機(jī)械一體化---ca6140車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控改造(參考版)
2024-12-11 09:06本頁(yè)面
【正文】 只有制定好改造的技術(shù)路線和方案，改造的成功才有保障 16 參考文獻(xiàn)： [1] 蔡悅?cè)A，劉文清，何哲明 . 基于 MCS— 51 單片機(jī)的普通機(jī)床數(shù)控改造 [J]. 常德師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2021，（ 3）： 25－ 26. [2] 陳艷紅，韓洪濤 . CA6140 型車床的數(shù)控改造與實(shí)踐 [J]. 機(jī)床與液壓， 2021，（ 5）：211－ 212. [3] 寥效果，朱啟逑 .數(shù)字控制機(jī)床 [M].武漢：華中理工大學(xué)出版社， 1992. [4] 朱文伯，笪文俊 .西門子數(shù)控系統(tǒng) 在機(jī)床改造中的應(yīng)用 [J].航空制造技術(shù)， 1999， 5：3032 。 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)藏著無限商機(jī)。 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。與購(gòu)買相同配置的數(shù)控車床相比，性能價(jià)格比高，改造的費(fèi)用近 2萬元（不含機(jī)床的費(fèi)用），而購(gòu)置同類型的普通數(shù)控機(jī)床的價(jià)格近 5 萬元。 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑 最大工件長(zhǎng)度（二頂尖間距離） 最大車削長(zhǎng)度 (最大加工長(zhǎng)度 ) 四工位： 850 在整個(gè)機(jī)床的改造過程中涉及到許多測(cè)試、調(diào)試問題，在硬件設(shè)備改造安裝好好，需對(duì)機(jī)床的機(jī)械部分進(jìn)行調(diào)整，對(duì)插補(bǔ)（直線、圓?。聪蜷g隙補(bǔ)償參考點(diǎn)，螺紋加工等參數(shù)進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，試切工件對(duì)參數(shù)進(jìn)行整體優(yōu)化完全滿足生產(chǎn)質(zhì)量與精度要求生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。 。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。 15 結(jié)論 通過這次設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用了機(jī)械課程設(shè)計(jì)和其它課程地理論和實(shí)際知識(shí)，掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般能力，樹立了正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)了分析和解決問題的能力，使我對(duì)知識(shí)有了一次更大的了解；還有對(duì)設(shè)計(jì)工作的基本技能的訓(xùn)練，提高分析和解決工程技術(shù)問題的能力，并為進(jìn)行 一般機(jī)械的設(shè)計(jì)創(chuàng)造了一定條件。 CA6140A車床的坐標(biāo)原點(diǎn)定在卡盤基座與主軸中心的交點(diǎn)上，如圖 ；數(shù)控系統(tǒng)是通過檢測(cè)參考點(diǎn)的具體位置來確定機(jī)床坐標(biāo)系的，選用兩個(gè)限位開關(guān)， X軸反向和 Z 軸反向安裝在機(jī)床上，用于建立參 考點(diǎn)，當(dāng)移動(dòng)刀架兩個(gè)都有信號(hào)輸出時(shí)，刀架的當(dāng)前位置就為參考點(diǎn) R，測(cè)量 X 和 Z ，并將它們寫入機(jī)床數(shù)據(jù)庫(kù)，即可在數(shù)控系統(tǒng)中建立坐標(biāo)系。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。在動(dòng)尺運(yùn)行時(shí)，要消除支架也各部件間的共振。 光柵尺的校正 首先將掃描頭輸出接頭與數(shù)字顯示器相連，把掃描頭移至測(cè)量起點(diǎn)，將激光干涉儀置于工作臺(tái)上并將其清零；然后將掃描頭全程移動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)校正螺釘，使其在任意位置上時(shí)數(shù)字顯示器上讀數(shù)與激光干涉儀上的讀數(shù)相等。在安裝光柵尺時(shí)可以靠在定位基準(zhǔn)上，這樣也便于光柵尺的裝配，光柵尺安裝在導(dǎo)軌外側(cè)，也便于調(diào)試和將來的維修。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≤ 。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。 按要求編碼器與主軸的傳動(dòng)比應(yīng)為 1： 1，由兩個(gè)齒數(shù)均為 50 的塑料齒輪來實(shí)現(xiàn)，但由于車床結(jié)構(gòu)不符合安裝要求，只能通過自制掛輪間接實(shí)現(xiàn) 1： 1 的傳動(dòng)比要求。因此在對(duì)其進(jìn)行 數(shù)控化改造的同時(shí)必須針對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌狀況進(jìn)行必要的檢修處理，對(duì)于磨損較嚴(yán)重的更要進(jìn)行大修，即進(jìn)行磨 削、淬火、貼塑、配刮等處理，同時(shí)采用合理的潤(rùn)滑，充分保證其精度。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。 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)。 實(shí)施步驟 （ 1）拆下原手動(dòng)刀架； （ 2）在小拖板上鉆四個(gè)安裝孔，并攻絲； （ 3）手動(dòng)抬起電動(dòng)刀架，將刀架安裝在小拖板上； （ 4）安裝后，試用 MDI 功能換刀，觀察三相電源有無接反。內(nèi)置的 4 只霍爾元件 檢測(cè)刀位位置，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)完成刀具定位。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。 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）拆下刀架、小拖板及滑動(dòng)絲杠； （ 2）車削一根定位芯軸，保證法蘭盤孔與大拖板后孔的同軸度。當(dāng)負(fù)載較大時(shí)，彈簧彈力顯很小，起不到自動(dòng)消除間隙的作用；當(dāng)負(fù)載較小時(shí)，彈簧 彈力又明顯很大，則更容易加速齒輪的磨損。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。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)，無傳動(dòng)間隙。 11 實(shí)施步驟 （ 1）拆下普通滑動(dòng)絲杠與溜板箱，取消絲杠與主軸箱齒輪的傳動(dòng)聯(lián)系，利用原機(jī)床進(jìn)給箱的安裝孔和銷孔安裝齒輪箱體，滾珠絲杠仍安裝在原絲杠位置，兩端采用原固定方式這樣可減小改裝現(xiàn)場(chǎng)，并且由于滾
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