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[摘 要]简要介绍数控技术及其发展概况，煤炭企业数控技术推广应用的基本做法，普通机床应如何改造为数控机床，对现代煤矿企业机械数控技术应用有一定的参考价值。
[关键词]数控技术；煤矿机械；机电技术；改造
中图分类号：TG596文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）17-0275-01
现如今的煤炭企业积极实施“科教兴煤”和“可持续发展”战略，努力实现两个根本性转变，是我国煤矿企业面临资源枯竭等严峻形式发展的必然趋势。因此煤炭企业的技术结构发生了深刻变化，高新技术的发展与应用改变着煤矿的技术面貌和社会形象。数控加工技术问世半个多世纪以来给世界机械制造业带来了革命性的变化，通过西北煤矿机械厂对普通机床改造数控机床的成功经验，我们可以看到普通机床的数控改造是适合我国国情的好方法。
一、数控机床巨大生产力作用示例
西北煤矿机械厂是我国煤炭行业胶带输送机、液压支架及其配件定点生产厂之一，定型产品二百多种，8050型胶带输送机传动滚筒轴（如图l所示）是驱动装置的关键配件之一，该配件质量要求高，加工难度大，十二个外园尺寸中有八个需要精加工，轴向尺寸链中有十一个尺寸相互影响。在加工过程中，为了保证五个键槽的后续铣加工一致性，对车削工序中的徑向、轴向尺寸及形位公差要求很严格，在普通车床精车时光车刀就需要四把，且需要频繁调换，工人劳动强度大，生产效率低，废次品率高。开始每台车床每班只能加工2件，月产40件左右。工厂将一台CW6163普通车床进行了数控改造以后，每班单机可加工l2件，月生产能力达到240件，劳动生产率提高6倍（效果对比如表l所示），不但产品质量和劳动生产率得到大幅度提高，也为西北煤矿机械厂在同行业中赢得了广泛声誉。据测算，该数控生产线的总改造投资只相当于三个月的赢利额，数控改造的经济效益非常明显。
二、煤炭企业数控技术推广应用的基本做法
有关资料表明，目前我国机床总拥有量为378万台，其中数控机床只有八万多台，远远低于美国、日本、德国、韩国等制造业发达国家机床数控化率20%以上的水平。主要表现在设备老化陈旧、自动化水平低、技术水平落后、劳动生产率低，严重影响了生产力的发展。采用先进的工艺设备，逐步增加数控机床所占比重，已经成为我国制造技术发展的总趋势，也是煤矿机械走出困境、提升水平，实现跨越式发展的必由之路。提高机床数控化率有两个途径，一是购买新的数控机床，二是把普通型的旧机床改造成数控机床。平均测算，购买一台数控车床12万左右，数控改造一台只须3万元左右。我国煤炭企业经济状况普遍不好，靠投入大量资金购买更新数控机床不太现实，如何少投资多收益，利用有限的设备改造资金引进数控技术，我认为第二种方法比较适合我国煤炭企业的实际情况，普通机床的数控改造应成为我国煤矿机械数控技术推广应用的基本做法。
三、普通机床如何改造为数控机床
普通机床的数控改造，是指将普通车床配置上数控系统，并对机床的某些部位做一定的改造，使机床具有数控加工能力。改造的项目随机床种类和精度要求而不同，现举例进行说明。
1、滚珠丝杠螺母副改造
普通车床的进给丝杠都是滑动丝杠，即丝杠与螺母之间的磨擦为滑动磨擦。为了更好的消除丝杠与螺母之间的转动间隙，保证机床的加工精度，需要将原机床的滑动丝杠螺母副改换成滚珠丝杠螺母副。此项改造不属于必改项，对机床精度要求不高时可以通过预紧原螺母的方法消除转动间隙。
2、步进电机选用
