【正文】 ，用來控制X軸、Y軸、Z軸交流伺服電機的運動和主軸的轉(zhuǎn)速。DTM一5T數(shù)控系統(tǒng)I／O接口主要實現(xiàn)與編碼器接口、交流伺服電機控制接口、開關(guān)量輸入輸出接口。最終我們將機床電氣改造數(shù)控系統(tǒng)的選擇定位在采用國內(nèi)系統(tǒng)上，其中DTM．5T數(shù)控系統(tǒng)是一款能滿足以上要求的數(shù)控系統(tǒng)，所以我們選擇這款專門為中國數(shù)控機床市場而開發(fā)的經(jīng)濟型CNC控制系統(tǒng)。近年來，我國引進了一些國外的數(shù)控系統(tǒng)，具有代表性的有日本FANUC公司和德國SIMENS公司的產(chǎn)品，另外還有美國Allen．Bradley公司、西班牙FAOGO公司、法國NUM公司的產(chǎn)品【18】。不要一味追求高性能而增加投入，應(yīng)該在選擇性能優(yōu)良產(chǎn)品的同時，考慮價格因素，對產(chǎn)品的性能價格比進行比較，在同樣能滿足技術(shù)要求的情況下，選擇價格低的產(chǎn)品。數(shù)控系統(tǒng)的選擇在進行數(shù)控系統(tǒng)選型時，一般應(yīng)遵從性價比高、綜合成本低這兩個主要的原則。2．5數(shù)控系統(tǒng)的方案數(shù)控系統(tǒng)的控制方式數(shù)控系統(tǒng)的控制方式通常分為三種，開環(huán)控制半閉環(huán)控制、閉環(huán)控制。一個電源變壓器電源模塊提供單相200V交流電源，另一個電源變壓器輸出三組單元交流電源。機床上電采用三相380V交流電源供電，由空氣開關(guān)控制機床總電源的切斷。2．4電氣部分改造方案銑床的數(shù)控化改造電氣控制圖如圖2．5所示。(4)冷卻、潤滑部分冷卻部分由切削液泵、出液泵、回液管、開關(guān)及噴嘴等組成。如圖2．4所示。銑頭主軸制成在高精度軸承上，保證主軸具有高回轉(zhuǎn)精度和良好的剛性。2．3機械部分改造方案設(shè)計進給傳動系統(tǒng)改造方案改造后取消其齒輪傳動，工作臺的縱向、橫向、垂向進給均由伺服電機拖動，通過減速齒形帶動縱、橫向、垂向滾珠絲杠副轉(zhuǎn)動實現(xiàn)，進給速度由伺服交流伺服電機給定；在交流伺服電機尾端加入編碼器，完成位置反饋，構(gòu)成半閉環(huán)控制系統(tǒng)。保留機床原主軸運動系統(tǒng)，通過改造實現(xiàn)主軸正／反轉(zhuǎn)，啟動／停車的NC控制；拆除機床工作臺X、Y、Z軸原進給系統(tǒng)，將滑動絲杠副更換為滾動絲杠副，并改裝減速齒輪、交流伺服電機。綜合各項信息最終確定機床改造的總體方案，制定了具體的實施方案，開始對機床進行改造。設(shè)備整體的測繪。通過機床靜態(tài)測試和對標準樣件的試加工，來測試機床的各項精度，包括機床幾何精度和機床工作精度兩項。不選擇那些已經(jīng)或?qū)⒁惶蕴漠a(chǎn)品，這樣用不了多長時間又要進行更新，也不要一味追求高性能而增加投入，應(yīng)該在選擇性能優(yōu)良產(chǎn)品的同時，考慮價格因素，除產(chǎn)品本身的價值外，還要顧及與其配套的配件的采購、維修成本，因故障停機導致的時間成本，以及壽命周期等等。垂向工作臺傳動升降機構(gòu)在更換滾珠絲杠副后會因失去自鎖而自動下7滑，必須增加平衡裝置和制動裝置；電機通過減速齒輪帶動滾珠絲杠，從而帶動拖板移動?；谝陨蠑?shù)控機床的工作原理和結(jié)構(gòu)特點，對于X5040銑床機械部分改造的內(nèi)容如下：(1)導軌與絲杠。主軸轉(zhuǎn)速1 8級【131。因此用戶提出如下改造技術(shù)要求：滿足加工結(jié)構(gòu)復雜，精度要求較高，批量較小的零件，使機床具備加工任意圓弧和凸輪曲面的功能。本部分還有RS232通信接口與外設(shè)計算機進行聯(lián)機，保證信息的傳輸。強電由電機控制豐軸、銑頭、泵、潤滑系統(tǒng)等，通過傳動系統(tǒng)可以實現(xiàn)各級轉(zhuǎn)速的調(diào)整。伺服驅(qū)動裝置包括主軸驅(qū)動單元，進給驅(qū)動單元、主軸電動機及進給電動機等。根據(jù)數(shù)控加工的原理，可知數(shù)控機床的構(gòu)成框圖1．1所示。它即可以加工直線和圓弧，也可加工出各種復雜的曲面。這種塑料導軌帶和粘結(jié)劑，國內(nèi)己有多家廠生產(chǎn)，可敞開供應(yīng)。如向機床制造廠提出特殊訂貨，增加某些專用功能，往往費用大、交貨期長。這樣，既可在數(shù)控改造過程中，培養(yǎng)提高相關(guān)人員的數(shù)控技術(shù)水平和有關(guān)專業(yè)知識，又便于合理選擇更換原機床設(shè)備中的部份元器件，更主要的通過改造，大大提高了企業(yè)自身對數(shù)控機床維修的技術(shù)力量，并且也大大縮短了對數(shù)控機床在操作使用和維修方面的培訓時間，機床一旦改造調(diào)試完畢，就可很快投入正常全負荷運轉(zhuǎn)，見效甚快。但舊機床的改造，由于受到原機床機械結(jié)構(gòu)的限制，不宜做突破性的改進。但有些特殊情況，如高速主軸、刀具自動交換裝置、托盤自動交換裝置的制作與安裝等過于費工、費錢，往往使改造成本提高2．3倍，與購置新機床相比，只能節(jié)省投資50％左右。我國的機床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進入到以數(shù)控技術(shù)為主的新行業(yè)。美國得寶公司己在中國開辦公司。即使在發(fā)達的工業(yè)幽家，在大量制造數(shù)控機床的同時，也在組建維修改造專業(yè)公司，專門從事舊機床的維修和數(shù)控化改造，尤其在美國、日本和德國等發(fā)達國家機床工業(yè)處于不景氣的今天，它們的機床改造卻是作為新的經(jīng)濟增長行業(yè)，生意盎然，處在黃金時代。采用先進的工藝設(shè)備，包括采用數(shù)控機床，已顯得越來越重要。1．1．2國內(nèi)、外機床數(shù)控化改造的現(xiàn)狀隨著科學生產(chǎn)力的發(fā)展，機床設(shè)備數(shù)控化率的提高已是衡量一個國家機械制造業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志。