普通車床的數(shù)控改造分析

1、普通車床的數(shù)控改造分析普通車床的數(shù)控改造分析首先本課題是圍繞將普通車床的數(shù)控改造分析展開設計的，首先本課題是圍繞將普通車床的數(shù)控改造分析展開設計的，數(shù)控機床的改造在機械加工數(shù)控機床的改造在機械加工行業(yè)中的應用越來越廣行業(yè)中的應用越來越廣.前幾年前幾年我國很多單位從國外引進了很多中高檔數(shù)控機床我國很多單位從國外引進了很多中高檔數(shù)控機床有的服役期滿有的服役期滿有的不能正常工有的不能正常工作處于閑置處于閑置造成巨大資源浪費。這些機床共同之處在

2、于機械部分基本完好造成巨大資源浪費。這些機床共同之處在于機械部分基本完好精度較高精度較高主要主要是由于數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)問題而又難以購置配件是由于數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)問題而又難以購置配件不能滿足正常生產(chǎn)的需要和不能滿足正常生產(chǎn)的需要和現(xiàn)代現(xiàn)代高精度、高速高精度、高速度和高可靠性的加工要求。如果利用進口數(shù)控系統(tǒng)對現(xiàn)有數(shù)控設備進行數(shù)控化改造度和高可靠性的加工要求。如果利用進口數(shù)控系統(tǒng)對現(xiàn)有數(shù)控設備進行數(shù)控化改造只需幾只需幾十萬元就能發(fā)揮現(xiàn)有設備的作用十萬

3、元就能發(fā)揮現(xiàn)有設備的作用而購置一臺新的同性能的數(shù)控機床則需要幾百萬甚至上千而購置一臺新的同性能的數(shù)控機床則需要幾百萬甚至上千萬的資金萬的資金因此因此對我國來說數(shù)控機床的數(shù)控化改造具有明顯的對我國來說數(shù)控機床的數(shù)控化改造具有明顯的經(jīng)濟經(jīng)濟效益與社會效益效益與社會效益非常迫非常迫切。切。對于以上闡述我們需要做的是該采取怎養(yǎng)的措施來抑制這些常見的問題。對于以上闡述我們需要做的是該采取怎養(yǎng)的措施來抑制這些常見的問題。1.首先我們應該了解普通車床

4、的數(shù)控改造的在近幾年所突出的幾個特點：首先我們應該了解普通車床的數(shù)控改造的在近幾年所突出的幾個特點：(1)投資額少、交貨期短同購置新機床相比投資額少、交貨期短同購置新機床相比一般可以節(jié)省一般可以節(jié)省60%80%的費用的費用改造費用改造費用低特別是大型、特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造特別是大型、特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造只是新機床購置費用的只是新機床購置費用的13交貨期短。即使有些特殊情況交貨期短。即使有些特殊情況如高速主軸、

5、托盤自動交換裝置的制造與安裝過如高速主軸、托盤自動交換裝置的制造與安裝過于費工、費錢于費工、費錢改造成本也高改造成本也高23倍但與購置新機床相比但與購置新機床相比也能節(jié)省投資也能節(jié)省投資50%左右。左右。(2)機械性能穩(wěn)定可靠所利用的床身、立柱等基礎件都是重而兼顧的鑄造構件機械性能穩(wěn)定可靠所利用的床身、立柱等基礎件都是重而兼顧的鑄造構件而不是而不是那種焊接構件那種焊接構件改造后的機床性能高、質(zhì)量好改造后的機床性能高、質(zhì)量好可以作為新設備

6、繼續(xù)使用多年?？梢宰鳛樾略O備繼續(xù)使用多年。(3)熟悉了解設備、便于操作維修購買新設備時熟悉了解設備、便于操作維修購買新設備時不了解新設備是否滿足其加工要求。不了解新設備是否滿足其加工要求。改造則不然改造則不然可以精確地可以精確地計算計算出機床地加工能力出機床地加工能力另外另外由于多年使用由于多年使用操作者對機床操作者對機床的特性早已了解的特性早已了解在操作使用和維修方面培訓時間短在操作使用和維修方面培訓時間短見效快。改造的機床一安裝好見

