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機床再制造帶來數控系統商機
發表時間:2009-06-25 08:09:45; 來源:
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在金融風暴席卷全球的浪潮下，新機床市場急速下滑，一些機床制造企業已經開始悄無聲息地把目標轉向了再制造領域。作為機床再制造及性能精度提升的一大主體，機床數控系統再制造在我國現階段有著更為重要的意義。 雖然目前我國的機床保有量近700萬臺，已成為世界上機床保有量最大的國家，但機床整體水平仍然比較落后，很多20世紀80年代以前的產品仍在超期服役，難以滿足加工精度的要求。據統計，目前我國役齡10年以上的機床占60％以上，這些機床在未來5~10年都可能面臨大修提升甚至功能性報廢或技術性淘汰，從而形成相當規模的可循環利用的再制造潛在資源。 數控化再制造大有可為 以數控機床為代表的“工作母機”，是數字化控制技術和精密制造技術的結晶，是先進制造裝備的典型代表。近幾年來，國產高精度機床、數控機床和大型機床雖然產量增長迅速，但由于基數太小而在機床產品中所占的份額依然不高。 與此同時，我國機床的數控化率還很低。根據中國機床工具協會提供的統計資料，2000～2006年，我國設備生產廠共生產數控設備29.04萬臺，出口約3萬臺，國內銷售為26.04萬臺；共進口數控設備2.2萬臺。2007年，國產數控機床超過12萬臺。另外，在“十五”期間更新改造約10萬臺數控設備，再加上2000年前我國約保有數控設備近9萬臺，由此估計，我國目前數控設備保有量約70萬臺。 目前，我國機床的數控化率整體呈逐年遞增趨勢，據統計，我國的數控化率已由1992年的3.2％遞增到2005年13.3％。不過，與日本、美國、德國等發達國家60％～70％的產量數控化率和80％～90％的產值數控化率相比，我國機床設備的數控化率水平還顯得太低。 20世紀60年代以來，我國許多重大工程項目進口和自制了一大批大型、重型設備。這些機床的機械部分經過了多年的使用維護，穩定性較好。數控化改造對重型、大型機床的改造，節約的資金更多，尤其有意義。 改革開放以來，我國進口了一大批數控機床。目前，大部分機床已經使用了10~30年，其機械本體和精度保持完好，數控系統等電氣部分嚴重老化，急需改造。 而國外的備件已停產，很難買到。如果把數控系統全部改造成新的國外系統非常昂貴，即使改造了，因為國外數控系統更新換代很快，10年后或許用不了10年還要改造。 另外，20世紀80年代以來，我國生產了大批采用步進電機控制的經濟型數控機床，由于步進系統精度低、丟步，系統不可靠，現在這些機床大量趴窩，需要改造。 對普通機床和老化的數控機床進行數控化再制造，不僅可以達到與購置新機床同樣的效果:提高零件加工質量和生產率，縮短產品制造周期，改善工作環境；而且還可以減少資金投入，和購買新機床相比，可以節省50%以上的資金。如一套經濟型數控化再制造機床的價格僅為相同功能新數控機床的1/5~1/3。 總之，在當前的經濟形勢下，機床數控化再制造在我國現階段具有非常重要的意義，可以大大節約設備投資，以較小的代價獲得性能先進的數控機床，提高加工效率和加工質量；可全面提升企業現有機床性能，有效提高企業加工制造能力。同時，還將在我國形成新興的機床再制造與服務產業，具有重要的經濟、社會和環境效益。 數控系統迎來機遇 一項具體的機床數控化再制造工程的主要工作內容包括機械與電氣改造兩個方面，主要是：機床機械精度的恢復和提升、運動精度的恢復與提升、數控系統和伺服系統的選取、輔助裝置的選取，以及整機調試、機床檢驗等方面內容。其中，數控系統和伺服系統的選擇和使用是直接影響工程效益的關鍵。機床數控化再制造的幾項內容簡述如下： 一、精度恢復和機械傳動部分的改進隨機床使用役齡的增加，機床的機械傳動部件，如導軌、絲杠、軸承等都有不同程度的磨損。