使用經(jīng)驗(yàn)表明：數(shù)控機(jī)床中，一套數(shù)控系統(tǒng)的有效使用壽命在6～8年。由于電子技術(shù)迅速發(fā)展，世界上名牌的數(shù)控系統(tǒng)制造公司基本上都在3～5年內(nèi)更換一代產(chǎn)品，所以數(shù)控系統(tǒng)使用到6～7年后，即使想修理也很難找到零備件。隨著電子技術(shù)制造水平發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)及配套附件(伺服單元及電機(jī)等)的價(jià)格在整臺(tái)機(jī)床中越來越低，例如在70年代時(shí)達(dá)到50%，80年代后逐步降至1/3到1/4以下，一些大型機(jī)床只占1/10左右，因此，只要化少量投入，就可使許多關(guān)鍵設(shè)備重新恢復(fù)“青春”。
      我國近幾年內(nèi)需要數(shù)控化改造的普通設(shè)備在10萬臺(tái)以上，舊數(shù)控機(jī)床在4000臺(tái)以上，如果改造資金能落實(shí)，這將是一個(gè)能提供幾十億到上百億元的廣闊市場(chǎng)。因此在機(jī)械制造業(yè)中，尤其在機(jī)床制造行業(yè)中，應(yīng)該充分利用自己的技術(shù)特長(zhǎng)，去迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，為國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展作出自己的行業(yè)貢獻(xiàn)。

      一臺(tái)舊設(shè)備使用到一定年頭后，必然會(huì)故障頻繁發(fā)生、維修困難、生產(chǎn)效率降低、加工精度不穩(wěn)定、甚至完全停機(jī)。對(duì)這樣的設(shè)備是采取徹底報(bào)廢、還是經(jīng)過中大修數(shù)控改造？做出這種決定之前，首先要對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的剩余使用價(jià)值作出評(píng)估。例如一臺(tái)加工中心，主要構(gòu)成的機(jī)電部件有：①CNC系統(tǒng)及操作子系統(tǒng)；②伺服系統(tǒng)(包括電動(dòng)機(jī))；③機(jī)床電氣；④機(jī)械本體(床身、立柱、導(dǎo)軌和絲杠等)；⑤刀庫機(jī)械手系統(tǒng)；⑥自動(dòng)工作臺(tái)交換系統(tǒng)(APC)等。每一個(gè)子系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況，都可以作出相應(yīng)剩余使用價(jià)值評(píng)估。例如對(duì)20年以前的數(shù)控系統(tǒng)，現(xiàn)在不可能在找不到零備件的前題下去重新整修它，那它的剩余價(jià)值是零。根據(jù)伺服系統(tǒng)的磨損程度，如果繼續(xù)留用，應(yīng)考慮整修后還有50％以上剩余價(jià)值；但考慮到新更換數(shù)控系統(tǒng)的匹配及追求好的伺服特性，即使舊的伺服系統(tǒng)沒有完全損壞，或預(yù)計(jì)繼續(xù)使用壽命不會(huì)太長(zhǎng)，也可考慮徹底更換。這樣，伺服系統(tǒng)的剩余價(jià)值也就決定了。機(jī)械部件的剩余價(jià)值一般都占較高比例，多項(xiàng)工程實(shí)踐表明，一臺(tái)高質(zhì)量機(jī)床的機(jī)械大件磨損是有限的。例如，我們改造過的兩臺(tái)美國臥式加工中心，都是70年代末的產(chǎn)品，X方向行程1臺(tái)為1.5m、1臺(tái)為2.5m，導(dǎo)軌的直線度和扭曲都能調(diào)整到0.008mm/1000mm，導(dǎo)軌本身沒有進(jìn)一步修磨。即使重新更換花費(fèi)也不多，因此機(jī)械部件都占有較高剩余價(jià)值。通常對(duì)一臺(tái)設(shè)備來說，機(jī)械部分有60%以上剩余價(jià)值，電氣部分有20%～50%以上剩余價(jià)值，這些都是值得改造的可考慮因素。

     對(duì)改造設(shè)備提出希望改造后能達(dá)到的目標(biāo)期待值，即有什么樣的機(jī)床精度和使用性能。有一些人認(rèn)為，提出的改造指標(biāo)應(yīng)和同類新機(jī)床檢驗(yàn)合格指標(biāo)聯(lián)系起來，甚至外觀質(zhì)量要求等，這里有合理的一面。但必須考慮它的基礎(chǔ)是一臺(tái)舊設(shè)備，是有缺陷的，要求提得太高投入的費(fèi)用必然會(huì)大大增加。數(shù)控化改造和設(shè)備的中修、大修計(jì)劃安排結(jié)合起來是比較合理的，可以達(dá)到較理想的使用效果。因此不從機(jī)、電、液以至外觀質(zhì)量整體上考慮改造后的目標(biāo)值，而把它看成只要簡(jiǎn)單的換一個(gè)電氣系統(tǒng)，改造后必然會(huì)留下一堆問題。