7、效快。改造的機床一安裝好就可以實現(xiàn)全負荷運轉(zhuǎn)。就可以實現(xiàn)全負荷運轉(zhuǎn)。(4)可采用最新的控制技術可根據(jù)技術革新的可采用最新的控制技術可根據(jù)技術革新的發(fā)展發(fā)展速度速度及時地提高生產(chǎn)設備地自動化及時地提高生產(chǎn)設備地自動化水平和效率水平和效率提高設備和檔次提高設備和檔次將舊設備改成當今水平的機床。充分利用現(xiàn)有的條件將舊設備改成當今水平的機床。充分利用現(xiàn)有的條件可以充分利用現(xiàn)有地基可以充分利用現(xiàn)有地基不必像購置新設備時那樣需要重新構筑地基。因此可

8、節(jié)約不必像購置新設備時那樣需要重新構筑地基。因此可節(jié)約費用費用降低改造成本降低改造成本同時也可縮短生產(chǎn)準備周期。同時也可縮短生產(chǎn)準備周期。(5)提高產(chǎn)品質(zhì)量和工效可以解決復雜零件的加工精度控制提高產(chǎn)品質(zhì)量和工效可以解決復雜零件的加工精度控制加工的產(chǎn)品尺寸一致性好、加工的產(chǎn)品尺寸一致性好、合格率高、廢品率的、生產(chǎn)效率高。如經(jīng)濟型數(shù)控機床合格率高、廢品率的、生產(chǎn)效率高。如經(jīng)濟型數(shù)控機床一般可提高工效一般可提高工效37倍。倍。對復雜零件而言對

9、復雜零件而言難度越高難度越高提高的工效越明顯。此外還可以減輕工人的勞動強度提高的工效越明顯。此外還可以減輕工人的勞動強度提高工人素質(zhì)促進科技成果的普及和應用高工人素質(zhì)促進科技成果的普及和應用為“體力型體力型”向“智能智能”轉(zhuǎn)變創(chuàng)造條件。轉(zhuǎn)變創(chuàng)造條件。2.關于防御維護：關于防御維護：防御維護的手法是為了降低阻礙率，其勞動內(nèi)容主要包括下列幾方面的勞動。防御維護的手法是為了降低阻礙率，其勞動內(nèi)容主要包括下列幾方面的勞動。(1)職員安排職員安排

10、為每臺數(shù)控機床分派特地的作職員、工藝職員和維修職員，一切職員都要為每臺數(shù)控機床分派特地的作職員、工藝職員和維修職員，一切職員都要連續(xù)地勤奮進步本人的業(yè)務技術程度。連續(xù)地勤奮進步本人的業(yè)務技術程度。(2)建規(guī)建檔建規(guī)建檔針對每臺機床的具體能和加工東西制定作規(guī)章，建立勞動與維修檔案，治針對每臺機床的具體能和加工東西制定作規(guī)章，建立勞動與維修檔案，治理者要經(jīng)常檢查、總結、改良。理者要經(jīng)常檢查、總結、改良。(3)日常保養(yǎng)日常保養(yǎng)對每臺數(shù)控機床都

11、應建立日常維護保養(yǎng)計劃，包括保養(yǎng)內(nèi)容對每臺數(shù)控機床都應建立日常維護保養(yǎng)計劃，包括保養(yǎng)內(nèi)容(如坐標軸傳如坐標軸傳動零碎的光滑、磨損情況，主軸光滑等，油、水氣路，各項溫度控制，均衡零碎，冷卻零動零碎的光滑、磨損情況，主軸光滑等，油、水氣路，各項溫度控制，均衡零碎，冷卻零碎，傳動帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭干凈，各插頭、接線端能否松動，電氣柜透風情碎，傳動帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭干凈，各插頭、接線端能否松動，電氣柜透風情況等等況等等)及各

12、功能部件和元氣件的保養(yǎng)周期及各功能部件和元氣件的保養(yǎng)周期(逐日、每月、半年或不定期逐日、每月、半年或不定期)。(4)進步利用率進步利用率數(shù)控機床假如較長光數(shù)控機床假如較長光閑置不消，賣需求使用時，首先機床的各運動環(huán)閑置不消，賣需求使用時，首先機床的各運動環(huán)節(jié)會由于油脂凝聚、灰塵以致生銹而影響其靜、動態(tài)傳動能，降低機床精度，油路零碎的節(jié)會由于油脂凝聚、灰塵以致生銹而影響其靜、動態(tài)傳動能，降低機床精度，油路零碎的(1)修復機床導軌精度：修復

