術、電子技術、測試和傳感器技術控制技術、接口技術、伺服驅(qū)動等多種技術，是基于相關群體技術有機融合的一種綜合技術。目前正處于發(fā)展階段,代表著機械工業(yè)技術的發(fā)展方向。

圖1 數(shù)控機床的組成

二、機電一體化技術在數(shù)控機床上的應用

1. 開放式結構

開放式數(shù)控系統(tǒng)具有開放柔性高、成本低、升級擴展容易、投資風險性小和可以引入最新的計算機軟硬件技術等優(yōu)點。一個開放式的數(shù)控系統(tǒng)應當具有在各種不同的平臺上以及其他應用系統(tǒng)中運行的特性。為達到這一要求，開放式數(shù)控系統(tǒng)構成系統(tǒng)的各硬件模塊、功能軟件的選用不受單一供應商的控制，可根據(jù)功能、可靠性、性能要求相互替換，不影響系統(tǒng)整體的協(xié)調(diào)運行；同時，這些獨立的控制元件應當為用戶今后的二次開發(fā)提供運行的基礎，用戶在使用CNC系統(tǒng)時，可以使用現(xiàn)有的結構和控制元件，再添加一些特殊元件模塊即可構成一個新的數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)之所以采用開放式體系結構，就是為了使數(shù)控機床控制系統(tǒng)成為具有互操作性、集成化的開放式的結構系統(tǒng)。CNC系統(tǒng)的功能、規(guī)?？梢造`活設置，方便修改，能有效地將自己的軟件集成到CNC系統(tǒng)中，功能的增減只需功能模塊的裝卸。目前，開放系統(tǒng)有兩種常見的基本結構：(1)CNC加上計算機主板結構，即把一塊計算機主板插入CNC機器中，計算機板主要負責實時控制，CNC則主要通過坐標軸運動為主進行實時控制。(2)計算機加上運動控制板的結構，把運動控制板插入計算機機的標準插槽中，進行實時控制。

2軟件伺服驅(qū)動技術

伺服驅(qū)動技術作為數(shù)控機床的關鍵技術之一，微處理器技術、電力電子技術、網(wǎng)絡技術、控制技術的發(fā)展為伺服驅(qū)動技術的進一步發(fā)展奠定了良好的基礎。它有以下優(yōu)點：無溫漂，穩(wěn)定性好；基于數(shù)值計算，精度高；通過參數(shù)對設定，調(diào)整減少；容易做成ASIC電路。作為數(shù)控機床進給用的伺服驅(qū)動系統(tǒng)應滿足以下要求：伺服驅(qū)動系統(tǒng)的動態(tài)響應當要快，保證系統(tǒng)具有良好的動態(tài)跟隨性能，盡可能快速地消除負載擾動對電動機速度的影響；伺服驅(qū)動系統(tǒng)應具有相當寬的調(diào)速范圍，以此來滿足低速加工和高速返回的要求，并能調(diào)整機械的加速度或減速度的大小;為了快速移動機床導板或重切削的需要,伺服電動機應當能產(chǎn)生出足夠大的力矩，并能控制施加于機械上的力或力矩的大??；伺服電動機的轉(zhuǎn)子慣量應當足夠小，以此來確保伺服系統(tǒng)的加速或減速性能，使機械快速或緩慢平滑地移動；整個伺服電動機的體積和質(zhì)量都應當盡可能地減小，從而為機械的設計和安裝創(chuàng)造有利條件；電動機在從低速到高速的速度范圍內(nèi)平滑運行，轉(zhuǎn)矩脈動盡可能要小，不能產(chǎn)生脈動和噪聲；應能使機械運動跟蹤控制指令，在停止時不能發(fā)生爬行和高頻振動現(xiàn)象；伺服電動機應當確保安全可靠本身無需維護或容易維護。同時，伺服電動機與CNC系統(tǒng)的接口應當簡便，必須能方便地接收來自上一級控制的指令，同時也必須將自身的運行狀態(tài)送到上一級控制器。

C系統(tǒng)的連網(wǎng)

