机床的数控化改造

30卷第6期炭技术Vol 30. No, 0620II年6期Coal Technol机床的数控化改造王增春,于国英,张鹏(河北机电职业技术学院,河北邢台054048)摘要:由于普通机床生产的产品质量差、档次低、品种少成本高因此在国内国外市场上缺乏竞争力。在对数控机床进行概述的基础上,介绍了普通机床数控化改造的意义和必要性,重点阐述了普通机床的改造内容、系统选择及主要改造环节,可为机床相关技术改造提供有益参考。关键词机床;数控化;改造;中图分类号c68文献标识码A文章编号: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普通机床的数控化改造的必要性0引言2.1普通机床的数控化改造的必要性随着现代科学技术的不断发展数控技术的普形状复杂且加工精度要求高的零件是普通机床及符合当今社会生产力发展的必然趋势,而部分工难以加工的第一,由于所需加工产品的尺寸误差较厂的普通机床已不能适应现代生产的需求,必须对小,精度要求高,不需要再进行修配。而数控机床由其进行数控改造,一方面,可以达到生产的自动化控于实现了加工的自动化,计算机系统可以对刀具进制和较高的控制精度;另一方面可以利用原有的资行自动化管理从而不会因为刀具的磨损而影响加源,节省资金,因此普通机床的数控改造具有非常重工零件的精度与一致性;第二,由于数控机床可以实要的社会效益与经济效益。现多种加工功能,因此可以加T出复杂的零件;第三,由于实现了加工产品的自动化生产,数控机床的1数控机床概述加工效率可以提高许多。计算机拥有强大的记忆和数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程存储功能,因而可以把所需的程序存储下来然后进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的根据程序的规定自动去执行加工工序,实现加工的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的自动化;第四,数控机末实现了多道工序集中完成,机电一体化产品,即所谓的数字化装备,如数控机床减少了频繁搬运被加工的零件,当零件装夹好后可等。其技术涉及多个领域:①软件技术;②机械制造以实现多道工序的加工;第五拥有自动报警监控技术;③信息处理、加工、传输技术;④自动控制技补偿等多种自动功能。术;⑤传感器技术;⑥伺服驱动技术等。22普通机床的数控化改造的意义数控机床的特点是用数字代码形式的信息,按首先数控机床的使用提高了机床加工生产的效率。普通机床进行数控化技术改造后可以实现零给定的运动速度、工作程序和轨迹,控制刀具进行自件加工自动化;其次,零件加工性能更加稳定安全动加工的数控机床的适应性非常广泛,如果加工对更加可靠。这是由于经数控技术改造的数控机床的象改变程序指令需要做相应的调整数控机床的加各主要部件经过长期工作,几乎不会因刀变形而影工性能比普通自动机床要优越许多,它可以精确加响生产件中国煤化工产厂家节约工复杂型面比较适合批量生产加工精度要求高改资金。与型频繁、形状较复杂的工件。化改造CNMHG机床的数控以;最后,对于收稿日期201009-30修订日期2011-03-08作者简介:王增春(1967-),女,河北邢台人,副教授,硕士,研究方向:数控技术第6期王增春,等:机床的数控化改造复杂的加工零件而言,改造难度越高,其功效提高的机,其变速通过主轴箱获得不同速度,满足加工要越显著且可不用或少用工装,这样不但节约费用,求,由于机械档数一般较多,使变速箱结构复杂、体还可以缩短零件生产的准备时间。积庞大,对于零件加工精度会产生不良影响。但由于3机床的数控化改造内容与系统选择中、小型机床,本身价格较低,如果将其主传动改为交流变速,其费用太高,因此,在一般情况下,仍保持3.1数控化改造的内容此部分不变。主传动改造除变速箱外,还需考虑轴其一是恢复原功能。对普通机床所存在的故障承、导轨等。