      在確定改造目標(biāo)值后，要進(jìn)行投入財(cái)力和人力的估算，即投入資金的評(píng)估。投入資金多少與制訂改造目標(biāo)高低密切相關(guān)。投入的改造費(fèi)用主要由下列項(xiàng)目構(gòu)成：①數(shù)控系統(tǒng)及相關(guān)伺服系統(tǒng)；②機(jī)床電氣及附件更換；③機(jī)床機(jī)械元部件精度修復(fù)和維修保養(yǎng)；④機(jī)床輔助系統(tǒng)(如液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等)維修保養(yǎng)；⑤機(jī)床外觀質(zhì)量的修復(fù)；⑥機(jī)床改造后的調(diào)試檢測(cè)；⑦機(jī)床改造所需的技術(shù)勞務(wù)費(fèi)。在受改造費(fèi)用限制時(shí)，常去修改改造目標(biāo)值，降低一些次要要求以減少投入費(fèi)用。

    為了在經(jīng)濟(jì)上有定量分析的依據(jù)，我們選一臺(tái)現(xiàn)在市場(chǎng)上性能相似的商品價(jià)格作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。例如有1臺(tái)15年以前出品的臥式加工中心，電控部分已嚴(yán)重?fù)p壞無法維修，機(jī)械精度已喪失20％左右，估算其剩余價(jià)值在30萬元左右，要改造時(shí)電控部分需投入2.5萬元，機(jī)械部分整修需投入10萬元，整機(jī)還要投入10萬元技術(shù)勞務(wù)費(fèi)，共計(jì)投入75萬元?，F(xiàn)在再買一臺(tái)類似的機(jī)床需180萬元。改造后機(jī)床使用性能和效率估計(jì)能達(dá)到新設(shè)備的70%～80%，使用壽命在6～8年以上(一個(gè)大修周期以上)，即這項(xiàng)改造方案的性能價(jià)格比是可取的。

      在評(píng)估中要注意：剩余價(jià)值過低的設(shè)備是不值得花大力氣改造的；剩余價(jià)值偏低、投入價(jià)值太高的改造方案也是不可取的。因此舊設(shè)備數(shù)控化改造中，首要的對(duì)象是剩余價(jià)值較高的舊數(shù)控機(jī)床。這些設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)和功能與新的電控系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)匹配，綜合效果較好。其次是普通機(jī)床中重、大型設(shè)備，這些設(shè)備原值都較高，至今還往往都是部門關(guān)鍵設(shè)備，值得花大力氣為它改造。對(duì)一些原價(jià)值不高的設(shè)備，覺得馬上報(bào)廢又可惜！還想改造后再利用一階段的設(shè)備，在確定改造應(yīng)用指標(biāo)時(shí)就應(yīng)慎重。即從實(shí)用出發(fā)提出投入不要太大的應(yīng)用指標(biāo)。電控部分盡量采用廉價(jià)的簡(jiǎn)易系統(tǒng)，改造工作量壓縮在一定范圍內(nèi)，用減少投入來爭(zhēng)取實(shí)用的經(jīng)濟(jì)效果。

通常的機(jī)床數(shù)控化改造步驟基本如下：

    (1)舊設(shè)備基本評(píng)估；
    (2)確定改造方案；
    (3)落實(shí)改造投入資金；
    (4)尋找委托單位，如蕪湖市恒邦科技有限公司，簽訂有關(guān)改造合同協(xié)議；
    (5)整理消化機(jī)床現(xiàn)有資料、數(shù)據(jù)；
    (6)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪舊設(shè)備電氣、機(jī)械部件；
    (7)對(duì)CNC、PLC、機(jī)床電氣、機(jī)械改造內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)、訂貨、制造；
    (8)對(duì)機(jī)床其余機(jī)電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、輔件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拆修、保養(yǎng)、更換；
    (9)對(duì)機(jī)床改造部分進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工、安裝和連接；
    (10)機(jī)床聯(lián)調(diào)試驗(yàn)；
    (11)修調(diào)恢復(fù)機(jī)床幾何精度、定位精度；
    (12)機(jī)床及控制系統(tǒng)各部分功能聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，工作可靠性運(yùn)行；
    (13)機(jī)床交檢查驗(yàn)收；
    (14)機(jī)床試生產(chǎn)切削運(yùn)行。