國外舊機床改造費用大約為同類型新機床價格的60％，盡管費用較高，但由于機床改造后使用效果好，所以仍然受到機床用戶的歡迎。1．1．1課題研究的目的、意義眾所周知，設(shè)備是企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展和實現(xiàn)經(jīng)營目標的物質(zhì)基礎(chǔ)，設(shè)備的技術(shù)性能和技術(shù)狀況的好壞，直接影響到企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；數(shù)控化改造；數(shù)控系統(tǒng) AbstraotThe number of machine tools is thirty eight thousands in China now days， among which，eleven thousands are the numerical control ones．The rate ofnumerical control is not up to 3％．far less than 50％in the developed countries． The modification of non—numerical machine tools is of great importance in thedevelopment of MSEs in manufacturing sector．This project was focused on the modification of milling machine typedX5040．The process Was as follow：1．Modification of mechanical partsAfter the analysis of structure，motion and parameters of the machine inquestion，the headstock was remained，the transmission elements of feed box wascancelled and replaced with AC servo motor．The ways were grinding andscraping．a(chǎn)nd the lead screw was replaced、th ball screw．2．Selection of numerical control systemCompared with ratio of performance and cost in this country and abroad，thenumerical control system was selected called DTM5T．3．Modification of electrical appliancesThe spindle motor Was replaced with AC servo motor dynamo for widervelocity modulation．With step motor and selected PLC program，the electricalcontrol Was carried out．4．Measurements and specimen—machiningThe static and geometrical precisions were tested with this milling tool，andthe standard specimen Was machined．With the measurements of specimen bymeans of three．dimensional coordinates test machine，the test results shown thatthe requirements of modification were reached．Key words：NC machine tool；modification of machine tool；NC system第1章緒論1．1機床數(shù)控技術(shù)概述機床數(shù)控技術(shù)是20世紀70年代發(fā)展起來的一種機床自動控制技術(shù)。通過各項參數(shù)的設(shè)定和PLC程序，實現(xiàn)機床電氣控制。數(shù)控系統(tǒng)選擇。針對某廠X5040型普通銑床數(shù)控化改造項目，提出了該機床數(shù)控化改造的方案并實施了改造。因此，機床數(shù)控化改造對于我國制造業(yè)信息化是很有必要性的。保留原機床主軸箱，取消進給箱的傳動裝置，改為用交流伺服電機代替；導軌進行打磨、刮研；絲杠改為滾珠絲杠。電氣部分分別對強電和弱電進行了改造，將主軸電機更換為交流伺服電機，實現(xiàn)寬的調(diào)速范圍；進給部分增加交流伺服電機，實現(xiàn)數(shù)控化控制。檢測的結(jié)果各項精度達到指標，因此機床改造滿足客戶的要求。數(shù)控技術(shù)在機械制造業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，是因為它有效地解決了復雜、精密、小批多變的零件加工問題，能適應(yīng)各種機械產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的需要，使企業(yè)快速響應(yīng)市場需求的能力大大加強，其經(jīng)濟效益顯著，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：l、生產(chǎn)效率高，比普通機床提高3．5倍：減少工裝，減少人為誤差，提高加工精度，具有廣泛的適用性和靈活性；縮短新產(chǎn)品的試制和生產(chǎn)周期，易于組織多品種生產(chǎn)，使企業(yè)能對市場需求做出快速響應(yīng)；能加工普通機床不能加工的大型復雜零件；能減輕勞動強度，改善勞動條件，節(jié)省人力，能降低勞動成本；可實現(xiàn)軟件誤差補償