车床进给传动部分改造一般是拆除原机床的机械传动机构，用步进电机经齿轮或同步带机构，减速驱动丝杠，带动刀架纵向或横向移动。纵向步进电机固定在床身上，横向步进电机固定在床鞍上。
3、减速驱动机构
机床改造中在步进电机和丝杠传动副之间装有减速机构，其主要目的是为了得到所需的脉冲当量和增大驱动力矩，一般采用齿轮传动机构或同步带传动机构。此项改造不属于必改项，在步进电机的转矩足够大，且结构许可的情况下，也可以不用减速驱动机构，由步进电机直接与丝杠副相连。
4、自动刀架安装
刀架改造是数控改造的重要内容，即将原普通车床的手动转位刀架替换成自动转位刀架。卧式车床自动转位刀架最常见的型式是螺旋型四转位刀架，拆除小拖板后将刀架调整好高度安装在中拖板上，由数控系统直接控制，效率高，工艺性能可靠。
5、导轨改造
普通车床均为滑动导轨，这种导轨的缺点是静摩擦系数大，低速时易产生爬行现象，影响运动平稳性和定位精度。为了克服这一缺点，数控改造时一种是将原导轨贴塑，使其成为贴塑导轨；一种是将原滑动导轨换成滚动导轨。当机床精度要求不高时一般不做导轨改造，以降低数控改造成本。
6、主轴变速机构
主轴变速改造一般采用交流异步电动机变频调速系统，由CNC控制变频器、变频器驱动交流异步电动机，实现自动无级变速。在自动化程度要求不高的情况下，机床主轴变速部分可不做改动，仍采用原手动变速机构，这样可大大降低改造成本。
“科技兴煤”是一项艰巨的综合工程，需要对各环节依靠新技术、新成果、新方法进行改进，从而实现煤炭工业新世纪的跨越式发展。普通机床数控改造是综合性很强的一门机电一体化技术，该技术如何更好地应用于煤炭企业，需要不断跟踪学习并应用新技术成果，但是数控技术应用于煤矿是必然的趋势，势在必行，相信数控技术在煤矿的发展会有一个美好的未来。参考文献
[1] 程叔重，数控设备与编程[M]、浙江大学出版社，2003（7）.
[2] 夏丽英，数控加工技术 [J]、机械工业出版社，2002（1）.
[3] 曹仁涛，甘肃省数控人才培养策略研究[J] 兰州交通大学报，2003.12.
[关键词]数控技术；煤矿机械；机电技术；改造
中图分类号：TG596文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）17-0275-01
现如今的煤炭企业积极实施“科教兴煤”和“可持续发展”战略，努力实现两个根本性转变，是我国煤矿企业面临资源枯竭等严峻形式发展的必然趋势。因此煤炭企业的技术结构发生了深刻变化，高新技术的发展与应用改变着煤矿的技术面貌和社会形象。数控加工技术问世半个多世纪以来给世界机械制造业带来了革命性的变化，通过西北煤矿机械厂对普通机床改造数控机床的成功经验，我们可以看到普通机床的数控改造是适合我国国情的好方法。
一、数控机床巨大生产力作用示例
西北煤矿机械厂是我国煤炭行业胶带输送机、液压支架及其配件定点生产厂之一，定型产品二百多种，8050型胶带输送机传动滚筒轴（如图l所示）是驱动装置的关键配件之一，该配件质量要求高，加工难度大，十二个外园尺寸中有八个需要精加工，轴向尺寸链中有十一个尺寸相互影响。在加工过程中，为了保证五个键槽的后续铣加工一致性，对车削工序中的徑向、轴向尺寸及形位公差要求很严格，在普通车床精车时光车刀就需要四把，且需要频繁调换，工人劳动强度大，生产效率低，废次品率高。开始每台车床每班只能加工2件，月产40件左右。工厂将一台CW6163普通车床进行了数控改造以后，每班单机可加工l2件，月生产能力达到240件，劳动生产率提高6倍（效果对比如表l所示），不但产品质量和劳动生产率得到大幅度提高，也为西北煤矿机械厂在同行业中赢得了广泛声誉。据测算，该数控生产线的总改造投资只相当于三个月的赢利额，数控改造的经济效益非常明显。
