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(kāi)設(shè)計(jì)的，首先本課題是圍繞將普通車床的數(shù)控改造分析展開(kāi)設(shè)計(jì)的，數(shù)控機(jī)床的改造在機(jī)械加工數(shù)控機(jī)床的改造在機(jī)械加工行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣.前幾年前幾年我國(guó)很多單位從國(guó)外引進(jìn)了很多中高檔數(shù)控機(jī)床我國(guó)很多單位從國(guó)外引進(jìn)了很多中高檔數(shù)控機(jī)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(fèi)。這些機(jī)床共同之處在

2、于機(jī)械部分基本完好造成巨大資源浪費(fèi)。這些機(jī)床共同之處在于機(jī)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(wèn)題而又難以購(gòu)置配件是由于數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題而又難以購(gòu)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(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備進(jìn)行數(shù)控化改造度和高可靠性的加工要求。如果利用進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備進(jìn)行數(shù)控化改造只需幾只需幾十萬(wàn)元就能發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的作用十萬(wàn)

3、元就能發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的作用而購(gòu)置一臺(tái)新的同性能的數(shù)控機(jī)床則需要幾百萬(wàn)甚至上千而購(gòu)置一臺(tái)新的同性能的數(shù)控機(jī)床則需要幾百萬(wàn)甚至上千萬(wàn)的資金萬(wàn)的資金因此因此對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)數(shù)控機(jī)床的數(shù)控化改造具有明顯的對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)數(shù)控機(jī)床的數(shù)控化改造具有明顯的經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益效益與社會(huì)效益非常迫非常迫切。切。對(duì)于以上闡述我們需要做的是該采取怎養(yǎng)的措施來(lái)抑制這些常見(jiàn)的問(wèn)題。對(duì)于以上闡述我們需要做的是該采取怎養(yǎng)的措施來(lái)抑制這些常見(jiàn)的問(wèn)題。1.首先我們應(yīng)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(gè)特點(diǎn)：首先我們應(yīng)該了解普通車床的數(shù)控改造的在近幾年所突出的幾個(gè)特點(diǎn)：(1)投資額少、交貨期短同購(gòu)置新機(jī)床相比投資額少、交貨期短同購(gòu)置新機(jī)床相比一般可以節(jié)省一般可以節(jié)省60%80%的費(fèi)用的費(fèi)用改造費(fèi)用改造費(fèi)用低特別是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。一般大型機(jī)床改造特別是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。一般大型機(jī)床改造只是新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)用的只是新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)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(dòng)交換裝置的制造與安裝過(guò)如高速主軸、托盤自動(dòng)交換裝置的制造與安裝過(guò)于費(fèi)工、費(fèi)錢于費(fèi)工、費(fèi)錢改造成本也高改造成本也高23倍但與購(gòu)置新機(jī)床相比但與購(gòu)置新機(jī)床相比也能節(jié)省投資也能節(jié)省投資50%左右。左右。(2)機(jī)械性能穩(wěn)定可靠所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而兼顧的鑄造構(gòu)件機(jī)械性能穩(wěn)定可靠所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而兼顧的鑄造構(gòu)件而不是而不是那種焊接構(gòu)件那種焊接構(gòu)件改造后的機(jī)床性能高、質(zhì)量好改造后的機(jī)床性能高、質(zhì)量好可以作為新設(shè)備

6、繼續(xù)使用多年。可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。(3)熟悉了解設(shè)備、便于操作維修購(gòu)買新設(shè)備時(shí)熟悉了解設(shè)備、便于操作維修購(gòu)買新設(shè)備時(shí)不了解新設(shè)備是否滿足其加工要求。不了解新設(shè)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(jì)算計(jì)算出機(jī)床地加工能力出機(jī)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(duì)機(jī)床操作者對(duì)機(jī)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(xùn)時(shí)間短在操作使用和維修方面培訓(xùn)時(shí)間短見(jiàn)效快。改造的機(jī)床一安裝好見(jiàn)

