機床的數控化改造

30卷第6期炭技術(shù)Vol 30. No, 0620II年6期Coal Technol機床的數控化改造王增春,于國英,張鵬(河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北邢臺054048)摘要:由于普通機床生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量差、檔次低、品種少成本高因此在國內國外市場(chǎng)上缺乏競爭力。在對數控機床進(jìn)行概述的基礎上,介紹了普通機床數控化改造的意義和必要性,重點(diǎn)闡述了普通機床的改造內容、系統選擇及主要改造環(huán)節,可為機床相關(guān)技術(shù)改造提供有益參考。關(guān)鍵詞機床;數控化;改造;中圖分類(lèi)號c68文獻標識碼A文章編號:1008-8725(2011)060030-02Transformation NC Machine toolWANG Zeng-chun, YU Guo-ying, ZHANG PengHebei Institute of Electrical and Mechanical Technology, Xingtai 054048, China)Abstract: The products of ordinary maching have the problem of poor quality, few varieties, highcost,low grade, etc. It has competitiveness in the domestic and intermational market. Based onthe anal,significance of the commonmaching ne reform. Put the emphasis on the transformation contents, systemic selection and mainconnection of common maching. These can provide useful reference for the relevant technicalreformation of machiniKey words: maching: numerical control; transformation2普通機床的數控化改造的必要性0引言2.1普通機床的數控化改造的必要性隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展數控技術(shù)的普形狀復雜且加工精度要求高的零件是普通機床及符合當今社會(huì )生產(chǎn)力發(fā)展的必然趨勢,而部分工難以加工的第一,由于所需加工產(chǎn)品的尺寸誤差較廠(chǎng)的普通機床已不能適應現代生產(chǎn)的需求,必須對小,精度要求高,不需要再進(jìn)行修配。而數控機床由其進(jìn)行數控改造,一方面,可以達到生產(chǎn)的自動(dòng)化控于實(shí)現了加工的自動(dòng)化,計算機系統可以對刀具進(jìn)制和較高的控制精度;另一方面可以利用原有的資行自動(dòng)化管理從而不會(huì )因為刀具的磨損而影響加源,節省資金,因此普通機床的數控改造具有非常重工零件的精度與一致性;第二,由于數控機床可以實(shí)要的社會(huì )效益與經(jīng)濟效益?，F多種加工功能,因此可以加T出復雜的零件;第三,由于實(shí)現了加工產(chǎn)品的自動(dòng)化生產(chǎn),數控機床的1數控機床概述加工效率可以提高許多。計算機擁有強大的記憶和數控技術(shù)是用數字信息對機械運動(dòng)和工作過(guò)程存儲功能,因而可以把所需的程序存儲下來(lái)然后進(jìn)行控制的技術(shù),數控裝備是以數控技術(shù)為代表的根據程序的規定自動(dòng)去執行加工工序,實(shí)現加工的新技術(shù)對傳統制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的自動(dòng)化;第四,數控機末實(shí)現了多道工序集中完成,機電一體化產(chǎn)品,即所謂的數字化裝備,如數控機床減少了頻繁搬運被加工的零件,當零件裝夾好后可等。