【正文】 改造后的車床，可手動、機(jī)動操作，操作簡單，使用方便，價(jià)格低廉，其性能價(jià)格比適中；而且還能解決復(fù)雜零件的加工精度控制問題，節(jié)約大量工裝費(fèi)用，減輕工人的勞動強(qiáng)度，提高工人素質(zhì)?；趯?CA6140 普通車床進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造設(shè)計(jì)過程中，我認(rèn)為普通車床的數(shù)控改造具有很多的優(yōu)點(diǎn)、必要性及其良好的發(fā)展趨勢。 保護(hù)方法 — 按軟件“關(guān)閉口令” — 保護(hù)級復(fù)位完成。 調(diào)試結(jié)束 （ 1） 密碼保護(hù) 把用于保護(hù)級 2 的缺省值“ EVEVING” 更改為自己的密碼。 補(bǔ)償 SINUMERIK 802D 有三種補(bǔ)償：背隙補(bǔ)償，螺補(bǔ)，自動漂移補(bǔ)償。為了增加安全性，除了硬限位外，還可設(shè)置軟限位。 伺服電機(jī)的動態(tài)特征調(diào)試是通過調(diào)整伺服驅(qū)動 SIMODRIVE 611U 上的微調(diào)電位器進(jìn)行的。通過這些參數(shù)的設(shè)置，主軸就可以在點(diǎn)動模式下運(yùn)行。 軟件限位及反向間隙設(shè)置 回參考點(diǎn)確定后，應(yīng)該設(shè)置軟件限位。與參考點(diǎn)有關(guān)的幾個(gè)參數(shù)號的含義： 34000— 減速開關(guān)生效，34010— 減速開關(guān)方向， 34020— 尋找減速開關(guān)速度， 34040— 尋找零脈沖速度，34050— 接近開關(guān)反向， 34060— 找接近開關(guān)最大距離， 34070— 參考點(diǎn)定位速度，34080— 檢測到零脈沖后的移動距離， 34100— 參考點(diǎn)位置值。 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 根據(jù)電動機(jī)設(shè)定相關(guān)的速度 電動機(jī)轉(zhuǎn)速 =軸速度 /絲桿螺距。 引導(dǎo)系統(tǒng) 接通電源正常引導(dǎo)系統(tǒng)，如無故障顯示，系統(tǒng)進(jìn)入 JOG 運(yùn)行方式下回參考點(diǎn)狀態(tài)，調(diào)試順序?yàn)橄却_定機(jī)床的回參考點(diǎn)減速開關(guān)是否正常，然后檢查以上參數(shù)。把系統(tǒng)和驅(qū)動器電動機(jī)連好后，電動機(jī)可能不會動。 準(zhǔn)備好 PC/PG，用于數(shù)據(jù)保護(hù)和調(diào)試。如圖 15 所示。 圖 1— 2控制電路 圖 ． 802D 系統(tǒng)輸入信號 數(shù)控車床 802D 系統(tǒng)輸入信號有 、 、 、 、 、 、他是刀位檢測信號，輸入接口電路如圖 1— 3 所示。 QS 為電源總開關(guān)， QF QF QF QF2 分別為主軸控制、刀架控制、冷卻控制、伺服驅(qū)動空氣開關(guān)，作為電路的短路保護(hù)。采用兩個(gè)開光穩(wěn)壓電源分別提供 I/O+24V 和中間繼電器 +24V，以避免干擾對 I/O 信號的影響。手動控制按鈕：數(shù)控系統(tǒng) KM1KM2刀架電機(jī) M3。 輸出信號：主軸正轉(zhuǎn) ；主軸反轉(zhuǎn) ；主軸停止 . 3） 其他輔助電動機(jī)控制 ① 冷卻泵電動機(jī)控制 零件程序輸入： M0 M09；機(jī)床操作面板：冷卻控制輸出信號： ；手動控制 按鈕；自動控制 — 數(shù)控指令 M代碼。改造后的車床應(yīng)滿足上述功能。如發(fā)現(xiàn)電壓不穩(wěn)，立即斷電，查明原因并解決后才能上電，直流 24V 開關(guān)電源容量為直流 24V/5A,數(shù)控系統(tǒng)需 3A，外部電源可提供 2A 容量供用戶使用。 ④ 交流 380V 電源通過空氣開關(guān) QF3,控制接觸器 KM KM2 使刀架正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。 5）空格鍵：在編輯程序時(shí)，按此鍵插入空格； 6）數(shù)字鍵 7）光標(biāo)向上鍵 /上檔：向上翻頁鍵； 8）刪除 /退格鍵：在程序編輯畫面時(shí)，按此鍵刪除前一字符； 9）取消鍵； 10）制表鍵 11）回車 /輸入鍵 12）程序操作區(qū)域鍵 13）加工制造區(qū)域鍵 :按此鍵進(jìn)入加工制造區(qū)； 14）光標(biāo)向右鍵 15）選擇 /轉(zhuǎn)換鍵 16）光標(biāo)向左鍵 17）光標(biāo)向下鍵 18）倍率修調(diào)：調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)倍率； 19） Z軸正方向鍵 20）快速運(yùn)行疊加鍵同時(shí)按此鍵和一個(gè)坐標(biāo)軸點(diǎn)動鍵，坐標(biāo)軸按快速進(jìn)給速度點(diǎn)動； 21） X軸點(diǎn)動負(fù)向鍵 22） X軸點(diǎn)動正向鍵 23） Z軸負(fù)方向鍵 24）手輪 25）緊急停止：按下“急停”按鈕，使機(jī)床移動立即停止，并且所有的輸出都會關(guān)閉； 四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 26）返回鍵：返回上一級菜單； 27）軟件：在不同的屏幕狀態(tài)下，操作對應(yīng)的軟件，可以調(diào)用相應(yīng)的畫面； 4 數(shù)控車床電氣控制電路的分析 圖 1— 圖 1— 圖 1— 圖 1— 圖 1— 5分別為數(shù)控車床的主電路、控制電路、輸入電路、輸出電路和驅(qū)動裝置接線接口。但是由于該發(fā)光二極管的工作電流很?。ㄖ挥袔缀涟?，輸入電路只消耗即使毫瓦）因此 系統(tǒng)的消耗增加對功率幾千瓦的機(jī)床來說可 以忽略不計(jì)，同時(shí)發(fā)光二極管是冷光源，也不會導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)熱。 在這兩種方法種，要求數(shù)控系統(tǒng)具有可以對其 PLC輸入，輸出端口的邏輯有效狀態(tài)進(jìn)行修改的功能。這中方法排除了因限位電路開路而造成的故障的可能性，機(jī)床的安全性得到提高。負(fù)邏輯輸入的連接方法，信號輸入四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 使用行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)。這會造成損耗大，元件升溫，壽命縮短等問題，并且元件間機(jī)械 接觸，還會因?yàn)檎饎拥纫蛩卦斐烧`動作。這種接法消除因線路開路而產(chǎn)生限位失靈現(xiàn)象，提高了限位電路的可靠性。當(dāng)?shù)竭_(dá)規(guī)定刀位時(shí)，通過霍爾開關(guān)輸出到位信號。 刀架的改造 拆除原手動刀架后裝上 LD4 型自動回轉(zhuǎn)刀架，是普通機(jī)床數(shù)控改造方面的關(guān)鍵，具有重復(fù)定位精度高、工作剛性高、性能可靠、使用壽命長以及工藝型能好等特點(diǎn)。除對托板配件精度要求高外，對驅(qū)動電機(jī)到絲杠間的傳動齒輪也要采用間隙消除結(jié)構(gòu)，才能滿足傳動精度和靈敏度的要求。左端將原車床的懸掛結(jié)構(gòu)改為支承結(jié)構(gòu)，用一個(gè)連軸套和一個(gè)連接短軸把滾珠絲杠與減速器輸出軸連接起來，并通過一對圓螺母實(shí)現(xiàn)對整個(gè)絲杠的預(yù)拉伸和鎖緊，以提高其軸向剛度。步進(jìn)電動機(jī)通過消隙齒輪減速，減速器輸出軸用套筒聯(lián)軸器與絲杠聯(lián)接，固定銷防止減速器轉(zhuǎn)動。