7、效快。改造的機(jī)床一安裝好就可以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。就可以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。(4)可采用最新的控制技術(shù)可根據(jù)技術(shù)革新的可采用最新的控制技術(shù)可根據(jù)技術(shù)革新的發(fā)展發(fā)展速度速度及時(shí)地提高生產(chǎn)設(shè)備地自動(dòng)化及時(shí)地提高生產(chǎn)設(shè)備地自動(dòng)化水平和效率水平和效率提高設(shè)備和檔次提高設(shè)備和檔次將舊設(shè)備改成當(dāng)今水平的機(jī)床。充分利用現(xiàn)有的條件將舊設(shè)備改成當(dāng)今水平的機(jī)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(gòu)置新設(shè)備時(shí)那樣需要重新構(gòu)筑地基。因此可

8、節(jié)約不必像購(gòu)置新設(shè)備時(shí)那樣需要重新構(gòu)筑地基。因此可節(jié)約費(fèi)用費(fèi)用降低改造成本降低改造成本同時(shí)也可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。同時(shí)也可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。(5)提高產(chǎn)品質(zhì)量和工效可以解決復(fù)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(fù)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(jì)型數(shù)控機(jī)床合格率高、廢品率的、生產(chǎn)效率高。如經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床一般可提高工效一般可提高工效37倍。倍。對(duì)復(fù)雜零件而言對(duì)

9、復(fù)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(dòng)強(qiáng)度提高的工效越明顯。此外還可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度提高工人素質(zhì)促進(jìn)科技成果的普及和應(yīng)用高工人素質(zhì)促進(jìn)科技成果的普及和應(yīng)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(guān)于防御維護(hù)：關(guān)于防御維護(hù)：防御維護(hù)的手法是為了降低阻礙率，其勞動(dòng)內(nèi)容主要包括下列幾方面的勞動(dòng)。防御維護(hù)的手法是為了降低阻礙率，其勞動(dòng)內(nèi)容主要包括下列幾方面的勞動(dòng)。(1)職員安排職員安排

10、為每臺(tái)數(shù)控機(jī)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(tái)數(shù)控機(jī)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(jìn)步本人的業(yè)務(wù)技術(shù)程度。連續(xù)地勤奮進(jìn)步本人的業(yè)務(wù)技術(shù)程度。(2)建規(guī)建檔建規(guī)建檔針對(duì)每臺(tái)機(jī)床的具體能和加工東西制定作規(guī)章，建立勞動(dòng)與維修檔案，治針對(duì)每臺(tái)機(jī)床的具體能和加工東西制定作規(guī)章，建立勞動(dòng)與維修檔案，治理者要經(jīng)常檢查、總結(jié)、改良。理者要經(jīng)常檢查、總結(jié)、改良。(3)日常保養(yǎng)日常保養(yǎng)對(duì)每臺(tái)數(shù)控機(jī)床都

11、應(yīng)建立日常維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，包括保養(yǎng)內(nèi)容對(duì)每臺(tái)數(shù)控機(jī)床都應(yīng)建立日常維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，包括保養(yǎng)內(nèi)容(如坐標(biāo)軸傳如坐標(biāo)軸傳動(dòng)零碎的光滑、磨損情況，主軸光滑等，油、水氣路，各項(xiàng)溫度控制，均衡零碎，冷卻零動(dòng)零碎的光滑、磨損情況，主軸光滑等，油、水氣路，各項(xiàng)溫度控制，均衡零碎，冷卻零碎，傳動(dòng)帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭干凈，各插頭、接線端能否松動(dòng)，電氣柜透風(fēng)情碎，傳動(dòng)帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭干凈，各插頭、接線端能否松動(dòng)，電氣柜透風(fēng)情況等等況等等)及各