因此，機床再制造過程中的首要任務是對機床進行類似于通常的機床大修，以恢復機床精度，達到新機床的制造標準，因此，機床數控化再制造可以結合機床的大修來進行，但機床數控化對機床精度的要求與普通機床的大修是有區別的，即整個機床精度的恢復與機械傳動部分的改進，都要為滿足數控機床的結構特點和數控自動加工的要求來進行，并應具有批量大修的特征。 二、選定數控系統和伺服系統根據要進行數控化再制造機床的控制功能要求，選擇合適的數控系統是至關重要的，直接決定了機床數控再制造的成敗。由于數控系統是整個數控機床的指揮中心，在選擇時除了考慮各項功能滿足要求外，還一定要確保系統工作可靠性。一般以性能價格比來選取，并且適當考慮售后服務和故障維修等有關情況。如選用國產中、高檔數控系統，將對今后操作、編程、維修等都帶來較大的方便。伺服驅動系統的選取，也按再制造數控機床的性能要求決定。若采用同一家公司配套供應的數控系統和伺服驅動系統，再制造產品的質量和維修更容易得到保證。 三、數控機床輔助裝置的選取在機床數控化再制造過程中，要根據機床的控制功能選取輔助裝置。如選取四方或六角電動換刀架來實現刀具自動轉換功能，刀位數的選擇主要按被加工工件的工藝要求決定。由于大部分數控機床的輔助裝置目前在國內已有不少生產廠家配套供應，所以選取后即可按其產品說明書在機床相應位置上進行安裝、調整。 四、電控柜的設計和制作由于普通機床的電器控制功能要求與數控機床不一樣。所以在對舊機床進行機床數控再制造時，原機床的電器控制部分一般只能報廢，重新按數控化再制造要求進行設計制作。強電控制部分的線路設計，主要根據數控系統輸入、輸出接口的功能和控制要求來進行。數控機床的強電控制部分設計中要特別注意的是，數控系統各接口信號的特點和形式要相配，并且在設計過程中應盡量簡化強電控制線路。 新聞鏈接 何謂機床再制造 所謂機床再制造不同于機床維修，它是將有再制造價值的廢舊機床作為再制造毛坯，利用高新技術對其進行修復、性能升級，所獲得的再制造機床在技術性能上可以達到甚至超過新機床的水平。機床再制造也不同于機床的再循環，它是將報廢機床作為高級資源而最大限度利用的回收方式，其生產成本要遠遠低于新機床制造的成本。 從理論上講，機床再制造是運用先進制造技術、數控及自動化技術等高新技術對老舊機床進行修復與改造的過程。 而一般大眾的思維習慣是，什么東西都是新的好，所以對再制造機床缺乏理解和認識，對其質量不認可或認為是二手機床，對再制造機床的期望值比較低。其實，機床和其他的消費品不同，越是舊的穩定性越好。另外，再制造的概念沒有在大眾中普及，甚至很多機床制造企業的領導都對再制造一無所知，也造成了人們對再制造的誤解。 業內專家表示，機床再制造有多種方案，機床類型不同，再制造的內容也不同，用戶的要求不同，再制造的內容也會有所不同。所以，機床再制造既要深入了解原有設備的結構性能，又要對用戶新的要求有真實的理解，并結合機床實際結構，在改造設計中實現。 再制造在國外已經有50多年的發展歷史，最顯著的代表就是汽車及其零部件的再制造行業，已經形成了比較完善的制造和服務體系。在德國的慕尼黑，寶馬公司建有一家專門的再循環和拆借中心，負責研究舊車的拆解技術與再制造。在再制造的過程中，報廢汽車零部件有94％被高技術修復，5.5％回爐再生，只有0.5％被填埋處理。 在美國，不僅有全國性和行業性的再制造研究中心，而且在大學開設相關課程。1996年美國專業化的再制造公司數量已經超過73000個，直接雇員48萬人，生產46種主要再制造產品。到2005年美國再制造業的年銷售額超過1000億美元，而汽車零部件的再制造占了56％。歐盟和日本也非常重視再制造產品，都制定了相關法律鼓勵廢舊汽車的再制造。 而我國再制造行業起步較晚，無論是機床再制造還是汽車再制造都還處于摸索階段，因此借鑒與學習美、歐等國的有關政策法規以及行業操作方法極為必要。不過現階段，還是要從觀念上入手。 |
