【正文】 況發(fā)生，在電路和接口之間實(shí)行光電隔離，為了報(bào)警，還設(shè)有報(bào)警電路。當(dāng)綠色的發(fā)光二極管亮?xí)r表示工作正常，當(dāng)紅色發(fā)光二極管亮?xí)r，表示溜板箱已到極限位置 滾珠絲杠副滾珠絲杠副能保證機(jī)床進(jìn)給動(dòng)作靈敏、裝配效率和傳動(dòng)精度要求。在滾珠絲杠副中是滾動(dòng)摩擦，它具有以下特點(diǎn)：①摩擦損失小，傳動(dòng)效率高，可達(dá)90％～96％；②采用雙螺母預(yù)緊后，可以很好的消除間隙，提高傳動(dòng)剛度；圖55 滾珠絲杠預(yù)緊調(diào)整機(jī)構(gòu) 1螺母 2螺母 3調(diào)整螺母③摩擦阻力小，動(dòng)靜摩擦力之差極小，能保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象。磨損小、壽命長(zhǎng)、精度保持好； ④不能自鎖、有可逆轉(zhuǎn)性，既能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此絲杠立式使用時(shí)，應(yīng)增加制動(dòng)裝置；⑤運(yùn)動(dòng)速度受一定限制，傳動(dòng)速度過(guò)高時(shí),滾珠在其回路管道內(nèi)易產(chǎn)生卡珠現(xiàn)象。滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整和預(yù)緊方法有墊片調(diào)隙式、螺母調(diào)隙式、齒差調(diào)隙式。為保證反向傳動(dòng)精度和機(jī)構(gòu)的軸向間隙，并應(yīng)適當(dāng)預(yù)緊，本設(shè)計(jì)采用雙螺母墊片式調(diào)隙法即雙螺母結(jié)構(gòu)來(lái)解決。圖55所示為墊片式調(diào)整機(jī)構(gòu)，修磨墊片3的厚的，使螺母2相對(duì)于螺母1產(chǎn)生軸向位移，從而消除軸向間隙并獲得適當(dāng)?shù)念A(yù)緊. 機(jī)床導(dǎo)軌滑動(dòng)導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，接觸剛度大的優(yōu)點(diǎn)。但傳統(tǒng)滑動(dòng)導(dǎo)軌摩擦阻力大，磨損快，動(dòng)靜摩擦系數(shù)差特別大，低速時(shí)易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。除簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床外，在其它數(shù)控機(jī)床上已不采用。在數(shù)控機(jī)床上常采用有耐磨粘貼帶覆蓋層的滑動(dòng)導(dǎo)軌和新型塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌。它們具有良好的摩擦性能及使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，尤其是塑料導(dǎo)軌將有代替滾動(dòng)導(dǎo)軌的趨勢(shì)。本設(shè)計(jì)考慮到改造的方便性和經(jīng)濟(jì)性，采用貼塑導(dǎo)軌。將原機(jī)床導(dǎo)軌進(jìn)行修整后貼塑，使其成為貼塑導(dǎo)軌。采用的材料時(shí)我國(guó)生產(chǎn)的軟帶材料，、?？紤]承載變形宜選用厚度小的規(guī)格，同時(shí)考慮到加工余量。貼塑軟帶粘結(jié)工藝非常簡(jiǎn)單，可直接粘結(jié)在原有滑動(dòng)導(dǎo)軌上，不受導(dǎo)軌形式的限制，各種組合形式的滑動(dòng)導(dǎo)軌均可粘結(jié)。粘結(jié)前按導(dǎo)軌的精度要求對(duì)金屬導(dǎo)軌進(jìn)行加工修整，金屬粘結(jié)表面與軟帶粘結(jié)面應(yīng)清洗干凈，用特殊配制的粘合劑粘結(jié)，加以固化，待其完全固化后進(jìn)行加工。第六章 自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架 臥式車(chē)床數(shù)控改造應(yīng)將原機(jī)床的普通手動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架替換成自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架由數(shù)控系統(tǒng)控制，效率高，工藝性能可靠。根據(jù)所加工零件的工藝要求及機(jī)床控制方式確定自動(dòng)刀架的刀位數(shù)和刀架類(lèi)型。 數(shù)控車(chē)床刀架的基本要求數(shù)控車(chē)床的刀架是機(jī)床的重要組成部分。刀架用于夾持切削用的刀具，在一定程度上，刀架的結(jié)構(gòu)和性能體現(xiàn)了機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平，所以有如下要求：①轉(zhuǎn)位準(zhǔn)確可靠，工作平穩(wěn)安全；②按最短線路就近選擇，轉(zhuǎn)位時(shí)間短；③重復(fù)定位精度高；④防水、防屑，密封性能優(yōu)良；⑤夾緊剛性高，適宜重負(fù)荷切削。 數(shù)控車(chē)床刀架結(jié)構(gòu)本設(shè)計(jì)采用的是常州宏達(dá)機(jī)床數(shù)控設(shè)備廠立式轉(zhuǎn)位刀架，其結(jié)構(gòu)表61:參數(shù)如圖，其大致尺寸如圖61和表61。圖61 自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架大致尺寸圖型號(hào)1908140192202015215219212168133752421622390表61 工作原理 圖 62 自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架工作原理圖自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架工作原理如圖62所示，微電機(jī)經(jīng)彈簧安全離合器至渦輪副帶動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)，螺母抬起刀架使定位用的端齒盤(pán)的上盤(pán)與下盤(pán)分離，隨即帶動(dòng)刀架旋轉(zhuǎn)到位。