普通車床的數(shù)控改造方法及設(shè)計
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發(fā)表時間:2020-09-08 16:15:50
目前機床數(shù)控化改造的市場在我國還有很大的發(fā)展空間,現(xiàn)在我國機床數(shù)控化率不到3%。用普通機床加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長,從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力,直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益,影響企業(yè)的生存和發(fā)展,所以必須大力提高機床的數(shù)控化率。本文以車床的數(shù)控改造為例,介紹了機床數(shù)控改造的方法,包括其結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計,性能與精度的選擇以及最后改造方案的確定。
關(guān)鍵詞:數(shù)控;改造;車床
機床數(shù)控改造的意義
1)節(jié)省資金。 機床的數(shù)控改造同購置新機床相比一般可節(jié)省60%左右的費用,大型及特殊設(shè)備尤為明顯。一般大型機床改造只需花新機床購置費的1/3。即使將原機床的結(jié)構(gòu)進行徹底改造升級也只需花費購買新機床60%的費用,并可以利用現(xiàn)有地基。
2)性能穩(wěn)定可靠。因原機床各基礎(chǔ)件經(jīng)過長期時效,幾乎不會產(chǎn)生應力變形而影響精度。
3) 提高生產(chǎn)效率。 機床經(jīng)數(shù)控改造后即可實現(xiàn)加工的自動化效率可比傳統(tǒng)機床提高 3至5倍。對復雜零件而言難度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工裝,不僅節(jié)約了費用而且可以縮短生產(chǎn)準備周期。
1 普通車床的數(shù)控化改造設(shè)計
機床的數(shù)控改造,主要是對原有機床的結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)造性的設(shè)計,最終使機床達到比較理想的狀態(tài)。數(shù)控車床是機電一體化的典型代表,其機械結(jié)構(gòu)同普通的機床有諸多相似之處。然而,現(xiàn)代的數(shù)控機床不是簡單地將傳統(tǒng)機床配備上數(shù)控系統(tǒng)即可,也不是在傳統(tǒng)機床的基礎(chǔ)上,僅對局部加以改進而成(那些受資金等條件限制,而將傳統(tǒng)機床改裝成建議數(shù)控機床的另當別論)。傳統(tǒng)機床存在著一些弱點,如剛性不足、抗振性差、熱變形大、滑動面的摩擦阻力大及傳動元件之間存在間隙等,難以勝任數(shù)控機床對加工精度、表面質(zhì)量、生產(chǎn)率以及使用壽命等要求?,F(xiàn)代的數(shù)控技術(shù),特別是加工中心,無論是其支承部件、主傳動系統(tǒng)、進給傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、輔助功能等部件結(jié)構(gòu),還是整體布局、外部造型等都已經(jīng)發(fā)生了很大變化,已經(jīng)形成了數(shù)控機床的獨特機械結(jié)構(gòu)。因此,我們在對普通機床進行數(shù)控改造的過程中,應在考慮各種情況下,使普通機床的各項性能指標盡可能地與數(shù)控機床相接近。
2 數(shù)控車床的性能和精度的選擇
并不是所有的舊機床都可以進行數(shù)控改造,機床的改造主要應具備兩個條件:第一,機床基礎(chǔ)件必須有足夠的剛性。第二,改造的費用要合適,經(jīng)濟性好。在改裝車床前,要對機床的性能指標做出決定。改裝后的車床能加工工件的最大回轉(zhuǎn)直徑以及最大長度、主電動機功率等一般都不會改變。加工工件的平面度、直線度、圓柱度以及粗糙度等基本上仍決定于機床本身原有水平。主要有下述性能和精度的選擇需要在改裝前確定。
1)軸變速方法、級數(shù)、轉(zhuǎn)速范圍、功率以及是否需要數(shù)控制動停車等。
2)進給運動:
進給速度:Z向(通常為8~400mm/min);X向(通常為2~100 mm/min)。
快速移動:Z向(通常為1.2~4m/min);X向(通常為1.2~3m/min)。
