【文章內(nèi)容簡介】 □多種回參考點(diǎn)功能：單向、雙向□快移、進(jìn)給加減速設(shè)定□最大跟蹤誤差設(shè)定輔助功能□主軸正反轉(zhuǎn)□自動(dòng)換刀□冷卻開/停主軸功能□主軸速度：可通過PLC編程控制（最大99999 rpm）□主軸修調(diào)：從0%到150%□主軸速度和修調(diào)顯示□變速比和變速比級數(shù)可通過PLC編程控制□編碼器接口□螺紋功能□主軸定向PLC功能□內(nèi)嵌式PLC□提供標(biāo)準(zhǔn)PLC例程□PLC狀態(tài)顯示安全功能□坐標(biāo)軸軟極限保護(hù)□斷電保護(hù)區(qū)□加工斷點(diǎn)保存/斷點(diǎn)恢復(fù)□參數(shù)備份與恢復(fù)□參數(shù)權(quán)限保護(hù)□加工統(tǒng)計(jì)技術(shù)規(guī)格□輸入電源：AC24V 50W DC24V≥50W或者DC24V≥100W□AC電源頻率：50Hz□安裝方式：控制柜內(nèi)□運(yùn)行、儲(chǔ)存環(huán)境（如下表）□光電隔離開關(guān)量輸入接口（40位），可擴(kuò)展20位□光電隔離開關(guān)量輸出接口（32位），可擴(kuò)展16位 輸出電流范圍0100mA 輸出電壓范圍DC24V□主軸模擬量輸出接口 分辨率：12位 輸出電壓：DC10V或0 10V□主軸編碼器輸入接口 方波差分接收□手搖脈沖發(fā)生器輸入接口，TTL電平輸入□進(jìn)給軸脈沖輸出接口/HSV16伺服接口（最大6個(gè)）差分輸出，包括脈沖及方向信號(hào)，高 脈沖頻率2MHZ□進(jìn)給軸碼盤反饋輸入接口（最大6個(gè)）RS422差分輸入 22 HNC21數(shù)控系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖第3章 普通車床的數(shù)控改造可行性論證、加工對象的要求和市場可供性三方面分析。 能否進(jìn)行機(jī)床數(shù)控化改造主要取決于機(jī)床本身的條件,如:機(jī)床磨損程度、剛度以及機(jī)床的技術(shù)壽命等。(1) 機(jī)床磨損程度、剛度。C6140是1995年5月出廠，主要用于教學(xué)實(shí)習(xí)，機(jī)床本身折合使用年限小于5年，機(jī)床幾何精度仍等于原新機(jī)床的精度。普通機(jī)床結(jié)構(gòu)上有先天性不足，剛度低、抗振性差、滑動(dòng)摩擦阻力較大及傳動(dòng)元件存在間隙等。改造中將有目的改造其中部分結(jié)構(gòu)，以滿足數(shù)控機(jī)床最基本的要求。(2) 技術(shù)壽命的計(jì)算?，F(xiàn)在數(shù)控機(jī)床以其高自動(dòng)化、高精度化、高速化及復(fù)合化的發(fā)展趨勢，數(shù)控化率逐年提高，大有取代普通機(jī)床的趨勢，而且數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置（CNC）技術(shù)壽命一般為2～3年，數(shù)控技術(shù)發(fā)展迅猛。故為了改善原機(jī)床性能、滿足教學(xué)和加工要求，對原機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造，同時(shí)也延長了原機(jī)床的技術(shù)壽命。機(jī)床的加工對象分析主要涉及被加工對象的幾何參數(shù)及公差要求。零件的幾何形狀決定了所選數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)具備的功能，公差范圍決定了數(shù)控系統(tǒng)的控制精度、脈沖當(dāng)量。改造后的數(shù)控車床，主要用于教學(xué)實(shí)習(xí)，其加工范圍為車外圓、內(nèi)孔、螺紋、錐形體、球體、切槽、切斷等及帶有復(fù)雜型面的卡盤類零件。，～，能夠滿足上述型面的加工要求，在技術(shù)上是可行的。所謂市場可供性就是研究市場是否能夠方便及時(shí)地提供改造用的各種備件，以保證備件的供應(yīng)。機(jī)床數(shù)控化改造計(jì)劃實(shí)施應(yīng)有本地區(qū)機(jī)電一體化供應(yīng)的基本條件，這樣不僅改造周期短，而且有利于保證維修及技術(shù)咨詢服務(wù)。就本機(jī)床改造而言，市場上已建立了一套機(jī)電一體化配套產(chǎn)品代理機(jī)構(gòu)，對于C6140改造而言市場可供性好。綜上所述，對原機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造符合技術(shù)可行性要求。第4章 總體方案的確定（1）臥式車床數(shù)控化改造后應(yīng)具有單坐標(biāo)定位,兩坐標(biāo)直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)以及螺紋插補(bǔ)的功能。因此，數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)成連續(xù)控制型。（2）臥式車床經(jīng)數(shù)控化改造后屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，在保證一定加工精度的前提下，應(yīng)簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。因此，進(jìn)給伺服系統(tǒng)常采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的開環(huán)系統(tǒng)。