13、機床導軌精度：導軌的作用是導向與承載。導軌在空載和在切削條件下運動時導軌的作用是導向與承載。導軌在空載和在切削條件下運動時都應具有足夠的導向都應具有足夠的導向精度。是機床幾何精度的基礎精度。是機床幾何精度的基礎所以所以機床在改造時機床在改造時為了達到預期的精度要求為了達到預期的精度要求往往必須修復往往必須修復導軌精度。對不同形式導軌導軌精度。對不同形式導軌大概修理方法如下大概修理方法如下:1)使用環(huán)氧型耐磨導軌涂層修復導軌精度使用環(huán)氧型

14、耐磨導軌涂層修復導軌精度:工作臺導軌的涂層工作臺導軌的涂層就是床身導軌的拓印就是床身導軌的拓印它的配合精度必然很高的配合精度必然很高簡化了工藝簡化了工藝縮短了制造周期。應用于機床改造更為便利縮短了制造周期。應用于機床改造更為便利效果顯著。效果顯著。2)鑄鐵導軌鑄鐵導軌:鑄鐵導軌的精加工是用刮削的方法得到的鑄鐵導軌的精加工是用刮削的方法得到的刮研顯點為刮研顯點為18—25點平方厘米平方厘米同時同時必須保證潤滑的可靠性。這樣才能盡可能的減小

15、摩擦必須保證潤滑的可靠性。這樣才能盡可能的減小摩擦以及對位置控制精度的影響。以及對位置控制精度的影響。（2）恢復主軸精度恢復主軸精度主軸是主軸組的重要組成部分。機床工作時主軸是主軸組的重要組成部分。機床工作時由主軸夾持著工件或刀具直接參加表面成由主軸夾持著工件或刀具直接參加表面成形運動形運動對加工質(zhì)量和生產(chǎn)率對加工質(zhì)量和生產(chǎn)率有重要影響。所以有重要影響。所以改造時必須修復主軸的精度。改造時必須修復主軸的精度。對于精度超差的主軸拆卸以后應

16、對其進行全面檢查對于精度超差的主軸拆卸以后應對其進行全面檢查以便確定修理方案。但大多需要更以便確定修理方案。但大多需要更換主軸軸承、重新調(diào)整軸承的間隙調(diào)整和預緊。調(diào)整后應進行溫升實驗換主軸軸承、重新調(diào)整軸承的間隙調(diào)整和預緊。調(diào)整后應進行溫升實驗溫升超過規(guī)定值溫升超過規(guī)定值應減少預緊量。減少預緊量。當主軸軸承重新裝配好后當主軸軸承重新裝配好后用千分表和標準檢驗棒用千分表和標準檢驗棒檢查主軸錐孔中心線是否和主軸的回檢查主軸錐孔中心線是否和主

17、軸的回轉(zhuǎn)中心重合轉(zhuǎn)中心重合如果相差較大如果相差較大則必須用專用的磨頭則必須用專用的磨頭重新磨削主軸錐孔重新磨削主軸錐孔使其回轉(zhuǎn)中心同主軸的使其回轉(zhuǎn)中心同主軸的回轉(zhuǎn)中心完全重合?；剞D(zhuǎn)中心完全重合。3）修復或更換滾珠絲杠修復或更換滾珠絲杠隨著隨著現(xiàn)代現(xiàn)代科技的科技的發(fā)展發(fā)展機械制造業(yè)正不斷面臨著高速度、高精度等新的挑戰(zhàn)。滾珠絲杠機械制造業(yè)正不斷面臨著高速度、高精度等新的挑戰(zhàn)。滾珠絲杠作為當代數(shù)控機床進給的主要傳動機構作為當代數(shù)控機床進給的主

