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    普通機床數(shù)控化改造的種類
     

    普通機床數(shù)控化改造的種類可以分為以下幾種:

        1、其一是恢復原功能,對機床存在的故障部分進行診斷并恢復;

        2、其二是NC化,在普通機床上加數(shù)顯裝置,或加數(shù)控系統(tǒng),改造成NC機床、CNC機床;

        3、其三是翻新,為提高精度、效率和自動化程度,對機械、電氣部分進行翻新,對機械部分重新裝配加工,恢復原精度;對其不滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進行更新;

        4、其四是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新,為提高性能或檔次,或為了使用新工藝、新技術(shù),在原有基礎(chǔ)上進行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新,較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。

    普通機床數(shù)控化改造的內(nèi)容:

        以下改造方式以車床數(shù)控化改造為例,結(jié)合我公司在機床改造中的實際操作情況介紹一下其改造的主要內(nèi)容和主要結(jié)構(gòu)形式。

    1、進給軸的改造

        普通車床的X軸和Z軸均由同一電機驅(qū)動,走刀運動經(jīng)走刀箱傳動絲杠及溜板箱,獲得不同的工件螺距即Z軸運動;走刀運動經(jīng)走刀箱傳動光桿及溜板箱,獲得不同的進刀量即X軸運動。普通車床數(shù)控化改造時一般都去掉走刀箱及溜板箱,改用進給伺服(或步進)傳動鏈分別代替,具體體現(xiàn)為:

        Z軸:縱向電機減速箱(或聯(lián)軸器)縱向滾珠絲杠大拖板,縱向按數(shù)控指令獲得不同的走刀量和螺距。

        X軸:橫向電機減速箱(或聯(lián)軸器)橫向滾珠絲杠橫滑板,橫向按數(shù)控指令獲得不同的走刀量。

        改造后整個傳動鏈的傳動精度在保證機床剛性的前提下,與滾珠絲杠副的選擇和布置結(jié)構(gòu)形式、機床導軌的精度情況等有很大的關(guān)系。

    2、機床導軌

        普通車床導軌大多采用的是滑動導軌,其動、靜摩擦系數(shù)大,在使用一段時間后都會有不同程度的磨損,對機床傳動精度和其保持性帶來很大的影響。因此在對其進行數(shù)控化改造的同時必須針對機床導軌狀況進行必要的檢修處理,對于磨損較嚴重的更要進行大修,即進行磨削、淬火、貼塑、配刮等處理,同時采用合理的潤滑,充分保證其精度。

    3、電機與絲杠的聯(lián)接

        在滿足機床要求的前提下,為減少中間環(huán)節(jié)帶來的傳動誤差,我們多將電機與絲杠副通過聯(lián)軸器直接聯(lián)接,這要根據(jù)改造中實際情況來定。一般對于小型車床如C6116型,由于空間尺寸有限,特別是X軸,電機與絲杠副不能直聯(lián),多采用齒輪副或同步帶論來傳動;對于大型車床如C6150,床身長5米的車床,由于絲杠較長,直徑較大,除了要考慮傳動力的問題,還要考慮其低速性能及加減速慣量匹配的問題,往往電機都要通過幾級減速來傳動。無論是采用齒輪還是同步帶論來傳動,其傳動間隙的消除是比較關(guān)鍵的。齒輪傳動中常用的方法有錯齒消隙法、偏心軸調(diào)整法等等,同步帶論傳動中多采用調(diào)整中心距或張緊輪消隙法。

    4、主軸部分的改造

        車床主軸帶動工件以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)是車削加工中的主運動,消耗機床大部分動力。普通車床由主電動機經(jīng)皮帶傳動,經(jīng)主軸變速箱帶動主軸旋轉(zhuǎn),主軸箱經(jīng)手動或自動變速獲得(924)級轉(zhuǎn)速,通過電磁或液壓離合器操縱主軸的變速和正反轉(zhuǎn);而數(shù)控車床主軸箱由電主軸或傳統(tǒng)機械主軸單元加變頻電機和變頻器組成。普通車床在數(shù)控化改造時大部分情況下保留原主軸箱,不做改動或少做改動。如需改動則要注意以下幾點:

        如原主軸含液壓操縱主軸的變速、正反轉(zhuǎn)和潤滑功能,則需對其增裝單獨普通電機加以驅(qū)動,避免液壓系統(tǒng)受到主電機正反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速變換而失靈。

        如不需要原有機械變速換擋時,則需將主軸箱內(nèi)齒輪組固定在一恒定的速度鏈上,摩擦片也應(yīng)焊死以免因為誤操作出現(xiàn)事故。


        機床能否進行螺紋加工是主軸部分數(shù)控化改造的另一重要部分,傳統(tǒng)車床加工螺紋時往往是通過掛輪組來完成,加工不同的螺紋則需不同的掛輪組,操作起來十分麻煩。

    我們通常在主軸末端或掛輪架處增裝一光電編碼器,其轉(zhuǎn)速與主軸轉(zhuǎn)速一致,主軸轉(zhuǎn)一周,光電碼盤轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),通過反饋給系統(tǒng)控制進給軸與主軸的同步性,從而加工出理想螺距的螺紋。根據(jù)其編碼方式的不同,光電碼盤可分為增量式光電碼盤和絕對式光電碼盤,目前國內(nèi)常用的為增量式光電碼盤。根據(jù)光電碼盤上刻線條數(shù)可分為1024線、2048線等,我們常用的為1024線即可滿足要求。

    5、刀架部分的改造

        目前數(shù)控車床刀架基本為電動刀架,其特點是定位更準確、迅速。老式傳統(tǒng)車床刀架多為手動、液壓驅(qū)動或少部分的電動,改造時可以根據(jù)需要對其加以更換。

        電動刀架可分為臥式轉(zhuǎn)塔刀架(一般安裝812把刀)和立式電動刀架,立式電動刀架有四工位(或六工位),其中每一種刀架又有抬刀刀架(兩端齒盤)和免抬刀刀架(三端齒盤)之分。臥式轉(zhuǎn)塔刀架價格相對較貴,改造中常用立式四工位電動刀架。

    6、潤滑部分的改造

        老式傳統(tǒng)車床除主軸箱外,導軌、絲杠副、光桿等多用油槍定期注油潤滑和油脂潤滑,這對機床的導軌、絲杠副等的精度保持很不利,在同等驅(qū)動下機床運動的穩(wěn)定性、靈活性也差一些。 

     

        在對這些機床改造時一般都要對其潤滑部分進行相應(yīng)的改動,,采用稀油集中定量、定時供油潤滑的方式,可分為手控潤滑和編程自動潤化兩種,在機床導軌、絲杠副布置好油路后可根據(jù)需要任選一種。

        絲杠支承軸承一般采用油脂潤滑,如特殊需要和供油充分的條件下也可采用稀油潤滑。

    7、機床防護

        機床改造后整個防護分局部防護、半防護和全防護三種。

        局部防護只對絲杠副、電機、走線等采取防護措施。半防護是在局部防護的基礎(chǔ)上增加切削的保護,即增加擋屑裝置。全防護即在局部防護的基礎(chǔ)上對整個機床加以封閉,此種防護最難處理,考慮的因素也很多如安裝位、防水、美觀等。實際操作起來以前兩種最多,也最易操作。


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