    當(dāng)然，對(duì)某項(xiàng)具體工程要做的內(nèi)容可能會(huì)有增減，但基本內(nèi)容大致都包括了。

改造工作經(jīng)常遇到的難點(diǎn)

      對(duì)一臺(tái)使用了多年的舊設(shè)備要作出確切評(píng)估是有一定困難的，尤其許多設(shè)備常缺乏必要、系統(tǒng)的技術(shù)檔案。有的二手設(shè)備原始資料已丟失，有的設(shè)備已損壞不能進(jìn)行再測(cè)試等，所以要確切了解各部件磨損的程度，定量地評(píng)估各部件的剩余價(jià)值是很困難的。過高或過低評(píng)估，對(duì)確定改造方案及改造后性能價(jià)格比都帶來很多影響。因此做這項(xiàng)工作時(shí)，聘請(qǐng)有豐富經(jīng)驗(yàn)的專家、做必要的測(cè)繪、測(cè)試試驗(yàn)、作必要的行情調(diào)研等工作都是必要的，尤其是定量分析。

      在做每臺(tái)機(jī)床改造方案時(shí)，往往都有多種方案，總的說來改造投入資金與取得效果應(yīng)成正比。盲目追求高指標(biāo)和高投入是不必要的，客觀地說花再大的價(jià)錢也不能算一臺(tái)新設(shè)備。因此恰當(dāng)?shù)耐度?，?zhēng)取實(shí)用的使用指標(biāo)是選擇最佳方案的基本原則。在做方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)床現(xiàn)有實(shí)際水平，做出幾種可供選擇的方案，由委托方和承制方協(xié)商，在滿足使用單位實(shí)際使用壽命的前題下，采取最少的投入，這樣的改造方案就可以認(rèn)為是比較好的方案。

      改造一臺(tái)機(jī)床必然要更換許多零部件及電控系統(tǒng)。作為機(jī)床用戶，總是希望還能使用的元器件盡量保留，如保留原設(shè)備的伺服電機(jī)、液壓系統(tǒng)、輔助部件等，這樣改造后的一臺(tái)設(shè)備中，必然新舊零部件混合使用，效果會(huì)如何呢？我們?cè)脑爝^一臺(tái)五軸五聯(lián)動(dòng)臥式加工中心，數(shù)控系統(tǒng)使用了較好的日本FANUC公司16M，在總調(diào)試車時(shí)數(shù)控系統(tǒng)工作情況很好，但液壓油管由于嚴(yán)重老化，不斷出現(xiàn)破裂漏油，在一個(gè)多月調(diào)試階段內(nèi)，光換油管就占用了幾個(gè)工作日。所以在確定選擇零部件時(shí)，要考慮等效、等使用時(shí)間的匹配。即全功能的機(jī)床才配用全功能數(shù)控系統(tǒng)，新的部件有多年以上使用有效期時(shí)，保留的老部件使用壽命也要求與它相匹配，或者有相應(yīng)措施。例如機(jī)床改造時(shí)考慮機(jī)械大件的精度修復(fù)、滾珠絲杠精度修復(fù)和重調(diào)預(yù)載、液壓油管和密封圈的更換、新的數(shù)控系統(tǒng)數(shù)字式控制和老機(jī)床上模擬量控制的伺服電機(jī)不匹配時(shí)就要考慮更換伺服電機(jī)，或者采用較老的模擬量控制數(shù)控系統(tǒng)。對(duì)一些各種來路的國外舊機(jī)床，還必須考慮公制和英制的標(biāo)準(zhǔn)化問題，英制的標(biāo)準(zhǔn)件、螺紋、管接頭、軸承都會(huì)給更換帶來一些新的問題，甚至還要準(zhǔn)備英制通用工具。

驗(yàn)收技術(shù)條件的確定

      驗(yàn)收條件是每個(gè)改造項(xiàng)目必須考慮的，這往往在執(zhí)行改造項(xiàng)目時(shí)，委托方和承接方最容易出現(xiàn)分歧的地方。這反映在委托方對(duì)設(shè)備有較高希望值、承接方對(duì)原設(shè)備估計(jì)不足出現(xiàn)漏洞、而驗(yàn)收條件又沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)可依等情況下，到項(xiàng)目后期驗(yàn)收時(shí)最容易出現(xiàn)各說各的理的局面。所以在制訂驗(yàn)收條件時(shí)，可以參考同類新機(jī)床的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和該機(jī)床的出廠合格單原始記錄，分析該機(jī)床目前精度保持情況，必要時(shí)做機(jī)床實(shí)際精度測(cè)試，依據(jù)這些原始數(shù)據(jù)雙方針對(duì)改造部分提出合理的<