機(jī)械一體化---ca6140車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控改造(完整版)
【正文】 發(fā)上取得了明顯的進(jìn)步，特別是在機(jī)床的高速化、多軸化、復(fù)合化、精密化方面進(jìn)步很大。 舊機(jī)床的數(shù)控化改造，顧名思義就是在普通機(jī)床上增加微機(jī)控制裝置，使其具有一定的自動(dòng)化能力，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的加工工藝目標(biāo)。數(shù)控系統(tǒng)改造硬件原理連接如圖 1 所 示 圖 1 數(shù)控系統(tǒng)改造硬件框圖 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 數(shù)控系統(tǒng)主要有三種類型，改造時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。設(shè)計(jì)和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難。 電氣控制原理 主軸控制系統(tǒng)： 主軸采用三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)由西門子 440 變頻器 US 控制，其動(dòng)力由 U、 V、W 三相電源經(jīng)變頻器 US 提供，主軸電機(jī)的正反轉(zhuǎn)由指令控制經(jīng) PLC 輸出再經(jīng)變頻器 US 控制主軸電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速由數(shù)控系統(tǒng)經(jīng) XS9 口直接連到變頻器 US 控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，若出現(xiàn)故障，則由變頻器 US 發(fā)出信號(hào)經(jīng) PLC輸入到數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)判斷故障類型在顯示器上報(bào)警顯示報(bào)警號(hào)。一般情況滑動(dòng)絲杠應(yīng)不低于 6級(jí)，螺母間隙過大則更換螺母。為了在齒輪傳動(dòng)中消除間隙， 實(shí)現(xiàn)微量自動(dòng)補(bǔ)償以提高傳動(dòng)精度，選用雙片薄齒輪調(diào)隙，可調(diào)拉彈簧式結(jié)構(gòu)； （ 2）拆下絲杠右端的支撐座，在坐標(biāo)鏜床上將其孔徑鏜至 40mm，便與伺服電動(dòng)機(jī)的支撐軸相配合； （ 3）車削兩個(gè)軸套（分別為一長(zhǎng)一短），長(zhǎng)套用于連接絲杠左端和左支撐座，短套用于連接絲杠右端與伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸； （ 4）對(duì)安裝螺母的配件進(jìn)行刨、磨、鉆、鉸和攻絲等加工，使其符合安裝條件； （ 5）總裝后，進(jìn)行局部調(diào)整（如滾珠絲杠與道軌的平行度、螺母間隙和螺母上下前后位置等），力求使?jié)L珠絲杠受力均勻，傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)傳動(dòng)間隙。 刀架 改造思路 刀架部分是機(jī)床的重要功能部件，對(duì)其進(jìn)行改裝主要是為了實(shí)現(xiàn)多刀夾持、自動(dòng)換刀。 實(shí)施步驟 （ 1）取消原變速箱，將主軸電機(jī)換成四速異步電機(jī)； （ 2）保留原主軸箱內(nèi)的背齒輪機(jī)構(gòu)。但由于實(shí)際受結(jié)構(gòu)的限制以及空間的影響，光柵尺都安裝在導(dǎo)軌外側(cè)，如果光柵尺裝配不當(dāng)，特別導(dǎo)軌誤差，對(duì)位置測(cè)量有巨大影響。在動(dòng)尺運(yùn)行時(shí)，要消除支架也各部件間的共振。改造夠成的數(shù)控車床采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)用戶不同的需求，配備不同的裝置及附件。 由于不同機(jī)床其結(jié)構(gòu)、功能和性能差異很大，在對(duì)每臺(tái)機(jī)床數(shù)控改造之前，工程技術(shù)人員必須對(duì)改造的對(duì)象進(jìn)行充分深入的調(diào)查研究，和機(jī)床的用戶，維修技術(shù)員、以及操作者緊密配合，制定出合理準(zhǔn)確的改造方案。 我國(guó)現(xiàn)有機(jī)床中 ,近幾年急需技術(shù)改造的約占 25%,這將蘊(yùn)藏著無(wú)限商機(jī)。 。根據(jù) ISO841 標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系用右手笛卡兒坐標(biāo)系作為標(biāo)準(zhǔn)確定。這就要求安裝面與絲杠軸線的正側(cè) (即安裝基面與運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向基面 )保持平行≤ 。同時(shí)要有足夠的剛度，以減少導(dǎo)軌變形對(duì)加工精度的影響，要有合理的導(dǎo)軌防護(hù)和潤(rùn)滑。根據(jù)實(shí)際機(jī)床的加工切削需要和系統(tǒng)的 T 功能控制性能，拆除原刀架和小拖板，換上LD46132 型四方位自動(dòng)刀架。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)安裝在大拖板后端，用法蘭盤將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與大拖板連接起來，一保證其同軸度和提高傳動(dòng)精度。縱向進(jìn)給系統(tǒng)由伺服電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速后驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng) ，帶動(dòng)大拖板左右縱向移動(dòng)。 X軸進(jìn)給伺服控制系統(tǒng)： X 軸電機(jī)采用雷賽步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由雷賽伺服模塊控制，其動(dòng)力由 +V1 電源經(jīng)伺服模塊提供，步進(jìn)電機(jī)控制刀架的 X（橫向）進(jìn)給與后退（正反轉(zhuǎn)）及進(jìn)給速度與進(jìn)給量指令由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出 ，它與數(shù)控系統(tǒng)的接口為 XS30，若出現(xiàn)故障，則由伺服模塊發(fā)出信號(hào)經(jīng) PLC 輸入到數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)判斷故障類型在顯示器上報(bào)警顯示報(bào)警號(hào)。可根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求，決定是否采用這種系統(tǒng)。由數(shù)控系統(tǒng)送出的進(jìn)給指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路控制和功率放大后，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒輪副與滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件。 8 第二章 普通車床主要結(jié)構(gòu)的數(shù)控改造 數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的靈魂，其性能的穩(wěn)定性直接影響零件的加工的尺寸精度、位置精度及操作工人的人身安全。隨著數(shù)控機(jī)床越來越多的普及應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益為大家所理解。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。 數(shù)控機(jī)床是以數(shù)字化的信息實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對(duì)位置，機(jī)床電機(jī)的啟動(dòng)和停止，主軸變速，工件松開和夾緊，刀具的選擇，冷卻泵的起停等各種操作和順序動(dòng)作等信息用代碼化的數(shù)字記錄在控制介質(zhì)上，然后將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置或計(jì)算機(jī)，經(jīng)過譯碼，運(yùn)算，發(fā)出各種指令控制機(jī)床伺服系統(tǒng)或其它的執(zhí)行元件，加工出所需的工件。 關(guān)鍵詞： 數(shù)控改造，主軸，可編程控制器， 進(jìn)給系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng) 4 ABSTRACT CNC technology level and CNC equipment have much to measure a country has bee an important symbol of modern industry. CNC machine as the typical electromechanical products, machinery manufacturing plays an enormous role, very good solution to the plex structure of modern machinery manufacturing, precision, small batch and changeable parts processing, and stable product quality can greatly improve the production efficienc
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