（3）為了達(dá)到技術(shù)指標(biāo)中的速度和精度要求，縱、橫向的進(jìn)給傳動(dòng)應(yīng)選用摩擦力小、傳動(dòng)效率高的滾珠絲杠螺母副；為了消除傳動(dòng)間隙、提高傳動(dòng)剛度，滾珠絲杠的螺母應(yīng)有消間隙機(jī)構(gòu)。（4）計(jì)算選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，為了圓整脈沖當(dāng)量，可能需要減速輪副，且應(yīng)有消間隙機(jī)構(gòu)。（5）采用貼塑導(dǎo)軌，以減小導(dǎo)軌的摩擦力。（6）選擇四工位自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，選擇螺紋編碼器等。總體方案設(shè)計(jì)圖如下圖41所示：進(jìn)給伺服系統(tǒng)總體方案方框圖如圖42所示：設(shè)計(jì)參數(shù)包括車床的部分技術(shù)參數(shù)和設(shè)計(jì)數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)所需要的參數(shù)?，F(xiàn)列出C6140臥式車床的技術(shù)數(shù)據(jù)：名稱 技術(shù)參數(shù) 在床身上 400mm工件最大直徑 在刀架上 210mm頂尖間最大距離 650。900。1400。1900mm 宋制螺紋 mm 112(20種)加工螺紋范圍 英制螺紋 t/m 224(20種) 模數(shù)螺紋 mm (11種) 徑節(jié)螺紋 t/m 796(24種) 最大通過直徑 48mm 孔錐度 莫氏6 主軸 正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級數(shù) 24 正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍 10—1400r/min 反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級數(shù) 12 反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍 141580r/min 縱向級數(shù) 64 進(jìn)給量 縱向范圍 橫向級數(shù) 64 橫向范圍 滑板行程 橫向 320mm 縱向 650。900。1400。1900mm 最大行程 140mm 最大回轉(zhuǎn)角 177。90176。刀架 刀杠支承面至中心的距離 26mm 刀杠截面BH 2525mm 頂尖套莫氏錐度 5尾座 橫向最大移動(dòng)量 177。10mm外形尺寸 長寬高 241810001267mm 圓度 工作精度 圓柱度 200: 平面度 表面粗糙度Ra 主電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)功率 總功率 改造設(shè)計(jì)參數(shù)如下:最大加工直徑 在床面上 400mm 在床鞍上 210mm最大加工長度 1000mm快進(jìn)速度 縱向 橫向 最大切削進(jìn)給速度 縱向 橫向 溜板及刀架重力 縱向 800N 橫向 600N 代碼制 ISO脈沖分配方式 逐點(diǎn)比較法輸入方式 增量值、絕對值通用控制坐標(biāo)數(shù) 2脈沖當(dāng)量 縱向 橫向 機(jī)床定位精度 177。刀具補(bǔ)償量 進(jìn)給傳動(dòng)鏈間隙補(bǔ)償量 縱向 橫向 自動(dòng)升降速性能 有第5章 進(jìn)給傳動(dòng)部件的計(jì)算和選型縱、橫向進(jìn)給傳動(dòng)部件的計(jì)算和選型主要包括：確定脈沖當(dāng)量、計(jì)算切削力、選擇滾珠絲杠螺母副、選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等。以下詳細(xì)介紹縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)與縱向類似，在此從略。 脈沖當(dāng)量的確定根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的需要，X方向（橫向）的脈沖當(dāng)量為δx=，Z方向（縱向）為δz=。 切削力的計(jì)算假設(shè)工件材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼，δb=650MPa；選用刀具材料為硬質(zhì)合金YT15；刀具幾何參數(shù)為：主偏角Κr=60176。，前角ｒ。=10176。，刃傾角λZ=5176。；切削用量為：背吃刀量αp=3mm，進(jìn)給量f=，切削速度νC=105m/min。由《金屬切削原理》查表31得：CFC=2795,xfc=，yfc=，nfc=。 查表33得：主偏角Κr的修正系數(shù)KkrFc=；刃傾角、。由經(jīng)驗(yàn)公式：主切削力Fc= (1) 背向力 FP= (2)進(jìn)給力 Ff= (3)算得主切削力Fc=。由經(jīng)驗(yàn)公式Fc：Ff：Fp=1::，算得縱向進(jìn)給切削力Ff=，背向力=。 滾珠絲杠螺母副的計(jì)算和選型（縱向） 工作載荷Fm的計(jì)算 已知移動(dòng)部件總重G=1300N；車削力Fc=，F(xiàn)p=,Ft=。根據(jù)Fz=Fc，F(xiàn)y=Fp，F(xiàn)x=Ff的對應(yīng)關(guān)系，可得：Fz=，F(xiàn)y=，F(xiàn)x=。選用矩形—三角形組合滑動(dòng)導(dǎo)軌，由公式Fm=KFx+μ（Fz+G），取K=，μ=，代入Fm=KFx+μ(Fz+G)，得工作載荷Fm≈1