然后發(fā)信號(hào)使電機(jī)反轉(zhuǎn)鎖緊，完成刀架換位后，再進(jìn)行切削加工。其具體過(guò)程是：當(dāng)微機(jī)發(fā)出換刀信號(hào)后，刀架控制器中繼電器動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)渦輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)， 螺桿升降機(jī)構(gòu)使上刀架上升, 當(dāng)上刀架上升到一定高度時(shí)，離合轉(zhuǎn)盤(pán) 起作用，帶動(dòng)上刀體旋轉(zhuǎn)。刀架上端的發(fā)信盤(pán)中對(duì)應(yīng)每個(gè)刀位都安裝一個(gè)霍爾元件，當(dāng) ( 1電機(jī)；2固定安裝絲杠；3安全離合器；4刀架)上刀體旋轉(zhuǎn)到某一刀位時(shí)，該刀架上霍爾元件輸出高電平。在上刀體旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，發(fā)信盤(pán)不斷的向數(shù)控系統(tǒng)反饋刀位信號(hào)。數(shù)控系統(tǒng)將反饋刀位信號(hào)與指令刀位信號(hào)相比較，當(dāng)兩信號(hào)相同時(shí)，說(shuō)明上刀體已旋轉(zhuǎn)到所選刀位。此時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)立即控制刀架控制繼電器使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，活動(dòng)銷(xiāo)反靠在反靠盤(pán)上初定位。在活動(dòng)銷(xiāo)反靠作用下，螺桿帶動(dòng)上刀體下降，直至齒牙盤(pán)嚙合，完成精定位，并通過(guò)渦輪蝸桿鎖緊螺母，使刀架緊固。向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出轉(zhuǎn)位完成信號(hào)，切斷電源，電機(jī)停轉(zhuǎn)，完成選刀過(guò)程。 刀架的安裝 圖63 刀架的安裝尺寸該刀架安裝時(shí)，需先拆除原機(jī)床上的小拖板和原刀架，然后把電動(dòng)刀架置于中拖板上。此時(shí)，刀架高度應(yīng)使車(chē)刀前刀面基本通過(guò)車(chē)床主軸軸心線，否則要在刀架下面加墊板，調(diào)整其高度。然后，卸掉刀架電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇罩殼，逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使上刀體相當(dāng)于下刀體轉(zhuǎn)動(dòng)450左右。打裝螺孔，再用內(nèi)六角螺栓將刀架與中拖板固定，固定時(shí)應(yīng)注意，將刀架的兩側(cè)面分別與車(chē)床縱向和橫向的進(jìn)給方向平行。電動(dòng)刀架與系統(tǒng)的連線應(yīng)如下安裝：沿橫向工作臺(tái)右側(cè)面先走線到車(chē)床后面，再沿車(chē)床后導(dǎo)軌下方拉出一鐵絲滑線，走線到系統(tǒng)。其好處在于:避免走線雜亂無(wú)章，而使得加工時(shí)切屑、切削液以及其它雜物磕碰電動(dòng)刀架連線。第七章 編碼盤(pán)安裝部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)我們知道在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床上加工螺紋或絲杠時(shí)，須培植主軸脈沖發(fā)生器（即編碼盤(pán)）作為車(chē)床主軸位置信號(hào)的反饋元件，它與車(chē)床主軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)出主軸轉(zhuǎn)角位置變化信號(hào)，輸送到計(jì)算機(jī)。 光電編碼器工作原理脈沖編碼器是一種旋轉(zhuǎn)式脈沖發(fā)生器，它把機(jī)械轉(zhuǎn)角變成電脈沖，是一種常用的角位移傳感器。編碼盤(pán)按一定的編碼形式如二進(jìn)制編碼，二十進(jìn)制編碼等，將一個(gè)圓盤(pán)分成若干等 份，并利用電子、光電或電磁器件， 把代表被 圖71 脈沖發(fā)生器測(cè)位移的個(gè)等份上的數(shù)碼轉(zhuǎn)換成便于應(yīng)用的二進(jìn)制或其它表達(dá)方式。脈沖編碼器分為光電式、接觸式和電磁感應(yīng)式三種。就精度與可靠性來(lái)講，光電式脈沖編碼器優(yōu)于其它兩種。數(shù)控機(jī)床上只用光電式脈沖編碼器。由霍爾效應(yīng)構(gòu)成的電磁感應(yīng)式脈沖發(fā)生器也有作速度檢測(cè)元件用。(如上7—1圖) (b) (c)增量式光電編碼器安裝在主軸尾部，光電編碼器具有體積小、重量輕、力矩小、多脈沖、承載能力強(qiáng)、可靠性高、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。光電編碼器工作原理如圖71（），為等 階距透光窄縫圓盤(pán)，、為發(fā)展光源，、為受光元件，、錯(cuò)開(kāi)。當(dāng)圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)一個(gè)階距時(shí)，得到圖71（）所示的光電波形輸出，經(jīng)放大整形，得到圖71（）所示方波。利用、的相位關(guān)系可以判別主軸工件的旋轉(zhuǎn)方向。相為基準(zhǔn)脈沖，編碼器旋轉(zhuǎn)一周，相產(chǎn)生一個(gè)脈沖。車(chē)制螺紋時(shí)，編碼器與主軸同步旋轉(zhuǎn)，同時(shí)發(fā)出與主軸相對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)，控制刀架向方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。