隨著CNC技術中的發(fā)展，CNC系統(tǒng)提供PC功能和以太網(wǎng)的聯(lián)接性，從而使數(shù)控機床可以從(和向)網(wǎng)絡系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)。由于CNC系統(tǒng)的開放和提供以太網(wǎng)聯(lián)結，車間就可以從其機床上獲得信息以提高生產(chǎn)率以及更多的東西。事實上，把CNC系統(tǒng)擴展到廣闊的商務系統(tǒng)中，可以提供很多的生產(chǎn)優(yōu)勢。通過遠程診斷監(jiān)控制(RM&D)，機床數(shù)據(jù)也可以在供應商和終端用戶之間分享。以太網(wǎng)聯(lián)結可以為現(xiàn)有的許多IT設備提供無縫的集成，車間可以獲得CNC信息并通過它到達工廠自動化設備中的更高層次的系統(tǒng)。一般而言，CNC設備有3個層次的網(wǎng)絡工作：控制層、信息層、裝置層。信息層是在各機床之間發(fā)送數(shù)據(jù)，在辦公室與操作人員工位之間傳輸信息；而控制層主要是控制設備，一般由CNC設備的DNC功能采取控制，實現(xiàn)網(wǎng)絡對零件程序的讀取CNC的數(shù)據(jù)、傳送PLC數(shù)據(jù)；最后，裝置層包括現(xiàn)場級與車間單元控制級及信息集成系統(tǒng)，主要完成底層設備單機及I/O控制、通信連網(wǎng)和現(xiàn)場設備生產(chǎn)等功能，確?，F(xiàn)場設備按時、按質(zhì)完成生產(chǎn)任務。

4.聯(lián)網(wǎng)通信功能

隨著網(wǎng)絡的不斷普及，基于網(wǎng)絡的各種監(jiān)視技術和遠程控制也不斷地涌現(xiàn)，而遠程控制的終端設備就其本身而言，就是機電一體化產(chǎn)品。通過標準化接口，通信和交互機制，使不同功能模塊能以標準的應用程序接口運行于系統(tǒng)平臺之上，并獲得平等的相互操作能力，協(xié)調(diào)工作、適應工廠自動化需要，支持標準FA網(wǎng)絡及DNC的連接。聯(lián)網(wǎng)通信功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)工廠干線或控制層通信網(wǎng)絡：由計算機機通過以太網(wǎng)控制多臺15i／150i組成的加工單元，可以傳送數(shù)據(jù)、參數(shù)等。(2)設備層通信網(wǎng)絡：15i／150i采用I／0 LINK與日本標準J計算機N—l相對應的一種現(xiàn)場總線。(3)通過RS'---485接口傳送I／0信號，也可采用呲us_DP(符合歐洲1標準EN50170)以12Mbps進行高速通信。CNC與通信網(wǎng)絡聯(lián)系在一起還可以傳遞維修數(shù)據(jù)，使用戶與NC生產(chǎn)廠直接通信，進而，把制造廠家聯(lián)系在一起，構成虛擬制造網(wǎng)絡。

三、結束語

機電一體化的是許多科學技術發(fā)展的結晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展的必然要求。機電一體化技術已經(jīng)成為當今最重要的技術之一，深刻影響到了數(shù)控機床的發(fā)展。目前，數(shù)控機床逐步實現(xiàn)高速化和高精度化，復合加工發(fā)展較快，新結構機床大量出現(xiàn)，開放性和聯(lián)網(wǎng)管理也逐步成為使用數(shù)控機床的基本要求。隨著科學技術的發(fā)展，機電一體化技術在的數(shù)控機床上的發(fā)展前景也將越來越光明。

參考文獻

[1]琚愛云,王忠利. 淺析機電一體化技術在數(shù)控機床上的應用[J]. 鄭州鐵路職業(yè)技術學院學報,2008,01:18-19.