由于普通机床主轴支撑多是滚动轴承或部分进行自诊断并加以功能恢复;其二是数字控制滑动轴承改造时,对于小型机床多选用高精度轴承化。在普通机床上加数字控制装置或者是加数控系来替换原轴承;对大、中型机床可改用静压轴承围。统,改造成NC机床、CNC机床;其三是翻新。为提高42进给传动的改造机床的加工精度生产效率和自动化加工程度,对机进给传动机械部分改造主要是提高运动部件的械、电气部分进行部件翻新,对机械部分进行重新装灵活性,减小或消除传动间隙,特别是减小反向间配加工恢复其原有加T精度;对其不满足生产要求隙,通常改造部件为导轨副、进给箱和横向及纵向进的数控系统以最新数控系统进行更新;其四是进行给部件等普通机床导轨多采用滑动导轨,由于其摩数控技术更新。为提高数控机床的性能与档次,或者擦系数随速度变化而变化摩擦损失大,在低速时易是为了使用新型工艺新技术,在原有机床的基础上出现爬行现象,直接影响运动部件的定位精度。因此进行较大规模的数控技术更新。在改造时可以将滑动导轨改为滚动导轨或静压导3.2数控系统的选择轨,或者导轨采用粘接软带。前者改造工作量大,改主要的数控系统通常有3种类型改造时应根造费用较多,后者改造工作量小,周期短,费用少。普据具体机床加工情况进行选择。步进电机拖动的通通机床进给箱多为齿轮结构,随着进给运动变换级常为开环系统这种系统的伺服驱动装置主要有步数的增多,不仅进给箱结构复杂,而且反向间隙增进电机、电液脉冲马达、功率步进电机等。步进电机大,降低了反向精度,因此进行数控化改造时,往往的旋转是数控系统发出的进给指令脉冲,并经驱动是取消原进给箱,或换成仅一级减速的进给箱,而且电路控制与功率放大后得以实现的,进一步通过齿用无键连接吲。轮副与滚珠丝杠副,从而驱动执行部件执行部件43主要机械部件改装运动的速度、运动方向与位移量是通过控制指令脉数控机床,在设计上需要达到运动副之间的摩冲的频率、数量及通电顺序得以实现这种数控系统擦系数小、有高的静动态刚度、传动无间隙等要求。由于不需要将所测得的加工速度与实际位置反馈到数控机床的导轨除了应具有较高的工艺性与导向精输入端,故称之为开环系统,齿轮丝杠等传动元件的度以外,磨损特性也应保持良好,机床因摩擦阻力而节距精度及步进电机的角位移精度决定了这种系统导致的死区也应尽量减少。为了减少机床导轨变形的位移精度,因而这种系统的位移精度较低。开环系对加工精度的影响,要保证有足够的刚度,导轨防护统结构简单,工作可靠调试维修方便,成本低,易改和润滑要合理数控机床上为了保证传动精度,所使装成功。用的齿轮精度等级通常较高。可以达到无间隙传动由直流电机或异步电动机拖动,并有光栅测量这样才可以保证数控机床加工精度。此外,传动链的反馈的系统组成闭环数控系统闭式数控系统与开精度与丝杠传动有着直接关系,被加工件精度要求环数控系统的区别是:由感应同步器、光栅等位置检及拖动扭矩要求决定了丝杠的选用。对于精度要求测装置测得的实际零件加工位置反馈信号,可以随不高的被加工件,通常可以采用滑动丝杠,在加工前时与给定加τ值进行比较,将两者的差值进行放大需检查原丝杠磨损情况和变换,从而驱动执行机构,并以给定的速度向消除这种加工偏差的方向运动,直到给定加位置与反5结束语馈的实际加工位置的差值等于零为止闭环数控进多道工序集中加工的数控机床是未来机床的发给系统在结构上比开环数控进给系统要复杂许多,展方向,进而扩大工艺范围,自动化加工程度更高成本也较髙,对环境室温要求较严。机床的设计和调机床在数控化改造中,应根据机床类型、大小、加工试都比开环系统难然而闭环系统可以获得比开对象、精度要求等因素综合考虑,以满足机床改造后环进给系统更快的速度、更高的精度、驱动功率更大的性能要求,不能肓目追求高精度,高性能,以免造的特性指标。在加工零件时,可根据技术要求,决定成不必要的浪费,增加改造的难度。采用闭环系统或开环系统参考中国煤化工社2004普通机床数控化改造的主要环节CNMHG大学出版社200641主传动改造其发展科技信息,2007对于中、小型机床主传动多数采用普通交流电(责任編辑王秀丽)