二、煤炭企业数控技术推广应用的基本做法
有关资料表明，目前我国机床总拥有量为378万台，其中数控机床只有八万多台，远远低于美国、日本、德国、韩国等制造业发达国家机床数控化率20%以上的水平。主要表现在设备老化陈旧、自动化水平低、技术水平落后、劳动生产率低，严重影响了生产力的发展。采用先进的工艺设备，逐步增加数控机床所占比重，已经成为我国制造技术发展的总趋势，也是煤矿机械走出困境、提升水平，实现跨越式发展的必由之路。提高机床数控化率有两个途径，一是购买新的数控机床，二是把普通型的旧机床改造成数控机床。平均测算，购买一台数控车床12万左右，数控改造一台只须3万元左右。我国煤炭企业经济状况普遍不好，靠投入大量资金购买更新数控机床不太现实，如何少投资多收益，利用有限的设备改造资金引进数控技术，我认为第二种方法比较适合我国煤炭企业的实际情况，普通机床的数控改造应成为我国煤矿机械数控技术推广应用的基本做法。
三、普通机床如何改造为数控机床
普通机床的数控改造，是指将普通车床配置上数控系统，并对机床的某些部位做一定的改造，使机床具有数控加工能力。改造的项目随机床种类和精度要求而不同，现举例进行说明。
1、滚珠丝杠螺母副改造
普通车床的进给丝杠都是滑动丝杠，即丝杠与螺母之间的磨擦为滑动磨擦。为了更好的消除丝杠与螺母之间的转动间隙，保证机床的加工精度，需要将原机床的滑动丝杠螺母副改换成滚珠丝杠螺母副。此项改造不属于必改项，对机床精度要求不高时可以通过预紧原螺母的方法消除转动间隙。
2、步进电机选用
车床进给传动部分改造一般是拆除原机床的机械传动机构，用步进电机经齿轮或同步带机构，减速驱动丝杠，带动刀架纵向或横向移动。纵向步进电机固定在床身上，横向步进电机固定在床鞍上。
3、减速驱动机构
机床改造中在步进电机和丝杠传动副之间装有减速机构，其主要目的是为了得到所需的脉冲当量和增大驱动力矩，一般采用齿轮传动机构或同步带传动机构。此项改造不属于必改项，在步进电机的转矩足够大，且结构许可的情况下，也可以不用减速驱动机构，由步进电机直接与丝杠副相连。
4、自动刀架安装
刀架改造是数控改造的重要内容，即将原普通车床的手动转位刀架替换成自动转位刀架。卧式车床自动转位刀架最常见的型式是螺旋型四转位刀架，拆除小拖板后将刀架调整好高度安装在中拖板上，由数控系统直接控制，效率高，工艺性能可靠。
5、导轨改造
普通车床均为滑动导轨，这种导轨的缺点是静摩擦系数大，低速时易产生爬行现象，影响运动平稳性和定位精度。为了克服这一缺点，数控改造时一种是将原导轨贴塑，使其成为贴塑导轨；一种是将原滑动导轨换成滚动导轨。当机床精度要求不高时一般不做导轨改造，以降低数控改造成本。
6、主轴变速机构
主轴变速改造一般采用交流异步电动机变频调速系统，由CNC控制变频器、变频器驱动交流异步电动机，实现自动无级变速。在自动化程度要求不高的情况下，机床主轴变速部分可不做改动，仍采用原手动变速机构，这样可大大降低改造成本。
“科技兴煤”是一项艰巨的综合工程，需要对各环节依靠新技术、新成果、新方法进行改进，从而实现煤炭工业新世纪的跨越式发展。普通机床数控改造是综合性很强的一门机电一体化技术，该技术如何更好地应用于煤炭企业，需要不断跟踪学习并应用新技术成果，但是数控技术应用于煤矿是必然的趋势，势在必行，相信数控技术在煤矿的发展会有一个美好的未来。参考文献
[1] 程叔重，数控设备与编程[M]、浙江大学出版社，2003（7）.
[2] 夏丽英，数控加工技术 [J]、机械工业出版社，2002（1）.
[3] 曹仁涛，甘肃省数控人才培养策略研究[J] 兰州交通大学报，2003.12.