篇10

關鍵詞 C620車床；數(shù)控化改造

中圖分類號：TG519.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）15-0146-01

就現(xiàn)在來看，中國機床設備數(shù)控制造裝備率小于30%。而且很大一部分結構存在問題，如：機構比老化、閑置或淘汰，全部都依賴于購買新的數(shù)控機床代替，而購買則需要巨額資金，對于舊機器不合理的利用也是一種資源的浪費，這顯然是不符合中國國情。因此，利用數(shù)字技術對現(xiàn)有機床進行改造，是一個國家的需要和行業(yè)政策和可行的途徑。本文對C620車床機械系統(tǒng)進行的經(jīng)濟型數(shù)控化改造這一課題來做一簡要探討。

1 機械系統(tǒng)的改造設計方案

1.1 主傳動系統(tǒng)的改造方案

主軸的主要作用是負責數(shù)控機床精度的準確性，是十分重要的組成部分。在主軸上增加交流異步電動機變頻調(diào)速，加工精度提高的同時也實現(xiàn)了主軸自動無級變速，從而省去了機械換擋的麻煩。數(shù)控車床的改造采用異軸安裝，在數(shù)控車床主軸上安裝一個主軸脈沖編碼器，是為了在加工螺紋時，防止同軸裝時的加工零件無法穿出車床主軸孔。由于異軸安裝會顯示出主軸的位置信號，所以，在進行安裝時，要特別留意主軸脈沖編碼器的引出軸與車床主軸之間要達到無間隙柔性聯(lián)接傳動（其比例為1：1），同步齒形可以很好的做到這一點。車床主軸在使用過程中是具有限制的，以主動軸脈沖發(fā)生器的最高限速為準，不能超過其最高轉(zhuǎn)速。

脈沖編碼器聯(lián)接方式的步驟如下：交流主軸電動機通過帶輪把運動傳給主軸，主軸的運動經(jīng)過同步帶輪1和同步帶輪2以及同步帶帶動脈沖編碼器，使其與主軸同速運轉(zhuǎn)，脈沖編碼器用螺釘固定在主軸箱體上。

一般在改造臥式車床數(shù)控化時，機械改造的工作量大，保留機床上的主傳動和變速操縱機構，可以大大的減少其工作量。主軸的正反轉(zhuǎn)和停止功能，可以通過數(shù)控系統(tǒng)來控制。單速電機可以使用2～4速的多速電動機來替代；多速電動機的控制可通過主軸電動機利用交流變頻器來實現(xiàn)，可滿足其要求最終達到無級變速的目的。通過實際操縱，證明變頻器在工作的過程中，如原有電動機工作的頻率在70 Hz以下，就無需更換，但前提是變頻器的功率大于電動機。

上述例子中，在進行有級變速的時候可以用YD系列7.5 kW變級多速三相異步電動機（此款機器由浙江超力電機有限公司而產(chǎn)）來實現(xiàn)2～4檔變速；采用無級變速的前提是加裝交流變頻器，推薦使用煙臺惠豐電子有限公司生產(chǎn)的F1000―G0075T3B這個型號的，再配以7.5 kW電動機。

1.2 換裝自動回轉(zhuǎn)刀架

能幫助數(shù)控提高機床加工精度并可以一次性的完成多道工序，其型號為LD4B―CK6140的四工位立式電動刀架是一款比較好的設備和選擇，這款設備生產(chǎn)于常州市宏達機床數(shù)控設備有限公司，可以很好的完成手動刀架轉(zhuǎn)換自動回轉(zhuǎn)刀架。而數(shù)控系統(tǒng)可以幫助自動換刀時電路配置的需求。

1.3 螺紋編碼器的安裝方案

螺紋編碼器，也可稱為主軸脈沖發(fā)生器或圓光柵。在進行螺紋加工時，數(shù)控車床要安裝主軸脈沖發(fā)生器來反饋車床主軸的位置，且與車床主軸同步轉(zhuǎn)動。以下舉例說明。

