随着机床行业以及技术的不断进步,根据生产的实际需要,机床的升级改造已经成为一种新兴的经济增长行业,通过对现有机床全部或局部结构进行升级改造,来提高机床的技术性能指标。本文以宜宾八一二厂的GS30型数控车床作为研究对象,对其进行升级改造,它采用西门子S3TT数控系统,是一种双NC、双通道控制型机床,具有双刀盘、一主轴、一副主轴、四个控制轴,性能良好,具有极强的加工能力,已被列为该厂的关键设备。但由于该数控车床己使用近二十年,电气、机械等方面都存在一定的老化和磨损,控制系统也相对落后,导致设备的故障率、停机率不断升高,影响到该厂核电元件生产的质量和进度。由于该型数控车床是该厂生产的主力军,同时考虑到该机床的功能较齐全,主要功能部件完好,该机床的润滑系统良好,液压系统工作正常,机械传动系统完好,只是精度有所下降,因此对该机床实施技术改造比报废更新一台同等规格的卧式加工中心更为经济合理。本课题以此为研究背景,在对原机床的技术状态进行仔细分析后,制定了以下主要的升级改造方案:(1)在综合考虑了GS30型数控机床的电气控制和机械加工特点、性价比及操作者等多方面的因素后,采用当前较先进的西门子840D数控系统来改造原有的西门子S3TT系统,提高机床的稳定性;(2)用与840D数控系统相配的611D交流驱动伺服单元和具有高精度、低惯量、高分辨率位置反馈的1FT6交流伺服电机和大功率、高响应的1PH7感应电机代替原来的直流模拟驱动和直流电机,确保各轴的功率和扭矩,实现电机免维护。(3)更换X、Z、U、W轴丝杠螺母副,以提高机床精度;(4)制作了新的操作站,配备了CNC面板,CNC键盘,控制面板。本文首先论述了GS30型数控车床存在的问题及改造后所要达到的目标,确定了改造的总体技术方案;接着选择了西门子840D数控系统作为控制装置,并配备了与840D相匹配的各模块型号,做出了机床电气原理图,编制了PLC软件程序;最后对机床的各参数进行了设定,在完成机械部分和数字伺服系统的调试后对该机床进行了验收。结果表明该机床的性能和精度达到或超过原机床,完全能够满足核电元件高精度、高效率、高可靠性的要求,而且改造总费用控制在同档次进口机床价格的四分之一以内。