普通車床的數(shù)控改造-在線瀏覽
2025-07-14 22:52本頁(yè)面
【正文】 四個(gè)刀位、完成選擇刀具的功能；加工螺紋時(shí)，應(yīng)保證主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架移動(dòng)一個(gè)加工螺紋的螺距或?qū)С獭?改造中需要解決的問(wèn)題是：將機(jī)械傳動(dòng)的進(jìn)給和手動(dòng)控制的轉(zhuǎn)位刀架改造成數(shù)控裝置控制的自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架和自動(dòng)進(jìn)給的數(shù)控加工車床。換刀指令通過(guò)刀架控制器控制三相電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)刀架自動(dòng)轉(zhuǎn)位功能，由脈沖編碼器協(xié)調(diào)完成螺紋車削功能。數(shù)控機(jī)床的價(jià)格主要由數(shù)控系統(tǒng)來(lái)決定，數(shù)控系統(tǒng)從功能上可分為低、中、高三檔。GSK218T型車床數(shù)控系統(tǒng) 廣州數(shù)控設(shè)備有限公司EP100交流伺服驅(qū)動(dòng)器 武漢邁信電氣技術(shù)有限公司TC1伺服變壓器 3XAC 220V西門子MMV440型變頻器變頻電機(jī) VFG1324 1470r/min交流伺服電機(jī) P60B13150HXS P60B13100HXS 24V直流穩(wěn)壓電源控制變壓器 380V/220V 24V 編碼器 ZLF12 長(zhǎng)春第一光學(xué)儀器廠電動(dòng)刀架 LDC6140 常州市宏達(dá)機(jī)床數(shù)控設(shè)備廠行程開(kāi)關(guān) JW211 X2N 電氣控制原理 1主軸控制系統(tǒng)主軸的控制是采用0～10V摸擬量信號(hào)控制變頻器，以達(dá)到對(duì)主軸實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速。2 進(jìn)給伺服控制系統(tǒng) X軸和Z軸均采用三洋交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由武漢邁信EP100伺服驅(qū)動(dòng)器控制，其動(dòng)力由R、S、T三相電源經(jīng)伺服驅(qū)動(dòng)器提供，伺服電機(jī)控制刀架的進(jìn)給與后退（正反轉(zhuǎn)），進(jìn)給速度與進(jìn)給量指令由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出，它們與數(shù)控系統(tǒng)的接口為XS30和XS31。同時(shí)點(diǎn)動(dòng)按鈕結(jié)合快速進(jìn)給按鈕可以實(shí)現(xiàn)X、Z軸的快速移動(dòng)。手動(dòng)換刀時(shí)，每按一次換刀按鈕，即可實(shí)現(xiàn)一次換刀。 一 選擇脈沖當(dāng)量根據(jù)機(jī)床精度要求確定脈沖當(dāng)量，縱向：，橫向：（半徑）二 計(jì)算切削力1 縱車外圓主切削力FZ(N)按經(jīng)驗(yàn)公式估算： FZ===5360N按切削力各分力比例： FZ:FX:FY =1:: FX = 5360=1340N FY =5360=2144N2 橫切端面主切削力(N)可取縱切的，=FZ =2680N此時(shí)走刀抗力為(N)，吃刀抗力為(N)。絲杠的選用主要取決于加工件的精度要求和拖動(dòng)扭矩要求。與其他傳動(dòng)方式相比，同步帶的物理機(jī)械性能優(yōu)越,傳動(dòng)比準(zhǔn)確度高,無(wú)滑差,噪音小,傳動(dòng)比范圍大,一般可達(dá)1:10，且不需潤(rùn)滑,無(wú)污染，綜合了它們各自的優(yōu)點(diǎn)。伺服電動(dòng)機(jī)安裝在縱向絲杠的左端。4 傳動(dòng)效率計(jì)算 η=式中 λ— 螺旋升角，F(xiàn)FZD40063 λ=2186。滾珠絲杠副的軸向變形包括絲杠的拉壓或拉伸變形, 滾珠與螺紋滾道間的接觸變形,支撐滾珠絲杠軸承的軸向接觸變形以及絲杠的扭轉(zhuǎn)變形引起的縱向變形和螺母座的變形。最大牽引力Fm＝2530N，支承間距L=1625mm，絲杠內(nèi)徑d=,絲杠螺母及軸承均進(jìn)行預(yù)緊。δ1=式中 — 在工作負(fù)載Fm作用下每一導(dǎo)程的變化量(mm) Fm — 工作負(fù)載，即進(jìn)給牽引力(N) L 0— 滾珠絲杠的導(dǎo)程(mm) E — 材料彈性模數(shù)，對(duì)鋼E=104 (N/mm2) F — 滾珠絲杠的截面積（按內(nèi)徑計(jì)）(mm2)所以 =＝104(mm)δ1==(mm)由于絲杠進(jìn)行了預(yù)拉伸，故其拉壓剛度可提高4倍。臨界負(fù)載FK=式中 E—材料彈性模量，鋼：E=106N/cm2 I—截面慣性炬（cm4）絲杠: I= ,d1為絲杠內(nèi)徑 L—絲杠兩支承端的距離（cm） fZ—絲杠支承方式系數(shù)，查表，一端固定，一端簡(jiǎn)支fZ =所以 I=== FK===125359N nK===［nK］(一般［nK］=～4)因此滾珠絲杠不會(huì)產(chǎn)生失穩(wěn)。橫向進(jìn)給系統(tǒng)由伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)同步帶驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)，使刀架橫向運(yùn)動(dòng)。二 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1 計(jì)算進(jìn)給牽引力橫向?qū)к墳檠辔残?，?jì)算如下： =＋f/( FZ＋2 ＋G′) =670＋(2680＋21072＋600) ≈2023N2 計(jì)算最大動(dòng)負(fù)載c n===30 L===27 c== 2023=7283N 3 選擇滾珠絲杠螺母副采用FFZD25053型內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)式墊片預(yù)緊滾珠絲杠副，1列3圈，其額定動(dòng)負(fù)載為10200N，精度等級(jí)選為2級(jí)。(1)絲杠的拉伸或壓縮變形量δ1 (mm)===104δ1===(mm)(2) 滾珠與螺紋滾道間的接觸變形δ2Z≈3≈19 Z∑＝1931＝57δ2=＝(mm)(3)支承滾珠絲杠軸承的軸向接觸變形δ3采用E80104型球軸承，dQ=, z=16，d=20mmδc ===(mm)因施加預(yù)緊力，故 δ3=δc==(mm)綜合以上幾項(xiàng)變形量之和， δ=δ1+δ2+δ3=++=(mm)此變形量已大于定位精度的要求，故應(yīng)采取相應(yīng)的措施修改設(shè)計(jì)。重新計(jì)算： =＋f／( Fz＋2 ＋G／
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