改造后的車床，可加工導程最大不超過24 mm的螺紋，Z向的進給脈沖當量是0.01 mm/脈沖，螺紋編碼器每一轉(zhuǎn)，都不能少于24 mm/（0.01 mm脈沖-1）=2400脈沖的輸出量。因編碼器的輸出有出入（相位差為900的A、B相信號），可將A、B經(jīng)邏輯異或后獲得2400個脈沖。可將A、B經(jīng)邏輯異或后獲得2400個脈沖（一轉(zhuǎn)內(nèi)），這樣編碼器的線數(shù)可降到1200線（A、B信號）。還要注意，要使重復車削同一螺旋槽時正常工作，編碼器還需要輸出每轉(zhuǎn)一個的零位脈沖Z。

按照以上的要求，以下舉例選擇的是型號ZLF-1200Z-05VO-15-CT的螺紋編碼器，來自于長春光機數(shù)顯技術有限公司。電源電壓+5 V，每轉(zhuǎn)輸出1200個A/B脈沖與1個Z脈沖，信號為電壓輸出，軸頭直徑15 mm。

在螺紋編碼安裝中，常見的安裝方法分同軸和異軸安裝。同軸安裝，即指在主軸上直接安裝上編碼器，與主軸同軸，雖然這種方式快速簡單，但缺點卻是很容易造成主軸通孔的堵塞。異軸安裝，即指在主軸箱的后面安裝編碼器，位置最好在主軸同步旋轉(zhuǎn)的輸出軸上，如主軸上沒有同步軸，則可以使用同步齒形帶和主軸進行聯(lián)接（轉(zhuǎn)動比為1：1）。此時的編碼器軸頭必須要無間隙柔性聯(lián)接安裝軸，這是需要注意的一點，并且主軸的最高轉(zhuǎn)速要控制在編碼器的最高許用轉(zhuǎn)速內(nèi)。

1.4 進給系統(tǒng)的改造與設計方案

數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的脈沖指令由數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng)接受并放大和轉(zhuǎn)換后驅(qū)動機床運動之星件完成預期的運動。刀架橫向（X軸）移動由橫向進給傳動系統(tǒng)帶動，它控制工件的徑向尺寸；軸向（Z軸）運動由縱向進給裝置帶動，它控制工件的軸向尺寸。

1.4.1 進給傳動鏈

橫向進給（即X向）是由步進電動機及其減速箱傳動的（步進電動機裝在床鞍后面），進給傳動系統(tǒng)包含：步進電動機、縱向絲杠副、同步帶、橫向絲杠副。

1.4.2 滾珠絲杠螺母副的選用

為保證數(shù)控機床高的加工精度，其進給傳動系統(tǒng)要求有高的傳動精度、高的靈敏度（響應速度快）、工作穩(wěn)定、有高的構件剛度及使用壽命、小的摩擦及運動慣量，并能清除傳動間隙。

1.4.3 設計方案的過程

1）將掛輪上的齒輪全部拆除，找出主軸的同步軸再進行螺紋編碼器安裝。

2）先拆除進給箱總成，再安裝縱向進給步進電動機和同步帶減速箱總成（須在原來的位置上安裝）。

3）先拆除快走刀齒輪條和溜板箱總成，然后安裝縱向滾珠絲杠的螺母座托架（須安裝在床鞍下面）。

4）先拆除四方刀架和小滑板總成，然后在中滑板上方安裝四工位立式電動力架。

5）先拆除中滑板下的滑動絲杠螺母副，再鋸斷滑輪絲杠靠刻度盤一段（長216 mm）并保留，將刻度盤上的手柄拆掉，同時保留刻度盤附近的兩個推力軸承，最后將滾珠絲杠副換上。

6）將橫向進給步進電動機通過法蘭座安裝到中滑板后部的床鞍上，并與滾珠絲杠的軸頭相聯(lián)。

7）將三杠（絲杠、光杠和操縱桿）拆除，更換絲杠的右

軸承。

2 結束語

我們將生產(chǎn)實訓中使用的一臺C620車床機械系統(tǒng)通過數(shù)控化改造后與新購置的機床進行比較，改造費用方面能減少60%到80%，十分節(jié)省。尤其在大型、特殊機床尤為突出。大型機床改造的費用，只需新購機床總費用的1/3，且交貨時間短。