脈沖當量:在0.025~0.005mm內(nèi)選取,通常Z向為X向的2倍。
加工螺距范圍:包括能加工螺距類型(公制、英制、模數(shù)、徑節(jié)和錐螺紋等),一般螺距在10mm以內(nèi)都不難達到。
3)進給運動驅(qū)動方式(一般都選用步進電機驅(qū)動)。
4)給運動傳動是否需要改裝成滾珠絲杠傳動。
5)刀架是否需要配置自動轉(zhuǎn)位刀架,若配置需要確定工位數(shù)
關(guān)鍵詞:數(shù)控;改造;車床
機床數(shù)控改造的意義
1)節(jié)省資金。 機床的數(shù)控改造同購置新機床相比一般可節(jié)省60%左右的費用,大型及特殊設(shè)備尤為明顯。一般大型機床改造只需花新機床購置費的1/3。即使將原機床的結(jié)構(gòu)進行徹底改造升級也只需花費購買新機床60%的費用,并可以利用現(xiàn)有地基。
2)性能穩(wěn)定可靠。因原機床各基礎(chǔ)件經(jīng)過長期時效,幾乎不會產(chǎn)生應力變形而影響精度。
3) 提高生產(chǎn)效率。 機床經(jīng)數(shù)控改造后即可實現(xiàn)加工的自動化效率可比傳統(tǒng)機床提高 3至5倍。對復雜零件而言難度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工裝,不僅節(jié)約了費用而且可以縮短生產(chǎn)準備周期。
1 普通車床的數(shù)控化改造設(shè)計
機床的數(shù)控改造,主要是對原有機床的結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)造性的設(shè)計,最終使機床達到比較理想的狀態(tài)。數(shù)控車床是機電一體化的典型代表,其機械結(jié)構(gòu)同普通的機床有諸多相似之處。然而,現(xiàn)代的數(shù)控機床不是簡單地將傳統(tǒng)機床配備上數(shù)控系統(tǒng)即可,也不是在傳統(tǒng)機床的基礎(chǔ)上,僅對局部加以改進而成(那些受資金等條件限制,而將傳統(tǒng)機床改裝成建議數(shù)控機床的另當別論)。傳統(tǒng)機床存在著一些弱點,如剛性不足、抗振性差、熱變形大、滑動面的摩擦阻力大及傳動元件之間存在間隙等,難以勝任數(shù)控機床對加工精度、表面質(zhì)量、生產(chǎn)率以及使用壽命等要求?,F(xiàn)代的數(shù)控技術(shù),特別是加工中心,無論是其支承部件、主傳動系統(tǒng)、進給傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、輔助功能等部件結(jié)構(gòu),還是整體布局、外部造型等都已經(jīng)發(fā)生了很大變化,已經(jīng)形成了數(shù)控機床的獨特機械結(jié)構(gòu)。因此,我們在對普通機床進行數(shù)控改造的過程中,應在考慮各種情況下,使普通機床的各項性能指標盡可能地與數(shù)控機床相接近。
2 數(shù)控車床的性能和精度的選擇
并不是所有的舊機床都可以進行數(shù)控改造,機床的改造主要應具備兩個條件:第一,機床基礎(chǔ)件必須有足夠的剛性。第二,改造的費用要合適,經(jīng)濟性好。在改裝車床前,要對機床的性能指標做出決定。改裝后的車床能加工工件的最大回轉(zhuǎn)直徑以及最大長度、主電動機功率等一般都不會改變。加工工件的平面度、直線度、圓柱度以及粗糙度等基本上仍決定于機床本身原有水平。主要有下述性能和精度的選擇需要在改裝前確定。
1)軸變速方法、級數(shù)、轉(zhuǎn)速范圍、功率以及是否需要數(shù)控制動停車等。
2)進給運動:
進給速度:Z向(通常為8~400mm/min);X向(通常為2~100 mm/min)。
快速移動:Z向(通常為1.2~4m/min);X向(通常為1.2~3m/min)。
脈沖當量:在0.025~0.005mm內(nèi)選取,通常Z向為X向的2倍。
加工螺距范圍:包括能加工螺距類型(公制、英制、模數(shù)、徑節(jié)和錐螺紋等),一般螺距在10mm以內(nèi)都不難達到。
3)進給運動驅(qū)動方式(一般都選用步進電機驅(qū)動)。
4)給運動傳動是否需要改裝成滾珠絲杠傳動。
5)刀架是否需要配置自動轉(zhuǎn)位刀架,若配置需要確定工位數(shù)
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