12、功能部件和元?dú)饧谋ｐB(yǎng)周期及各功能部件和元?dú)饧谋ｐB(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(jìn)步利用率進(jìn)步利用率數(shù)控機(jī)床假如較長(zhǎng)光數(shù)控機(jī)床假如較長(zhǎng)光閑置不消，賣需求使用時(shí)，首先機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)環(huán)閑置不消，賣需求使用時(shí)，首先機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)會(huì)由于油脂凝聚、灰塵以致生銹而影響其靜、動(dòng)態(tài)傳動(dòng)能，降低機(jī)床精度，油路零碎的節(jié)會(huì)由于油脂凝聚、灰塵以致生銹而影響其靜、動(dòng)態(tài)傳動(dòng)能，降低機(jī)床精度，油路零碎的(1)修復(fù)機(jī)床導(dǎo)軌精度：修復(fù)

13、機(jī)床導(dǎo)軌精度：導(dǎo)軌的作用是導(dǎo)向與承載。導(dǎo)軌在空載和在切削條件下運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)軌的作用是導(dǎo)向與承載。導(dǎo)軌在空載和在切削條件下運(yùn)動(dòng)時(shí)都應(yīng)具有足夠的導(dǎo)向都應(yīng)具有足夠的導(dǎo)向精度。是機(jī)床幾何精度的基礎(chǔ)精度。是機(jī)床幾何精度的基礎(chǔ)所以所以機(jī)床在改造時(shí)機(jī)床在改造時(shí)為了達(dá)到預(yù)期的精度要求為了達(dá)到預(yù)期的精度要求往往必須修復(fù)往往必須修復(fù)導(dǎo)軌精度。對(duì)不同形式導(dǎo)軌導(dǎo)軌精度。對(duì)不同形式導(dǎo)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(dǎo)軌涂層修復(fù)導(dǎo)軌精度使用環(huán)氧型

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

15、摩擦必須保證潤(rùn)滑的可靠性。這樣才能盡可能的減小摩擦以及對(duì)位置控制精度的影響。以及對(duì)位置控制精度的影響。（2）恢復(fù)主軸精度恢復(fù)主軸精度主軸是主軸組的重要組成部分。機(jī)床工作時(shí)主軸是主軸組的重要組成部分。機(jī)床工作時(shí)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(yùn)動(dòng)形運(yùn)動(dòng)對(duì)加工質(zhì)量和生產(chǎn)率對(duì)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(shí)必須修復(fù)主軸的精度。改造時(shí)必須修復(fù)主軸的精度。對(duì)于精度超差的主軸拆卸以后應(yīng)

16、對(duì)其進(jìn)行全面檢查對(duì)于精度超差的主軸拆卸以后應(yīng)對(duì)其進(jìn)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(yù)緊。調(diào)整后應(yīng)進(jìn)行溫升實(shí)驗(yàn)換主軸軸承、重新調(diào)整軸承的間隙調(diào)整和預(yù)緊。調(diào)整后應(yīng)進(jìn)行溫升實(shí)驗(yàn)溫升超過(guò)規(guī)定值溫升超過(guò)規(guī)定值應(yīng)減少預(yù)緊量。減少預(yù)緊量。當(dāng)主軸軸承重新裝配好后當(dāng)主軸軸承重新裝配好后用千分表和標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)棒用千分表和標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)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(fù)或更換滾珠絲杠修復(fù)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(jī)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(jī)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(dāng)代數(shù)控機(jī)床進(jìn)給的主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作為當(dāng)代數(shù)控機(jī)床進(jìn)給的主

