彭新群

1　概述
　　我厂从1978年开始，先后从日本、瑞士、德国、美国、英国、意大利等国引进了数控机床和自动机床54台，价值6000多万元。其中，70年代的有28台，80年代的有11台，90年代的有15台；有车床、铣床、立（卧）式加工中心、仿形铣床、磨床等数控金切机床。这当中有70年代的四轴联动铣床，还有当今世界顶尖水平的瑞士双主轴五轴联动铣床及五面体卧式加工中心、高精度车削中心。这些机床的数控系统有70年代的集成电路到现在的大规模集成电路、超大规模集成电路，有FANUC3000C、3、5、6、7、0、18、15系统，有西门子810、850，有AB8200、8600等等。
　　由于这些设备的控制系统集成度低、陈旧落后、元件老化、元件参数不稳定、故障频繁、又无备品备件，维修十分困难。而这些设备目前仍然是工厂生产经营的主要关键设备，因此更新改造势在必行。
2　数控机床的更新改造
　　70年代我厂就使用数控机床，积累了一定的维护使用经验。从1986年起，我厂自己改造了如下机床。
2.1　瑞士缓进给强力磨床进给系统改造
　　此机床进给系统采用印刷电机及晶体管脉宽调速控制系统，由于印刷电机使用年久，印刷板变形严重，无法修理。第一次，采用国产印刷电机改造，但由于此电机质量不过关，寿命短，运行一段时间后问题很多。第二次，经过反复调研，采用FANUC直流伺服系统进行改造，一举获得成功，至今系统运行良好。
2.2　瑞士缓进给强力磨床进给系统改造
　　在总结上述经验教训的基础上，在大修另一台同型号的机床时，采用北京冶金自动化院伺服所的交流伺服系统对原进给系统进行改造，效果很好。
2.3　日本三轴四坐标数控铣床数控系统改造
　　1992年，在保留原伺服系统的同时，采用沈阳计算所蓝天数控系统更新改造了原FANUC 3000C，并用内装PLC代替了继电器控制。1998年又采用北京冶金自动化院伺服所的交流伺服系统更新了FANUC直流伺服系统，改造后机床运行稳定、可靠。
　　该机床是四轴联动控制。三个主轴同步工作，主要用于加工增压器导风轮。三个工件同时加工，工作效率高。当时这类机床价格相当的昂贵。
　　1991年，经过市场调查发现，FANUC 7CM四轴联动系统已经无货，国内只能买到AB8400MP四轴联动系统。考虑到价格和今后维修等问题，迟迟不决，更新改造工作曾一度搁置下来。当了解到蓝天一号数控系统具有配置灵活、界面友好、功能强大、开发工具完备、开放性好、具有四轴以上联动功能的特点后，我们大胆地选用了蓝天一号数控系统对日本牧野FNCⅢB-105四轴联动铣床进行更新改造。由于该系统文档资料全部为中文，并且完整、齐全，便于掌握使用和设计方法，因此我们用了短短两个月的时间完成了自行设计、施工任务。通过改造，系统控制精度得到提高，诊断功能更加完备和强大，不仅实现了FANUC 3000C的各项功能，而且使该机床上了一个档次。从1992年设备改造后至今基本运行正常。由于国产系统具有强大的技术支援，偶尔有故障也能迅速排除，这是进口系统无法比的。
　　该机床使用率很高，生产任务饱满，一天两班制生产，蓝天一号数控系统能稳定、可靠的运行。该机床的改造成功，使我们对国产数控系统有了更深刻的了解，增强了使用国产数控系统的信心。
　　我厂是蓝天一号数控系统的第一个应用单位。当时冒着失败的风险。但经过多年的应用实践证明，蓝天一号数控系统是完全可靠的。
2.4　日本龙泽数控车床伺服系统改造
　　采用北京冶金自动化院伺服所的交流伺服系统更新原FANUC直流伺服系统，取得实效。
2.5　天津第一机床总厂光机配机数控改造
　　因生产需要，1993年我厂急需一台四轴联动铣床，用以加工增压器的扩压器。当时国内还没有同类机床，如从国外进口需100多万元。后经多方的调研，决定与天津第一机床总厂合作，利用XK7150光机加上回转轴，通过配置旋转工作台，改造为一台四轴联动立式数控铣床。数控系统为蓝天一号数控系统，伺服系统为中科院电工研究所的直流伺服系统。主轴采用普通交流电动机，用变频调速器实现主轴无级调速。机床改造以后，很快投入生产，产品精度完全满足要求。该机床及控制系统达到国内先进水平。
2.6　日本三丰三坐标测量机改造
　　采用标准PC586微机改造原控制系统，升级测量软件，使测量更简单、方便。
3　今后我厂数控机床的改造设想
　　数控改造需要一定的资金投入，由于受工厂生产经营及资金短缺的影响，我厂的数控改造进展比较缓慢。但随着企业资产经营责任制的进一步落实，盘活资产存量，追求资产回报率等经营观念的改变，我们认识到，数控改造可使企业少花钱、见效快，把旧机床重新利用起来。今后我厂面临的数控改造任务还很重。例如：
　　（1）日本龙泽数控车床数控改造
　　在伺服系统改造完后，继续采用蓝天数控系统对原FANUC 5T进行改造。
　　（2）日本牧野仿型铣数控改造
　　（3）日本牧野数控铣数控改造
　　（4）日本牧野卧式加工中心数控改造
　　本机床是我厂关键设备，近20年来，基本上是三班运行。由于数控系统FANUC 3000C故障频出，主轴电机铜头磨损严重，刀盘磁性不好，刀号记忆易丢失，很难维持生产，因此必须进行改造。具体改造方案是结合大修采用蓝天数控系统、交流伺服系统、兰州西门子交流主轴电机及驱动进行改造。
4　数控机床改造的几点体会
　　一台数控机床国产化改造成功与否，不仅需要一套高质量的数控系统（包括驱动系统），而且更需要一批高素质的应用人才。因为数控系统技术含量高，对应用和维护人员的技术水平要求更高。把用户用不好甚至于不会用造成的问题归罪于数控系统是不公平的。
　　一台数控机床国产化改造成功与否，不仅应注重数控系统的质量，还更应注重用户使用、维护数控系统的技术培训。

作者单位:彭新群  (天津市河北区志成道，天津机车车辆机械厂，邮编：300232)