30卷第6期炭技術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)技術學院,河北邢臺054048)摘要:由于普通機床生產的產品質量差、檔次低、品種少成本高因此在國內國外市場上缺乏競爭力。在對數控機床進行概述的基礎上,介紹了普通機床數控化改造的意義和必要性,重點闡述了普通機床的改造內容、系統(tǒng)選擇及主要改造環(huán)節(jié),可為機床相關技術改造提供有益參考。關鍵詞機床;數控化;改造;中圖分類號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現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展數控技術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生產力發(fā)展的必然趨勢,而部分工難以加工的第一,由于所需加工產品的尺寸誤差較廠的普通機床已不能適應現(xiàn)代生產的需求,必須對小,精度要求高,不需要再進行修配。而數控機床由其進行數控改造,一方面,可以達到生產的自動化控于實現(xiàn)了加工的自動化,計算機系統(tǒng)可以對刀具進制和較高的控制精度;另一方面可以利用原有的資行自動化管理從而不會因為刀具的磨損而影響加源,節(jié)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要的社會效益與經濟效益?，F(xiàn)多種加工功能,因此可以加T出復雜的零件;第三,由于實現(xiàn)了加工產品的自動化生產,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是用數字信息對機械運動和工作過程存儲功能,因而可以把所需的程序存儲下來然后進行控制的技術,數控裝備是以數控技術為代表的根據程序的規(guī)定自動去執(zhí)行加工工序,實現(xiàn)加工的新技術對傳統(tǒng)制造產業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的自動化;第四,數控機末實現(xiàn)了多道工序集中完成,機電一體化產品,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。其技術涉及多個領域:①軟件技術;②機械制造以實現(xiàn)多道工序的加工;第五擁有自動報警監(jiān)控技術;③信息處理、加工、傳輸技術;④自動控制技補償等多種自動功能。術;⑤傳感器技術;⑥伺服驅動技術等。22普通機床的數控化改造的意義數控機床的特點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的效率。普通機床進行數控化技術改造后可以實現(xiàn)零給定的運動速度、工作程序和軌跡,控制刀具進行自件加工自動化;其次,零件加工性能更加穩(wěn)定安全動加工的數控機床的適應性非常廣泛,如果加工對更加可靠。這是由于經數控技術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過長期工作,幾乎不會因刀變形而影工性能比普通自動機床要優(yōu)越許多,它可以精確加響生產件中國煤化工產廠家節(jié)約工復雜型面比較適合批量生產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作者簡介:王增春(1967-),女,河北邢臺人,副教授,碩士,研究方向:數控技術第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的準備時間。積龐大,對于零件加工精度會產生不良影響。但由于3機床的數控化改造內容與系統(tǒng)選擇中、小型機床,本身價格較低,如果將其主傳動改為交流變速,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軸承或部分進行自診斷并加以功能恢復;其二是數字控制滑動軸承改造時,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替換原軸承;對大、中型機床可改用靜壓軸承圍。統(tǒng),改造成NC機床、CNC機床;其三是翻新。為提高42進給傳動的改造機床的加工精度生產效率和自動化加工程度,對機進給傳動機械部分改造主要是提高運動部件的械、電氣部分進行部件翻新,對機械部分進行重新裝靈活性,減小或消除傳動間隙,特別是減小反向間配加工恢復其原有加T精度;對其不滿足生產要求隙,通常改造部件為導軌副、進給箱和橫向及縱向進的數控系統(tǒng)以最新數控系統(tǒng)進行更新;其四是進行給部件等普通機床導軌多采用滑動導軌,由于其摩數控技術更新。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,在低速時易是為了使用新型工藝新技術,在原有機床的基礎上出現(xiàn)爬行現(xiàn)象,直接影響運動部件的定位精度。因此進行較大規(guī)模的數控技術更新。在改造時可以將滑動導軌改為滾動導軌或靜壓導3.2數控系統(tǒng)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(tǒng)通常有3種類型改造時應根造費用較多,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行選擇。步進電機拖動的通通機床進給箱多為齒輪結構,隨著進給運動變換級常為開環(huán)系統(tǒng)這種系統(tǒng)的伺服驅動裝置主要有步數的增多,不僅進給箱結構復雜,而且反向間隙增進電機、電液脈沖馬達、功率步進電機等。步進電機大,降低了反向精度,因此進行數控化改造時,往往的旋轉是數控系統(tǒng)發(fā)出的進給指令脈沖,并經驅動是取消原進給箱,或換成僅一級減速的進給箱,而且電路控制與功率放大后得以實現(xiàn)的,進一步通過齒用無鍵連接吲。輪副與滾珠絲杠副,從而驅動執(zhí)行部件執(zhí)行部件43主要機械部件改裝運動的速度、運動方向與位移量是通過控制指令脈數控機床,在設計上需要達到運動副之間的摩沖的頻率、數量及通電順序得以實現(xiàn)這種數控系統(tǒng)擦系數小、有高的靜動態(tài)剛度、傳動無間隙等要求。由于不需要將所測得的加工速度與實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,故稱之為開環(huán)系統(tǒng),齒輪絲杠等傳動元件的度以外,磨損特性也應保持良好,機床因摩擦阻力而節(jié)距精度及步進電機的角位移精度決定了這種系統(tǒng)導致的死區(qū)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(tǒng)的位移精度較低。開環(huán)系對加工精度的影響,要保證有足夠的剛度,導軌防護統(tǒng)結構簡單,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精度,所使裝成功。用的齒輪精度等級通常較高?？梢赃_到無間隙傳動由直流電機或異步電動機拖動,并有光柵測量這樣才可以保證數控機床加工精度。此外,傳動鏈的反饋的系統(tǒng)組成閉環(huán)數控系統(tǒng)閉式數控系統(tǒng)與開精度與絲杠傳動有著直接關系,被加工件精度要求環(huán)數控系統(tǒng)的區(qū)別是:由感應同步器、光柵等位置檢及拖動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?？梢圆捎没瑒咏z杠,在加工前時與給定加τ值進行比較,將兩者的差值進行放大需檢查原絲杠磨損情況和變換,從而驅動執(zhí)行機構,并以給定的速度向消除這種加工偏差的方向運動,直到給定加位置與反5結束語饋的實際加工位置的差值等于零為止閉環(huán)數控進多道工序集中加工的數控機床是未來機床的發(fā)給系統(tǒng)在結構上比開環(huán)數控進給系統(tǒng)要復雜許多,展方向,進而擴大工藝范圍,自動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)可以獲得比開對象、精度要求等因素綜合考慮,以滿足機床改造后環(huán)進給系統(tǒng)更快的速度、更高的精度、驅動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,可根據技術要求,決定成不必要的浪費,增加改造的難度。采用閉環(huán)系統(tǒng)或開環(huán)系統(tǒng)參考中國煤化工社2004普通機床數控化改造的主要環(huán)節(jié)CNMHG大學出版社200641主傳動改造其發(fā)展科技信息,2007對于中、小型機床主傳動多數采用普通交流電(責任編輯王秀麗)