車(chē)床要切制出合格的螺紋，必須保證工件轉(zhuǎn)一圈，車(chē)刀沿方向進(jìn)給一個(gè)螺距。編碼器與主軸及工件同步轉(zhuǎn)動(dòng)，編碼器的、信號(hào)與數(shù)控單元的計(jì)數(shù)器聯(lián)接。車(chē)螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)一圈，編碼器相產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，在每次開(kāi)始進(jìn)刀切削前，掃描相脈沖信號(hào)。相信號(hào)到來(lái)時(shí)開(kāi)始切削，否則等待。 步進(jìn)電機(jī)頻率對(duì)編碼盤(pán)的限制在使用主軸脈沖發(fā)生器時(shí)，受到步進(jìn)電機(jī)頻率的限制。如采用1000的工作頻率，加工3螺距的螺紋時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)頻率為300，而主軸脈沖發(fā)生器頻率為100060=60000，所以車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速=100060/300=200，即車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速不得超過(guò)200轉(zhuǎn)；如將主軸脈沖發(fā)生器的頻率提高到2000 ，轉(zhuǎn)速也僅達(dá)到400。由此可見(jiàn)，當(dāng)螺距越大時(shí)，允許的車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速也就越低。 編碼盤(pán)的安裝編碼盤(pán)的安裝一般有兩種方式，即同軸安裝和異軸安裝。同軸安裝的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，聯(lián)接方便，但安裝后不能加工穿出主軸孔的較長(zhǎng)的工件；而異軸安裝無(wú)此缺陷?？紤]到這一點(diǎn)，本設(shè)計(jì)為使改造設(shè)計(jì)的車(chē)床具有較強(qiáng)的通用性，決定采用異軸安裝的方式來(lái)安裝編碼盤(pán)。如圖72中，編碼盤(pán)通過(guò)傳動(dòng)比為1：1的同步齒形帶與主軸聯(lián)系起來(lái)。工作時(shí)，編碼器與主軸同步旋轉(zhuǎn)，數(shù)控裝置控制進(jìn)給步進(jìn)電機(jī)準(zhǔn)確地配合主軸的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。保證主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)， 螺紋車(chē)刀移動(dòng)一個(gè)螺紋導(dǎo)程，同時(shí)還保證每次走刀都在工作的同一點(diǎn)切入，而不亂扣。 圖72 增量式編碼盤(pán)安裝示意圖 結(jié)論在忙碌了幾個(gè)多月后，終于完成了本設(shè)計(jì)課題的各項(xiàng)任務(wù)。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了我的自學(xué)能力和收集使用資料的能力，同時(shí)全面系統(tǒng)地鞏固和總結(jié)大學(xué)三年來(lái)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。在設(shè)計(jì)期間，為了更好地完成設(shè)計(jì)任務(wù)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，我花費(fèi)了大量的時(shí)間收集和消化與本設(shè)計(jì)相關(guān)的資料，總結(jié)前人從事數(shù)控機(jī)床以及加工中心的自動(dòng)換刀系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。吸收國(guó)內(nèi)外科技工作者的研究成果，同時(shí)考慮我國(guó)的現(xiàn)狀和國(guó)情。在老師的的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)了一種可行的結(jié)構(gòu)方案。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我更好的把三年來(lái)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了綜合、鞏固，加深了對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解，同時(shí)還接觸了一些在原來(lái)知識(shí)基礎(chǔ)上更為深層的知識(shí)。當(dāng)然，也使我體味到設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)艱苦任務(wù)，必須具備吃苦耐勞的精神。由于本人知識(shí)面較窄，又缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，加上時(shí)間倉(cāng)促，設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤或不足之處，還望各位老師和同學(xué)批評(píng)指正，我將不勝感激。 史繼超 參考文獻(xiàn) 張新義主編．經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998 余英良主編．機(jī)床數(shù)控改造設(shè)計(jì)與實(shí)例．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 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