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某機(jī)械廠擁有兩臺長期為客戶進(jìn)行內(nèi)齒輪 齒輪住零件加工的C630 型普通車床 該車床是上個世紀(jì) 70 年代末生產(chǎn)的 樣式老舊 再加上長期處于繁重的工作狀態(tài) 導(dǎo)致效率低下 精度不夠且加工工件質(zhì)量無法保證等問題 該廠在是否需要更換新機(jī)器問題上經(jīng)過慎重考慮 得出利用數(shù)控技術(shù)對原有機(jī)床進(jìn)行改造 不僅能夠保證機(jī)床的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量 而且相比于購買新機(jī)器 至少能夠節(jié)約 35%的資金

對C630 型普通車床數(shù)控改造方案進(jìn)行分析

該廠的 C630 型普通車床屬于綜合點 機(jī) 液能力于一身的機(jī)電設(shè)備 運用數(shù)控技術(shù)對其改造屬于一項實踐性強(qiáng) 理論深奧的系統(tǒng)工程因此 進(jìn)行改造時應(yīng)該做足技術(shù)準(zhǔn)備 通過電氣改造與機(jī)械修理相結(jié)合的改造手法 完成改造后的數(shù)控機(jī)床 在結(jié)構(gòu)上與普通機(jī)床差距不大 但卻比其更加簡單 直觀

1.1 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的改造

改造方案在同時滿足客戶標(biāo)準(zhǔn)和實現(xiàn)資金節(jié)約的基礎(chǔ)上 通過卸除進(jìn)給箱中全部的齒輪軸和齒輪等部件 保留給進(jìn)箱外殼 在利用原有的支撐件和連接方式的基礎(chǔ)上對外殼進(jìn)行略微加工 做好減速箱和后續(xù) Z 向的伺服電機(jī)放置的前期準(zhǔn)備工作 同時用滾珠絲杠取代原有的縱向梯形絲桿進(jìn)行傳遞動力扭矩 以提高生產(chǎn)的準(zhǔn)確度 滾珠絲杠取代橫向的梯形絲杠 將 X 向的減速箱和伺服電機(jī)在床鞍邊直接固定 對溜板箱內(nèi)的全部組件進(jìn)行卸除 為終增加滾珠絲桿螺母副機(jī)構(gòu)的加裝創(chuàng)造出條件 同時實現(xiàn)通過對溜板的固定連接的驅(qū)動帶動大溜板同時進(jìn)行 Z 向直線運動 改造后的 C630 能夠達(dá)到二軸插補(bǔ) 滿足對任意曲線和圓弧的車削

1.2 導(dǎo)軌的改造

鑒于導(dǎo)軌面因為長期工作而產(chǎn)生磨損以及導(dǎo)軌在形位精度上的重要作用 進(jìn)行改造時 采用表面高頻淬火熱處理前*性磨削的方案 用處理過后的導(dǎo)軌與其相配套的壓板進(jìn)行配刮 滿足各項精度的要求

1.3 主傳動系統(tǒng)的改造

鑒于本廠所要加工的零件尺寸相對較大而且毛坯剩余量充足 需要足夠轉(zhuǎn)矩切削的現(xiàn)狀 在進(jìn)行改造時 依舊采取齒輪與主軸組件傳動的方式 磨損嚴(yán)重的齒輪組進(jìn)行替換 加設(shè)一個脈沖發(fā)生器同步帶輪的同時卸除機(jī)械控制摩擦式離合器的組件

1.4 刀具系統(tǒng)的改造

用程序控制下能夠?qū)崿F(xiàn)自動轉(zhuǎn)換刀位的裝置代替以前方刀架和小溜板

1.5 其他部分的改造

為提高機(jī)床的現(xiàn)代化水平 加入自動冷卻系統(tǒng) 尾座等部件要符合配刮工藝標(biāo)準(zhǔn) 運動部件之間要確保形位的精度

數(shù)控裝置過程中的技術(shù)指標(biāo)

鑒于該廠 85%以上的數(shù)控車床均使用廣州數(shù)控系統(tǒng) 本次改造繼續(xù)采用 GSK980TDb 系統(tǒng) 以下是基本功能與配置介紹

1 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的脈沖控制精度為 X=0.005mm Z=0.01mm并與導(dǎo)程相應(yīng)的絲杠進(jìn)行配套

2 具備單步或連續(xù)執(zhí)行程序 超程報警 循環(huán)執(zhí)行程序進(jìn)給速度智能化停止以及機(jī)械極限位置自動限位等各種數(shù)控的基本性能

3 單片微機(jī)采用具有代碼編程 刀具補(bǔ)償 直線以及圓弧插補(bǔ)間隙補(bǔ)償功能 螺紋加工等控制功能的主控 CPU

4 通過面板按鍵輸入的加工程序進(jìn)行代碼編制 實現(xiàn)對現(xiàn)場的及時編輯修改

5 診斷功能 在數(shù)控改造系統(tǒng)中加入必要的軟件 實現(xiàn)其準(zhǔn)確指使機(jī)床故障部分 提高診斷性能

進(jìn)行車床改造的清單

C630 數(shù)控化改造所用的部分材料清單如表一所示 僅供參考具體使用情況根據(jù)現(xiàn)實情況采用

. . 數(shù)控車床的裝調(diào)以及驗收

通常情況下驗收的重點集中在各插件 器件的連接情況以及對各油路 電路的檢測 后是對數(shù)控系統(tǒng)的連接情況進(jìn)行驗收 實現(xiàn)對數(shù)控系統(tǒng)的總體調(diào)整后 變滿足了對機(jī)床聯(lián)機(jī)通電進(jìn)行試車的前提 此時 通過切斷數(shù)控系統(tǒng)的電源并與電動機(jī)的動力線連接 并對報警設(shè)定進(jìn)行恢復(fù)正式進(jìn)行通電試車

通電試車是為了進(jìn)一步檢測機(jī)床安裝的穩(wěn)定與否 各個操縱 潤滑 傳動 啟動 液壓等系統(tǒng)在實際工作過程中能否正常工作以及其反應(yīng)靈敏度是否可靠 對經(jīng)過改造后的數(shù)控機(jī)床驗收工作與安裝調(diào)試是同步進(jìn)行的 驗收完畢后 需要進(jìn)一步檢測機(jī)床的電 液 機(jī)各部分以及整體工作狀況 全面分析后得出該機(jī)床的綜合性能指數(shù)

結(jié)語

經(jīng)過的數(shù)控技術(shù)對該廠的 C630 普通型車床改造后我們發(fā)現(xiàn) 本廠在承載客戶訂單進(jìn)行外協(xié)產(chǎn)品零件的加工過程中 不僅效率大大提高 加工所用時間與原來相比縮短了一半 同時在加工的穩(wěn)定度和精準(zhǔn)度上都有了相應(yīng)的改善 理論效果與實際操作結(jié)果同時證明 數(shù)控技術(shù)在對普通車床的改造過程中能將其原有機(jī)能發(fā)揮的更好 能夠保障機(jī)械廠在不必耗費大量資金的基礎(chǔ)上 同樣實現(xiàn)對原有機(jī)械設(shè)備的升級改造 滿足當(dāng)下客戶日益多樣的需求

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