其技術(shù)涉及多個(gè)領(lǐng)域:①軟件技術(shù);②機械制造以實(shí)現多道工序的加工;第五擁有自動(dòng)報警監控技術(shù);③信息處理、加工、傳輸技術(shù);④自動(dòng)控制技補償等多種自動(dòng)功能。術(shù);⑤傳感器技術(shù);⑥伺服驅動(dòng)技術(shù)等。22普通機床的數控化改造的意義數控機床的特點(diǎn)是用數字代碼形式的信息,按首先數控機床的使用提高了機床加工生產(chǎn)的效率。普通機床進(jìn)行數控化技術(shù)改造后可以實(shí)現零給定的運動(dòng)速度、工作程序和軌跡,控制刀具進(jìn)行自件加工自動(dòng)化;其次,零件加工性能更加穩定安全動(dòng)加工的數控機床的適應性非常廣泛,如果加工對更加可靠。這是由于經(jīng)數控技術(shù)改造的數控機床的象改變程序指令需要做相應的調整數控機床的加各主要部件經(jīng)過(guò)長(cháng)期工作,幾乎不會(huì )因刀變形而影工性能比普通自動(dòng)機床要優(yōu)越許多,它可以精確加響生產(chǎn)件中國煤化工產(chǎn)廠(chǎng)家節約工復雜型面比較適合批量生產(chǎn)加工精度要求高改資金。與型頻繁、形狀較復雜的工件?；脑霤NMHG機床的數控以;最后,對于收稿日期201009-30修訂日期2011-03-08作者簡(jiǎn)介:王增春(1967-),女,河北邢臺人,副教授,碩士,研究方向:數控技術(shù)第6期王增春,等:機床的數控化改造復雜的加工零件而言,改造難度越高,其功效提高的機,其變速通過(guò)主軸箱獲得不同速度,滿(mǎn)足加工要越顯著(zhù)且可不用或少用工裝,這樣不但節約費用,求,由于機械檔數一般較多,使變速箱結構復雜、體還可以縮短零件生產(chǎn)的準備時(shí)間。積龐大,對于零件加工精度會(huì )產(chǎn)生不良影響。但由于3機床的數控化改造內容與系統選擇中、小型機床,本身價(jià)格較低,如果將其主傳動(dòng)改為交流變速,其費用太高,因此,在一般情況下,仍保持3.1數控化改造的內容此部分不變。主傳動(dòng)改造除變速箱外,還需考慮軸其一是恢復原功能。對普通機床所存在的故障承、導軌等。由于普通機床主軸支撐多是滾動(dòng)軸承或部分進(jìn)行自診斷并加以功能恢復;其二是數字控制滑動(dòng)軸承改造時(shí),對于小型機床多選用高精度軸承化。在普通機床上加數字控制裝置或者是加數控系來(lái)替換原軸承;對大、中型機床可改用靜壓軸承圍。統,改造成NC機床、CNC機床;其三是翻新。為提高42進(jìn)給傳動(dòng)的改造機床的加工精度生產(chǎn)效率和自動(dòng)化加工程度,對機進(jìn)給傳動(dòng)機械部分改造主要是提高運動(dòng)部件的械、電氣部分進(jìn)行部件翻新,對機械部分進(jìn)行重新裝靈活性,減小或消除傳動(dòng)間隙,特別是減小反向間配加工恢復其原有加T精度;對其不滿(mǎn)足生產(chǎn)要求隙,通常改造部件為導軌副、進(jìn)給箱和橫向及縱向進(jìn)的數控系統以最新數控系統進(jìn)行更新;其四是進(jìn)行給部件等普通機床導軌多采用滑動(dòng)導軌,由于其摩數控技術(shù)更新。為提高數控機床的性能與檔次,或者擦系數隨速度變化而變化摩擦損失大,在低速時(shí)易是為了使用新型工藝新技術(shù),在原有機床的基礎上出現爬行現象,直接影響運動(dòng)部件的定位精度。因此進(jìn)行較大規模的數控技術(shù)更新。在改造時(shí)可以將滑動(dòng)導軌改為滾動(dòng)導軌或靜壓導3.2數控系統的選擇軌,或者導軌采用粘接軟帶。