数控化改造

Academic学术数控化改造大连机床集团数控车床所·黄振宇摘要关键词数控车床刀台数控化改造定位精度介绍普车的数控化改造简介数控机床在加工精度、自动化程度、生产采用直流或交流伺服电动机的半闭环控制,进给轴伺服电机驱动力矩的要求,从而降低改造效率、劳动强度等诸方面都有普通机床无法比其性能介于开环和闭环控制之间。由于其调速成本。拟的优势。机床数控化改造不仅实用性能良好范围宽,过载能力强,又采用反馈控制,因此综合以上分析本次刀架改造方案为:取消周期短,而且可以节约大量资金,降低生产成本。性能远优于步进电动机的开环控制。其反馈环侧刀架,对立刀架进行数控化改造,将原来的本章通过对数控机床的发展,国内外数控化改节不包括大部分机械传动元件,调试比闭环简普通T形丝杠替换为滚珠丝杠并由伺服电机经造的硏究现状,提出了本论文硏究的意义和硏单,系统的稳定性较易保证,比闭环容易实现。过一级降速驱动来代替减速箱多级变速。增加究的主要内容,提出了对普通立车进行数控化综合以上分析简易数控车床在考虑成本的相应的导轨丝杠防护改造的现实意义,同时对本文所设计的数控立基础上采用数控系统的半闭环控制。造后机床定位精度和加工精度要好于改车进行了比较详细的介绍普通立车正常有两个刀架,立刀架和侧刀造前。加工出来的零件精度高、尺寸一致性好数控机床的伺服进给系统由伺服驱动电路、架,每个刀架分别用两台三相异步电机驱动,废品率低。数控系统误差补偿可调功能能够进伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件组成。控制Ⅹ、Z方向的快速移动及进给控制。改造方一步改善零件加工精度它的作用是接收数控系统发出的进给速度和位式有两种:一是对侧刀架、立刀架部分同时进移指令信号,由伺服驱动电路作转换和放大后,行数控改造。二是取消侧刀架,只对立刀架进参考文献经伺服驱动装置(直流、交流伺服电动机,功行数控化改造[1]罗永顺.机床数控化改造技术.北京率步进电动机,电液脉冲马达等)和机械传动如果对立刀架、侧刀架部分同时进行数控机械工业出版社,2007.5机构,驱动机床的工作台等执行部件实现工作改造,也就是需要相应增加4个伺服驱动轴[2]余英良,机床数控改造设计与实例[M进给和快速运动这样就必须选择与其相配套的双通道的数控机械工业出版社,1998数控机床进给系统要求具有较高的定位精统。控制方式十分复杂,并且相应成本增加太[3]李盛宇,普通车床的数控化改造[J]度,还有良好的动态响应特性,即系统跟踪指并且侧刀架也只能解决车外圆问题。实际意义电气技术与自动化,2005.3:121~123令信号的响应要快,稳定性要好。为了确保数不大。所以采用取消側刀架,只对立刀架进行[4]朱德荣,任德志.数控改造的应用与发控机床进给系统的传动精度和工作稳定性,要数控化改造展[J].机床电器,2004.1:25~28求进给系统达到无间隙、低惯量、高刚度、高刀架数控化机械部分的改动,由于数控机[5]王爱玲.现代数控机床结构与设计[M]谐振频率以及有适宜的阻尼等床要求精度相应提高,所以要求导轨要有良好兵器工业岀版社,1999数控机床的进给伺服驱动常用的有以下三的耐摩擦、磨损特性,并减少因摩擦阻力而致[6]文怀兴,夏田,数控机床系统设计[M的死区。同时要有足够的刚度,以减少导轨变化学工业出版社,20051.步进电动机一开环控制形对加工精度的影响,要有合理的导轨防护和[7]陈掸娟.数控车床设计[M].化学工业2.直流或交流伺服电动机一半闭环控制出版社,20053.直流或交流伺服电动机一闭环控制丝杠传动直接关系到传动链精度。丝杠的[8]机械工业出版社编.机床设计手册[M]选用步进电动机一开环控制,须相应地降选用主要取决于加工件的精度要求和拖动扭矩北京:机械工业出版社,1986低机床的某些性能,主要是快速性。由于步进要求。被加工件精度要求不高时可采用滑动丝[9]王爱玲,白恩远,现代数控机床.北京:电动机在低速工作时有明显的冲动,易自激振杠,要充分考虑螺距误差及螺距累计误差以及国防工业出版社,2003荡,而且其激振频率很可能落入立车车削加工相配螺母间隙。采用滑动丝杠相对滚珠丝杠价[10]罗学科,谢富春.数控原理与数控机所用的进给速度范围内,这对加工极为不利,格较低,但难以满足精度较高的零件加工。滚床[M.北京:化学工业出版社,2004造成工件超差。此外,由于步进电动机没有过珠丝杠摩擦损失小,效率高,其传动效率可在[11]戴曙,金属切削机床,北京:机械工载能力,高速时转矩下降很多,容易丢步,大90%以上,精度高,寿命长,启动力矩和运动时业出版社,193.5(20005重印功率步进电动机的驱动较困难。立车为大功率力矩相接近,可以降低电机启动力矩。因此可[12]林宋,田建君,现代数控机床[M]大转矩加工机床,因此选用步进电动机不适合满足较高精度零件加工要求。化学工业出版社,2003伺服电机的瞬间启动力矩和运动时力矩相接[13]胡占齐,杨莉,机床数控技术[M]采用直流或交流伺服电动机一闭环控制,近,可以降低电机启动力矩。因此可满足较高精京:机械工业出版社,2002结构复杂,技术难度大,调试和维修困难多,度零件加工要求。对于大型机床,由于刀架重,[14]李洪.实用机床设计手册[M].沈阳造价也高。闭环控制可以达到很好的机床精度,转动惯量大,若采用伺服电机直接与丝杆λ能补偿机械传动系统中各种误差,消除间隙、伺服系统的驱动功率要求很大。虽然这样可干扰等对加工精度的影响,一般应用于要求高高进给速度,但系统的成本将会非常高YH中国煤化工CNMHG间服运动控制系统的数控设备中。由于所改造数控立车工件的加型回转体加工,进给速度一般要求比较低,因此[16]姚洪江,基于全数字化直流调速系统工精度不很高,采用闭环系统的必要性不大。机床进给采用一定速比的机械降速传动,以降低的研究[M].西安理工大学,2003.3中国机械 Machine China87