30卷第6期炭技術(shù)Vol 30. No, 0620II年6期Coal Technol機(jī)床的數(shù)控化改造王增春,于國(guó)英,張鵬(河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北邢臺(tái)054048)摘要:由于普通機(jī)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(guó)內(nèi)國(guó)外市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行概述的基礎(chǔ)上,介紹了普通機(jī)床數(shù)控化改造的意義和必要性,重點(diǎn)闡述了普通機(jī)床的改造內(nèi)容、系統(tǒng)選擇及主要改造環(huán)節(jié),可為機(jī)床相關(guān)技術(shù)改造提供有益參考。關(guān)鍵詞機(jī)床;數(shù)控化;改造;中圖分類號(hào)c68文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào):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(jī)床的數(shù)控化改造的必要性0引言2.1普通機(jī)床的數(shù)控化改造的必要性隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展數(shù)控技術(shù)的普形狀復(fù)雜且加工精度要求高的零件是普通機(jī)床及符合當(dāng)今社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的必然趨勢(shì),而部分工難以加工的第一,由于所需加工產(chǎn)品的尺寸誤差較廠的普通機(jī)床已不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的需求,必須對(duì)小,精度要求高,不需要再進(jìn)行修配。而數(shù)控機(jī)床由其進(jìn)行數(shù)控改造,一方面,可以達(dá)到生產(chǎn)的自動(dòng)化控于實(shí)現(xiàn)了加工的自動(dòng)化,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以對(duì)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?yàn)榈毒叩哪p而影響加源,節(jié)省資金,因此普通機(jī)床的數(shù)控改造具有非常重工零件的精度與一致性;第二,由于數(shù)控機(jī)床可以實(shí)要的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)多種加工功能,因此可以加T出復(fù)雜的零件;第三,由于實(shí)現(xiàn)了加工產(chǎn)品的自動(dòng)化生產(chǎn),數(shù)控機(jī)床的1數(shù)控機(jī)床概述加工效率可以提高許多。計(jì)算機(jī)擁有強(qiáng)大的記憶和數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程存儲(chǔ)功能,因而可以把所需的程序存儲(chǔ)下來然后進(jìn)行控制的技術(shù),數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的根據(jù)程序的規(guī)定自動(dòng)去執(zhí)行加工工序,實(shí)現(xiàn)加工的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)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(shù)控機(jī)末實(shí)現(xiàn)了多道工序集中完成,機(jī)電一體化產(chǎn)品,即所謂的數(shù)字化裝備,如數(shù)控機(jī)床減少了頻繁搬運(yùn)被加工的零件,當(dāng)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(jī)械制造以實(shí)現(xiàn)多道工序的加工;第五擁有自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控技術(shù);③信息處理、加工、傳輸技術(shù);④自動(dòng)控制技補(bǔ)償?shù)榷喾N自動(dòng)功能。術(shù);⑤傳感器技術(shù);⑥伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)等。22普通機(jī)床的數(shù)控化改造的意義數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是用數(shù)字代碼形式的信息,按首先數(shù)控機(jī)床的使用提高了機(jī)床加工生產(chǎn)的效率。普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化技術(shù)改造后可以實(shí)現(xiàn)零給定的運(yùn)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(wěn)定安全動(dòng)加工的數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)性非常廣泛,如果加工對(duì)更加可靠。這是由于經(jīng)數(shù)控技術(shù)改造的數(shù)控機(jī)床的象改變程序指令需要做相應(yīng)的調(diào)整數(shù)控機(jī)床的加各主要部件經(jīng)過長(zhǎng)期工作,幾乎不會(huì)因刀變形而影工性能比普通自動(dòng)機(jī)床要優(yōu)越許多,它可以精確加響生產(chǎn)件中國(guó)煤化工產(chǎn)廠家節(jié)約工復(fù)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(fù)雜的工件?；脑霤NMHG機(jī)床的數(shù)控以;最后,對(duì)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(tái)人,副教授,碩士,研究方向:數(shù)控技術(shù)第6期王增春,等:機(jī)床的數(shù)控化改造復(fù)雜的加工零件而言,改造難度越高,其功效提高的機(jī),其變速通過主軸箱獲得不同速度,滿足加工要越顯著且可不用或少用工裝,這樣不但節(jié)約費(fèi)用,求,由于機(jī)械檔數(shù)一般較多,使變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體還可以縮短零件生產(chǎn)的準(zhǔn)備時(shí)間。積龐大,對(duì)于零件加工精度會(huì)產(chǎn)生不良影響。但由于3機(jī)床的數(shù)控化改造內(nèi)容與系統(tǒng)選擇中、小型機(jī)床,本身價(jià)格較低,如果將其主傳動(dòng)改為交流變速,其費(fèi)用太高,因此,在一般情況下,仍保持3.1數(shù)控化改造的內(nèi)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(fù)原功能。對(duì)普通機(jī)床所存在的故障承、導(dǎo)軌等。由于普通機(jī)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(fù);其二是數(shù)字控制滑動(dòng)軸承改造時(shí),對(duì)于小型機(jī)床多選用高精度軸承化。在普通機(jī)床上加數(shù)字控制裝置或者是加數(shù)控系來替換原軸承;對(duì)大、中型機(jī)床可改用靜壓軸承圍。