铣床数控化改造

单片机开发与应用文章编号:1008-05700200606-2004302铣床数控化改造The Numerization Rebuilding of Milling Machine(西北农林科技大学钟灵阎勤劳邢作常张海伟孙莉莉Zhong, Ling Yan, Qinlao Xing, Zuochang Zhang, Haiwei Sun, Lil摘要;本文介绍了铣床教控改造的方法、改造部位、数控系统设计及机床改造时应注意的问题关键字铣床;数控改造;单片机中图分类号:TP2735文献标识码:AAbstract: It introduces the method and changing parts of milling machine's numerization rebuilding, the design of numerical systemare also discussed and it inquires into the relevant questions of the numerization rebuildingKey words: milling machine, numerization rebuilding single chip computer引言的应用于实际的生产中。11工作台的进给运动随着科学技术的不断发展,对机械产品的质量和因为改造后的基础主要加工圆弧、凸轮一类平面生产率提出了越来越高的要求,产品的更新换代也不曲线的轮廓所以采用微机数控实现三坐标两轴联动断加快。因此,对数控机床的改造也就显得比较重要,控制,工作台纵向(轴)横向(轴)及垂直方向(轴)的数控机床的设计与改造也成为工业发展的一个重要运动,分别由步进电动机经过一级齿轮减速后,由滚方面。铣床的应用十分广泛,主要用于加工面或成型珠丝杠螺母副拖动表面。若要在立式铣床上加工圆弧、凸轮等特殊类平由于铣削时作用在电动机轴上的负载转矩较大,面时就要借助于圆工作台、分度头等机床附件,并对所以要选择大功率的步进电动机,而大功率的步进电机床进行整体调整。加工精度较低,基础调整工作费动机的驱动较困难。步进电动机没有过载能力在高事。所以,为提高工件的加工精度保证产品质量便速运动时转矩下降很多,容易丢步。要使改造后的铣于加工圆弧面和凸轮的曲面等,可以利用数控方法对床进给伺服性能较好,在改造采用直流伺服电动机驱铣床进行数控化改造。动。改造方案如图1所示数控铣床,由于可以较好的解决形状复杂、精密小批多变零件的加工问题能够稳定加工质量和提高生产率,因此,在世界上得到了大力的发展,各种类型的数控铣床不断出现,数控铣床的发展趋势是:一方面研究功能齐全自动化程度高的数控铣床,以促进社会生产达到更高的自动化水平;另一方面普遍推广经X向电动机济型数控铣床以加速现有生产体系的改造。由于历史的原因,我国普通加工设备多,数控加Y向电动机工设备少老设备多,新设备少。许多企业的机床精度差、故障率高。通过机床数控改造使普通机床不仅具自动平衡装置爸有好的加工精度,而且还具有数控机床的功能。1机械部分设计Z向电动机对数控机床的改造最主要的部分就是对其纵、横装置进给机构的改造及控制系统的设计改造,以便使其具图1机床改造方案有更加合理的结构和更全面的控制系统,便于其真正城部公生盐设计中国煤化工动,工作台升降运动仍CNMH&造后既可机动进钟灵:讲师硕士行复杂零件的计算机数控加工,又可手动操作完成简国自控网邮局订阅号:82946360元|年-43单片机开发与应用中文核心期刊《微计算机信息》嵌入式与Soc)2006年第22卷第62期单零件的加工或用于数控加工前的对刀工作。度、最大背刀吃刀量等,作为编程时参考依据。(2)保留原机床纵向进给的机动部分,将离合器3)应尽量消除齿轮副和丝杆副的间隙,齿轮全脱开,去掉手轮。将手轮轴通过一对齿轮与步进电机部釆用双片薄齿轮错齿法消除啮合间隙。也可采用软相联,用徹机数控系统控制纵向进给运动。