滾珠絲杠右端仍利用原有的滑動軸承支撐座，通過一對深溝球軸承實(shí)現(xiàn)徑向支承，絲杠左端通過一對圓螺母實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠的預(yù)拉伸和鎖緊。 ⑤使用壽命長 滾珠絲杠副采用優(yōu)質(zhì)合金鋼制成，去滾道表面淬火 硬度達(dá) 6060HRC，表面粗糙度值小，而且是滾動摩擦，故磨損很小、使用壽命長。 ②摩擦力小 因靜、動摩擦因數(shù)小，因而傳動靈敏、運(yùn)動平穩(wěn)、低速不易爬行、隨動精度和定位精度高。 進(jìn)給傳動系統(tǒng)的改造 對進(jìn)給傳動系統(tǒng)進(jìn)行改造時(shí)，把原來的進(jìn)給變速傳動裝置及操縱機(jī)構(gòu)全部拆除。 機(jī)械機(jī)構(gòu)的改造 主要任務(wù)確定 CA6140 車床主要用于對中小型周磊、盤類以及螺紋零件的加工，其數(shù)控改造后數(shù)控系統(tǒng)控制的對象主要有主軸正反轉(zhuǎn)控制、主軸變速；刀架的縱向和橫向進(jìn)給遠(yuǎn)動控制，刀具的選擇控制， 4個(gè)刀位自動換刀控制；冷卻泵、潤滑泵的起?？刂疲幻}沖編碼器的加裝等。 現(xiàn)以 CA6140 車床為例，說明車床數(shù)控改造的方法。然而，現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床不是簡單地將傳統(tǒng)機(jī)床配備上數(shù)控系統(tǒng)即可，也不是在傳統(tǒng)機(jī)床的基礎(chǔ)上，僅對局部加以改進(jìn)而成（那些受資金等條件限制，而將傳統(tǒng)機(jī)床改裝成建議數(shù)控機(jī)床的另當(dāng)別論）。 企業(yè)要在當(dāng)前市場需求多變，競爭激烈的環(huán)境中生存和發(fā)展就需要迅速地更新和開發(fā)出新產(chǎn)品，以最低價(jià)格、最好的質(zhì)量、最短的時(shí)間去滿足市場需求的不斷變化。 機(jī)械制造業(yè)是制造業(yè)的核心，是制造如農(nóng)業(yè)機(jī)械、動力機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、礦山機(jī)械等機(jī)械產(chǎn)品的工業(yè)部門，也是為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供如冶金機(jī)械、化工設(shè)備和工作母機(jī)等裝備的部門。國際市場的競爭歸根到底是各國制造生產(chǎn)能力的競爭。 根據(jù)數(shù)控車床所承擔(dān)加工任務(wù)的特點(diǎn)，其加工的零件類型大多分為軸類、套類、盤類等，依據(jù)成組工藝技術(shù)的原理，我們提出首先編寫各類零件成組工藝，依據(jù)成組工藝，編寫數(shù)控程序，將數(shù)控加工程序編號存入 CP機(jī)中的方法，完成對零件的快速程序編制，提高生產(chǎn)效率。針對目前制造業(yè)的技術(shù) 裝備現(xiàn)狀，對傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)裝備進(jìn)行改造，解決機(jī)械制造業(yè)中的一些技術(shù)問題，用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)對舊的設(shè)備進(jìn)行改造和提升，是我國制造業(yè)的發(fā)展方向。 具體方法 拆除原車床的縱向和橫向絲杠光杠、溜板箱及掛輪箱中的齒輪，用滾珠絲杠替換原有普通滑動絲杠，將選取的縱向滾珠絲杠副通過托架安裝在原溜板 箱與床鞍連接的部位上，縱橫向滾珠絲杠兩端盡可能利用原固定和支承方式。 設(shè)計(jì)方法及思路： （ 1）查閱資料，深入掌握數(shù)控機(jī)床的原理、功能，分析機(jī)床數(shù)控改造的研究現(xiàn)狀。 （ 2）確定對 CA6140 車床的數(shù)控化改造方案。為便于安裝滾珠絲杠副，絲杠采用分體式，用套筒聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)剛性連接；