統(tǒng),改造成NC機(jī)床、CNC機(jī)床;其三是翻新。為提高42進(jìn)給傳動(dòng)的改造機(jī)床的加工精度生產(chǎn)效率和自動(dòng)化加工程度,對(duì)機(jī)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)械部分改造主要是提高運(yùn)動(dòng)部件的械、電氣部分進(jìn)行部件翻新,對(duì)機(jī)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(fù)其原有加T精度;對(duì)其不滿足生產(chǎn)要求隙,通常改造部件為導(dǎo)軌副、進(jìn)給箱和橫向及縱向進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)以最新數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行更新;其四是進(jìn)行給部件等普通機(jī)床導(dǎo)軌多采用滑動(dòng)導(dǎo)軌,由于其摩數(shù)控技術(shù)更新。為提高數(shù)控機(jī)床的性能與檔次,或者擦系數(shù)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(jī)床的基礎(chǔ)上出現(xiàn)爬行現(xiàn)象,直接影響運(yùn)動(dòng)部件的定位精度。因此進(jìn)行較大規(guī)模的數(shù)控技術(shù)更新。在改造時(shí)可以將滑動(dòng)導(dǎo)軌改為滾動(dòng)導(dǎo)軌或靜壓導(dǎo)3.2數(shù)控系統(tǒng)的選擇軌,或者導(dǎo)軌采用粘接軟帶。前者改造工作量大,改主要的數(shù)控系統(tǒng)通常有3種類型改造時(shí)應(yīng)根造費(fèi)用較多,后者改造工作量小,周期短,費(fèi)用少。普據(jù)具體機(jī)床加工情況進(jìn)行選擇。步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的通通機(jī)床進(jìn)給箱多為齒輪結(jié)構(gòu),隨著進(jìn)給運(yùn)動(dòng)變換級(jí)常為開環(huán)系統(tǒng)這種系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置主要有步數(shù)的增多,不僅進(jìn)給箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且反向間隙增進(jìn)電機(jī)、電液脈沖馬達(dá)、功率步進(jìn)電機(jī)等。步進(jìn)電機(jī)大,降低了反向精度,因此進(jìn)行數(shù)控化改造時(shí),往往的旋轉(zhuǎn)是數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進(jìn)給指令脈沖,并經(jīng)驅(qū)動(dòng)是取消原進(jìn)給箱,或換成僅一級(jí)減速的進(jìn)給箱,而且電路控制與功率放大后得以實(shí)現(xiàn)的,進(jìn)一步通過齒用無鍵連接吲。輪副與滾珠絲杠副,從而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件執(zhí)行部件43主要機(jī)械部件改裝運(yùn)動(dòng)的速度、運(yùn)動(dòng)方向與位移量是通過控制指令脈數(shù)控機(jī)床,在設(shè)計(jì)上需要達(dá)到運(yùn)動(dòng)副之間的摩沖的頻率、數(shù)量及通電順序得以實(shí)現(xiàn)這種數(shù)控系統(tǒng)擦系數(shù)小、有高的靜動(dòng)態(tài)剛度、傳動(dòng)無間隙等要求。由于不需要將所測(cè)得的加工速度與實(shí)際位置反饋到數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌除了應(yīng)具有較高的工藝性與導(dǎo)向精輸入端,故稱之為開環(huán)系統(tǒng),齒輪絲杠等傳動(dòng)元件的度以外,磨損特性也應(yīng)保持良好,機(jī)床因摩擦阻力而節(jié)距精度及步進(jìn)電機(jī)的角位移精度決定了這種系統(tǒng)導(dǎo)致的死區(qū)也應(yīng)盡量減少。為了減少機(jī)床導(dǎo)軌變形的位移精度,因而這種系統(tǒng)的位移精度較低。開環(huán)系對(duì)加工精度的影響,要保證有足夠的剛度,導(dǎo)軌防護(hù)統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠調(diào)試維修方便,成本低,易改和潤(rùn)滑要合理數(shù)控機(jī)床上為了保證傳動(dòng)精度,所使裝成功。用的齒輪精度等級(jí)通常較高?？梢赃_(dá)到無間隙傳動(dòng)由直流電機(jī)或異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),并有光柵測(cè)量這樣才可以保證數(shù)控機(jī)床加工精度。此外,傳動(dòng)鏈的反饋的系統(tǒng)組成閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)閉式數(shù)控系統(tǒng)與開精度與絲杠傳動(dòng)有著直接關(guān)系,被加工件精度要求環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的區(qū)別是:由感應(yīng)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(duì)于精度要求測(cè)裝置測(cè)得的實(shí)際零件加工位置反饋信號(hào),可以隨不高的被加工件,通常可以采用滑動(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(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),并以給定的速度向消除這種加工偏差的方向運(yùn)動(dòng),直到給定加位置與反5結(jié)束語饋的實(shí)際加工位置的差值等于零為止閉環(huán)數(shù)控進(jìn)多道工序集中加工的數(shù)控機(jī)床是未來機(jī)床的發(fā)給系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比開環(huán)數(shù)控進(jìn)給系統(tǒng)要復(fù)雜許多,展方向,進(jìn)而擴(kuò)大工藝范圍,自動(dòng)化加工程度更高成本也較髙,對(duì)環(huán)境室溫要求較嚴(yán)。機(jī)床的設(shè)計(jì)和調(diào)機(jī)床在數(shù)控化改造中,應(yīng)根據(jù)機(jī)床類型、大小、加工試都比開環(huán)系統(tǒng)難然而閉環(huán)系統(tǒng)可以獲得比開對(duì)象、精度要求等因素綜合考慮,以滿足機(jī)床改造后環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)更快的速度、更高的精度、驅(qū)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(biāo)。在加工零件時(shí),可根據(jù)技術(shù)要求,決定成不必要的浪費(fèi),增加改造的難度。采用閉環(huán)系統(tǒng)或開環(huán)系統(tǒng)參考中國(guó)煤化工社2004普通機(jī)床數(shù)控化改造的主要環(huán)節(jié)CNMHG大學(xué)出版社200641主傳動(dòng)改造其發(fā)展科技信息,2007對(duì)于中、小型機(jī)床主傳動(dòng)多數(shù)采用普通交流電(責(zé)任編輯王秀麗)