加工时,将件补偿进给量的方法消除。离合器脱开,使原来的机动进给停止工作(4)铣床工作台重,而且铣削力也较大,垂直丝杆(3)工作台横向运动方面,在原手轮安装位置,安要配备较大功率的驱动电动机,要在工作台上加配重装减速齿轮及步进电机,用微机数控系统控制横向进给运动。或平衡液压缸来平衡。(4)采用直流伺服电动机作驱动元件,伺服电动(5)滚动丝杆没有自锁能力,垂直坐标不能锁住,机的轴端为光轴,齿轮与电动机轴,电动机轴与传动工作台会自动下降,可采用超越离合器和摩擦离合器轴采用锥环无键连接消除连接器的结构。这种连接的产生制动达到自锁。特点是不需要开键槽,而且两连接件的相对角度可任4结束语意调节,由于锥环之间的楔紧作用,内外环分别产生普通铣床数控化改造,实质就是在普通铣床上增径向弹性变形,靠磨擦力与套连接,消除配合间隙,保加微机控制装置,使其具有一定的自动化能力,以实证对中性。现预定的加工工艺目标,其目的是使原机床具有一定2数控系统硬件设计的柔性,提高生产效率和质量,解决复杂零件的加工数控部分采用MCS51系列的8031单片机实现问题。用单片机扩展系统将普通铣床改造为经济型铣对整个系统的主控制。用8031外接3片2764(E床,简便易行,能保证零件的加工精度,对复杂零件尤PROM),一片6264(RAM)及一片8255(扩展IO)其是对弧面和凸面的加工效果显著。片815芯片,扩展成一个较简单的微机控制系统。参考文献:2764用作程序存储器,6264用来扩展8031的RAM陈绍廉主编数控机床改造技术北京:航空工业出版社,1989闪2]周顺生范晋伟,岳中军董光谱有限元分析在数控铣床热变存储器8155用作键盘和显示接口,825用于接收控形方面的研究微计算机信息200589制面板上多路转换开关的控制信号。图2为控制系统[3李善术主编数控机床及其应用北京:机械工业出版社,1995硬件结构原理图作者简介:钟灵,女,1970年12月生,汉族,讲师,机电当单片机系统控制X、Y轴某一台步进电机单动专业,现在西北农林科技大学机电工程学院攻读硕时,可实现铣床横向、纵向的直线进给;当控制ⅹ-Y轴士。甘肃畜牧工程职业技术学院教师;阎勤劳,男,配合联动时,可实现水平面内直线、斜线、圆弧及复合1952年7月生,汉族西北农林科技大学机电工程学轨迹的加工,可以近似地复合出水平面内非圆曲线。院博土生导师。在铣床原有加工功能的基础上,其控制精度和加工精 Author brief introduction: ZhongLing, Female, born on Decem-度远高于普通铣床。stitutes Master degree candidate of electromechanical project ofX原点P0107Technology, the teacher of Gansu Polytechnic College of AnimalP0.3-0474LS372764×3Husbandry Engineering, E-mail gsnjxhdf@163 conP20-27(71200陕西杨凌西北农林科技大学机电工程学院)Pl.1-pl钟灵阎勤劳邢作常张海伟孙莉莉行程控制8155通讯地址:(733006甘肃武威甘肃畜牧工程职业技术PBO-B7 P6.0-C5 PAO-A7PCO-C5学院机械工程系)钟灵P0-D7键盘」电路(投稿日期200514)(修稿日期20051213)P07L,步进电机X相步进电机PAO-A7Y相步进电机《PLc应用200例》图2控制系统硬件原理图110元/本(免邮资)汇至3铣床改造中应注意的问题《嵌入式系统应用精选200例》(1)应尽量保留铣床的手动功能,以便操作人员110元/本(免邮资)汇至对刀及调整机床。地址中国煤化工睡苑6号楼601室(2)改造前先测出丝杆传动间隙并在编程时予|电话CN MHG16(T/F以补偿,改造后应测出有关参数,如最大实载切削速360元/年邮局订阅号:8294