18、要傳動機構以其長壽命、高剛度、高效率、高靈敏度、無間隙以其長壽命、高剛度、高效率、高靈敏度、無間隙等顯著特點而得以廣泛應用等顯著特點而得以廣泛應用成為各類數(shù)控機床的重要配套部件成為各類數(shù)控機床的重要配套部件并己實現(xiàn)了標準化、通用化并己實現(xiàn)了標準化、通用化和商品化?；旧犀F(xiàn)代的數(shù)控機床都采用了滾珠絲杠和商品化。基本上現(xiàn)代的數(shù)控機床都采用了滾珠絲杠但在改造時但在改造時一定要恢復其傳動精度一定要恢復其傳動精度或干脆更換新的或更高精度的滾珠絲杠

19、或干脆更換新的或更高精度的滾珠絲杠只有這樣才能保證改造后的定位精度只有這樣才能保證改造后的定位精度尤其是在半閉尤其是在半閉環(huán)系統(tǒng)中環(huán)系統(tǒng)中絲杠不僅要起到傳動作用絲杠不僅要起到傳動作用還要起到標尺的作用還要起到標尺的作用編碼器只是測量絲杠的轉(zhuǎn)數(shù)編碼器只是測量絲杠的轉(zhuǎn)數(shù)至于至于工作臺實際行走的距離工作臺實際行走的距離相當于開環(huán)相當于開環(huán)只能靠滾珠絲杠本身的精度保證。只能靠滾珠絲杠本身的精度保證。4）利用精密儀器檢測機床精度利用精密儀器檢測機

20、床精度可以結合具體的機床改造過程可以結合具體的機床改造過程利用先進的激光干涉儀測量系統(tǒng)利用先進的激光干涉儀測量系統(tǒng)對機床的定位精度進行對機床的定位精度進行測量測量并利用球桿儀快速檢查機床精度并利用球桿儀快速檢查機床精度診斷誤差來源診斷誤差來源自動分析機床精度狀態(tài)自動分析機床精度狀態(tài)檢查出反向間檢查出反向間隙、垂直度、直線度、周期誤差、伺服不匹配、傳動鏈磨損等隙、垂直度、直線度、周期誤差、伺服不匹配、傳動鏈磨損等根據(jù)檢測結果根據(jù)檢測結果進

21、行必要的分進行必要的分析再結合資金投入、新技術應用等因素確定必要的改造、修理方案。在調(diào)整機床參數(shù)時再結合資金投入、新技術應用等因素確定必要的改造、修理方案。在調(diào)整機床參數(shù)時尤其是伺服驅(qū)動參數(shù)其是伺服驅(qū)動參數(shù)可根據(jù)球桿儀的檢測結果可根據(jù)球桿儀的檢測結果進行系統(tǒng)優(yōu)化進行系統(tǒng)優(yōu)化使機床參數(shù)更合理使機床參數(shù)更合理系統(tǒng)更穩(wěn)定。系統(tǒng)更穩(wěn)定。在改造完成后在改造完成后利用激光干涉儀對定位精度進行測量利用激光干涉儀對定位精度進行測量然后然后根據(jù)情況進行適

22、當?shù)难a償根據(jù)情況進行適當?shù)难a償可以大大提高機床的定位精度和加工精度。以大大提高機床的定位精度和加工精度。5）減少傳動環(huán)節(jié)的間隙）減少傳動環(huán)節(jié)的間隙一般機床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動精度一般機床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動精度數(shù)控機床上使用的數(shù)控機床上使用的齒輪精度等級都比普通機床高。在結構上要能達到無間隙傳動齒輪精度等級都比普通機床高。在結構上要能達到無間隙傳動因而改造時因而改造時機床主要齒輪必機床

23、主要齒輪必須滿足數(shù)控機床的要求須滿足數(shù)控機床的要求以保證機床加工精度。以保證機床加工精度。如果進給傳動系統(tǒng)中有蝸輪蝸桿傳動如果進給傳動系統(tǒng)中有蝸輪蝸桿傳動一定要注意一定要注意調(diào)整好反向間隙調(diào)整好反向間隙否則否則很可能直接影很可能直接影響機床性能。另外響機床性能。另外如果進給傳動系統(tǒng)中有同步齒形帶如果進給傳動系統(tǒng)中有同步齒形帶也必須進行適當?shù)恼{(diào)整或更換也必須進行適當?shù)恼{(diào)整或更換尤其尤其是在采用半閉環(huán)系統(tǒng)中是在采用半閉環(huán)系統(tǒng)中若此部分不在控