前者改造工作量大,改主要的數控系統通常有3種類(lèi)型改造時(shí)應根造費用較多,后者改造工作量小,周期短,費用少。普據具體機床加工情況進(jìn)行選擇。步進(jìn)電機拖動(dòng)的通通機床進(jìn)給箱多為齒輪結構,隨著(zhù)進(jìn)給運動(dòng)變換級常為開(kāi)環(huán)系統這種系統的伺服驅動(dòng)裝置主要有步數的增多,不僅進(jìn)給箱結構復雜,而且反向間隙增進(jìn)電機、電液脈沖馬達、功率步進(jìn)電機等。步進(jìn)電機大,降低了反向精度,因此進(jìn)行數控化改造時(shí),往往的旋轉是數控系統發(fā)出的進(jìn)給指令脈沖,并經(jīng)驅動(dòng)是取消原進(jìn)給箱,或換成僅一級減速的進(jìn)給箱,而且電路控制與功率放大后得以實(shí)現的,進(jìn)一步通過(guò)齒用無(wú)鍵連接吲。輪副與滾珠絲杠副,從而驅動(dòng)執行部件執行部件43主要機械部件改裝運動(dòng)的速度、運動(dòng)方向與位移量是通過(guò)控制指令脈數控機床,在設計上需要達到運動(dòng)副之間的摩沖的頻率、數量及通電順序得以實(shí)現這種數控系統擦系數小、有高的靜動(dòng)態(tài)剛度、傳動(dòng)無(wú)間隙等要求。由于不需要將所測得的加工速度與實(shí)際位置反饋到數控機床的導軌除了應具有較高的工藝性與導向精輸入端,故稱(chēng)之為開(kāi)環(huán)系統,齒輪絲杠等傳動(dòng)元件的度以外,磨損特性也應保持良好,機床因摩擦阻力而節距精度及步進(jìn)電機的角位移精度決定了這種系統導致的死區也應盡量減少。為了減少機床導軌變形的位移精度,因而這種系統的位移精度較低。開(kāi)環(huán)系對加工精度的影響,要保證有足夠的剛度,導軌防護統結構簡(jiǎn)單,工作可靠調試維修方便,成本低,易改和潤滑要合理數控機床上為了保證傳動(dòng)精度,所使裝成功。用的齒輪精度等級通常較高?？梢赃_到無(wú)間隙傳動(dòng)由直流電機或異步電動(dòng)機拖動(dòng),并有光柵測量這樣才可以保證數控機床加工精度。此外,傳動(dòng)鏈的反饋的系統組成閉環(huán)數控系統閉式數控系統與開(kāi)精度與絲杠傳動(dòng)有著(zhù)直接關(guān)系,被加工件精度要求環(huán)數控系統的區別是:由感應同步器、光柵等位置檢及拖動(dòng)扭矩要求決定了絲杠的選用。對于精度要求測裝置測得的實(shí)際零件加工位置反饋信號,可以隨不高的被加工件,通?？梢圆捎没瑒?dòng)絲杠,在加工前時(shí)與給定加τ值進(jìn)行比較,將兩者的差值進(jìn)行放大需檢查原絲杠磨損情況和變換,從而驅動(dòng)執行機構,并以給定的速度向消除這種加工偏差的方向運動(dòng),直到給定加位置與反5結束語(yǔ)饋的實(shí)際加工位置的差值等于零為止閉環(huán)數控進(jìn)多道工序集中加工的數控機床是未來(lái)機床的發(fā)給系統在結構上比開(kāi)環(huán)數控進(jìn)給系統要復雜許多,展方向,進(jìn)而擴大工藝范圍,自動(dòng)化加工程度更高成本也較髙,對環(huán)境室溫要求較嚴。機床的設計和調機床在數控化改造中,應根據機床類(lèi)型、大小、加工試都比開(kāi)環(huán)系統難然而閉環(huán)系統可以獲得比開(kāi)對象、精度要求等因素綜合考慮,以滿(mǎn)足機床改造后環(huán)進(jìn)給系統更快的速度、更高的精度、驅動(dòng)功率更大的性能要求,不能肓目追求高精度,高性能,以免造的特性指標。在加工零件時(shí),可根據技術(shù)要求,決定成不必要的浪費,增加改造的難度。采用閉環(huán)系統或開(kāi)環(huán)系統參考中國煤化工社2004普通機床數控化改造的主要環(huán)節CNMHG大學(xué)出版社200641主傳動(dòng)改造其發(fā)展科技信息,2007對于中、小型機床主傳動(dòng)多數采用普通交流電(責任編輯王秀麗)