18、要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以其長(zhǎng)壽命、高剛度、高效率、高靈敏度、無(wú)間隙以其長(zhǎng)壽命、高剛度、高效率、高靈敏度、無(wú)間隙等顯著特點(diǎn)而得以廣泛應(yīng)用等顯著特點(diǎn)而得以廣泛應(yīng)用成為各類數(shù)控機(jī)床的重要配套部件成為各類數(shù)控機(jī)床的重要配套部件并己實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、通用化并己實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和商品化?；旧犀F(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床都采用了滾珠絲杠和商品化?；旧犀F(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床都采用了滾珠絲杠但在改造時(shí)但在改造時(shí)一定要恢復(fù)其傳動(dòng)精度一定要恢復(fù)其傳動(dòng)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(dòng)作用絲杠不僅要起到傳動(dòng)作用還要起到標(biāo)尺的作用還要起到標(biāo)尺的作用編碼器只是測(cè)量絲杠的轉(zhuǎn)數(shù)編碼器只是測(cè)量絲杠的轉(zhuǎn)數(shù)至于至于工作臺(tái)實(shí)際行走的距離工作臺(tái)實(shí)際行走的距離相當(dāng)于開(kāi)環(huán)相當(dāng)于開(kāi)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(cè)機(jī)床精度利用精密儀器檢測(cè)機(jī)

20、床精度可以結(jié)合具體的機(jī)床改造過(guò)程可以結(jié)合具體的機(jī)床改造過(guò)程利用先進(jìn)的激光干涉儀測(cè)量系統(tǒng)利用先進(jìn)的激光干涉儀測(cè)量系統(tǒng)對(duì)機(jī)床的定位精度進(jìn)行對(duì)機(jī)床的定位精度進(jìn)行測(cè)量測(cè)量并利用球桿儀快速檢查機(jī)床精度并利用球桿儀快速檢查機(jī)床精度診斷誤差來(lái)源診斷誤差來(lái)源自動(dòng)分析機(jī)床精度狀態(tài)自動(dòng)分析機(jī)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(dòng)鏈磨損等隙、垂直度、直線度、周期誤差、伺服不匹配、傳動(dòng)鏈磨損等根據(jù)檢測(cè)結(jié)果根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)

21、行必要的分進(jìn)行必要的分析再結(jié)合資金投入、新技術(shù)應(yīng)用等因素確定必要的改造、修理方案。在調(diào)整機(jī)床參數(shù)時(shí)再結(jié)合資金投入、新技術(shù)應(yīng)用等因素確定必要的改造、修理方案。在調(diào)整機(jī)床參數(shù)時(shí)尤其是伺服驅(qū)動(dòng)參數(shù)其是伺服驅(qū)動(dòng)參數(shù)可根據(jù)球桿儀的檢測(cè)結(jié)果可根據(jù)球桿儀的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化使機(jī)床參數(shù)更合理使機(jī)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(duì)定位精度進(jìn)行測(cè)量利用激光干涉儀對(duì)定位精度進(jìn)行測(cè)量然后然后根據(jù)情況進(jìn)行適

22、當(dāng)?shù)难a(bǔ)償根據(jù)情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償可以大大提高機(jī)床的定位精度和加工精度。以大大提高機(jī)床的定位精度和加工精度。5）減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)的間隙）減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)的間隙一般機(jī)床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動(dòng)精度一般機(jī)床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動(dòng)精度數(shù)控機(jī)床上使用的數(shù)控機(jī)床上使用的齒輪精度等級(jí)都比普通機(jī)床高。在結(jié)構(gòu)上要能達(dá)到無(wú)間隙傳動(dòng)齒輪精度等級(jí)都比普通機(jī)床高。在結(jié)構(gòu)上要能達(dá)到無(wú)間隙傳動(dòng)因而改造時(shí)因而改造時(shí)機(jī)床主要齒輪必機(jī)床

23、主要齒輪必須滿足數(shù)控機(jī)床的要求須滿足數(shù)控機(jī)床的要求以保證機(jī)床加工精度。以保證機(jī)床加工精度。如果進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中有蝸輪蝸桿傳動(dòng)如果進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中有蝸輪蝸桿傳動(dòng)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(jī)床性能。另外響機(jī)床性能。另外如果進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中有同步齒形帶如果進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中有同步齒形帶也必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整或更換也必須進(jìn)行適當(dāng)?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