普通机床的数控改造.doc

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普通机床的数控改造

机械行业作为国民经济的基础对我国经济发展具有非常关键的战略意义。

是整个国民经济快速健康发展的平台和载体。

虽然目前机械行业企业经营状况都比以前大有好转，但是由于大部分企业还是以普通设备为主进行生产。

这就直接导致了生产效率低下，产品质量主要依赖于工人素质的高低，无法适应当前市场需求的小批量、高精度、形状复杂的产品。

设备落后就成了严重制约企业跟上**步伐继续健康发展的主要瓶颈之一。

由于数控机床生产效率高，产品合格率高，能加工复杂的形体且产品的一致性好。

所以我国企业必须实现数字化生产。

但是目前绝大多数企业无法承受大批购买新数控机床所需的巨额资金。

所以应用新技术改造旧机床是解决这个问题帮助企业走出困境的捷径。

下面以以下几点谈谈普通机床的数控化改造；

一、数控改造的优势

机床数控化改造与新购数控机床相比有以下几点明显优势；

1、减少投资额，交付周期明显缩短。

与新购数

控机床相比较，数控改造一般可以节省百分之六十至

八十的费用，而且设备改造周期远远短于新设备订购时间。

特别是重、大型及专用机床尤为明显。

2、机械性能稳定可靠。

3、便于操作与维修。

由于多年的使用，从操作者和维修工对机床的性能早已了解，只需较短时间的培训。

只要机床调试完成就可以全负荷投入生产，大大缩短过渡时间。

4、数控改造的同时对机械部分进行了大修所以机床精度和加工质量有了很大提高，还节省了大修费用。

5、数控改造有极大的针对性。

市场上销售的数控机床大多为通用性机床，而数控改造则可以针对企业特殊需求进行适和企业产品特点的改造。

因此根据企业实际情况有针对性地对旧有的普通机床进行数控改造，不但可以大大缓解新购买数控机床带来的巨大资金压力，又可以充分利用现有资源，是解决企业困境的好方法。

二、普通机床数控改造要点：

1）明确改造目的。

根据企业产品的实际需要和设备的

现实状况，明确改造后的机床要实现的功能和达到的精度。

2）根据改造目的制定切实可行的改造方案。

既要利用广泛应用的成熟方法，又要采用新方法、新材料、新工艺。

因为在改造中数控系统的成本远高于机械部分，所以数控系统的选型一定要与设备的实际需求相匹配，尽量避免大马拉小车等造成资金的浪费。

三、数控改造中机械部分改造要点：

改造后的机床，在性能上要达到：

有高的动静态刚度；运动副之间的摩擦系数小，传动无间隙；功率大；便于操作和维修。

机床数控改造时应尽量达到上述要求。

不能认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了数控机床的要求，还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求，才能获得预期的改造目的。

为了达到上述目的常用到以下方法：

1、尽可能的缩短传动链长度，减小传动间隙，提高传动可靠性。

方法有以下几种；

1）采用电机通过无间隙弹性联轴器与丝杠直联。

2）采用电机通过消隙齿轮与丝杠传动。

3）采用电机通过同步带与丝杠传动。

2、尽可能减小摩擦，提高系统响应速度。

方法有以下几种

1）导轨副贴塑处理。

2）用滚珠丝杠代替普通丝杠。

3）采用直线导轨。

4）增加集中润滑系统，对各运动副进行强制润滑。

3、机械转动惯量与电机转动惯量一定要匹配。

如果机械转动惯量大于电机转动惯量就极有可能导致机床定位精度不准和制动失灵。

4、位置检测装置的选择：

常用的线性值检测装置有限位开关、感应同步尺、磁尺和直线光栅尺等。

常用的角度值检测装置有旋转变压器、脉冲编码器和圆光栅等。

技术人员要根据机床的实际需要选择合适的检测装置。

5、安全防护装置。

因为滚珠丝杠等是精密零件，既要防止杂物进入又要防止撞车事故，所以在实际改造中要十分注意设计合理的防护装置保护丝杠和导轨。

又要设计机械硬限位防止撞车和电气软限位失灵导致事故。

因为车床在我国普通设备的保有量中占很大比例，下面以我设计改造的Cffice:

smarttags"/>616A车床为例介绍一下普通车床数控改造常用方法。

C616A车床数控改造概要：

一、改造目标：

将普通车床经过改造后能实现x、z轴联动以实现复杂型面加工和提高生产效率。

二、总体方案：

根据机床加工要求和实际状况采用西门子数控系统及伺服电机控制x、z轴，将原普通丝杠更换为滚珠丝杠。

为减小摩擦将大拖板和中拖板贴塑处理。

保留原主轴系统以获得较大调速范围，并且在主轴上安装编码器以实现车削螺纹功能。

并将原普通刀架换成数控电动刀架。

加装集中润滑系统保证各部分充分润滑。

并恢复原机械几何精度。

三、x轴改造方案：

根据具体情况去掉原小刀架部分，重新设计中拖板、滚珠丝杠副及电机安装法兰箱等。

该轴采用伺服电机经过同步带轮1：

1传动来驱动。

其中电机额定转矩8牛/米，采用南京工艺装备厂的FFZD2004-3型双

螺母垫片式中度预紧滚珠丝杠。

并安装TLDB4型电动刀架以实现自动换刀功能。

为减小摩擦对中拖板导轨进行聚四氟乙烯贴塑处理。

四、z轴改造方案：

去掉原走刀箱及溜板箱采用伺服电机直接通过弹性联轴器驱动滚珠丝杠带动大拖板运动。

其中电机扭矩11牛/米，采用FFZD5006-5双螺母垫片式中度预紧滚珠丝杠。

为减小摩擦对大拖板底导轨采取聚四氟乙烯贴塑所处理。

为防止灰尘和铁屑加装丝杠和导轨防护装置。

五、主轴部分改造方案：

在邻近主轴的传动轴上安装脉冲编码器，经换算后检测主轴转速。

下面是其详细改造方案图纸：

机床改装完毕后经用户使用表明该机床已经能够加工锥体、半球体及各种复杂轴类零件，具备数控车床所有功能。

生产效率比改造前有很大提高而且零件的废品率大大降低。

自2001年参加工作以来我已经设计了FP3A万能工具铣X5030、X5032、XK516、等大中型铣床和MK163、C616A车床以及GSP法国数控钻镗床等十余台设备的数控改造工作。

这些设备经过改造后，都已成为客户的关键生产设备，在其实际应用中收到了令人满意的效果。

UID23369帖子291精华5积分1102金钱1046机械币存款0机械币阅读权限85性别男来自河北在线时间107小时注册时间2008-5-1最后登录2008-11-20查看个人网站

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huzhiguo001

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积分1102金钱1046机械币存款0机械币阅读权限85个人空间发短消息加为好友当前离线2楼大中小发表于2008-6-119:

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X5030铣床C616A及C6140车床工作周记第一周：

设备进厂对设备进行整体分解，同时对改进的部分进行测绘、设计，同时检查机床的传动部分，更换已损坏的零部件，列出清单并购买。

第二周：

修磨机床床身导轨（C6140、C616A），刮研立柱导轨面、立柱燕尾同时检测其平行度直线度。

机床改造部分设计完毕准备外协加工。

第三周：

刮研C616A车床大拖板与中拖板结合的导轨面，同时对大拖板与床身接触面贴塑处理。

刮铣床工作台燕尾测绘横向扩板刮工作台面，并且外协加工需要铸造的零部件对车床尾座套筒进行镀铬。

第四周：

研磨车床的尾座套筒座并配磨套筒，刮研大拖板与床身导轨的接触面并检查其精度。

刮研铣床主轴锥孔、工作台燕尾定位面同时检测其精度。

第五周：

清洗C616A车床主轴箱内零件并装配主轴箱检查其精度对不理想的零部件进行修理，同时装配铣床主轴变速箱并进行检测。

第六周：

清洗C6140车床主轴箱内零件并装配主轴箱检查其精度，铣床升降工作台、马鞍工作台做贴塑处理并刮研。

第七周：

刮铣床升降工作台面及马鞍工作台面，打磨两台车床的装配面并装配机床尾座调整尾座与床身的接触面。

第八周：

刮研铣床升降工作台导轨面同时检测其精度，调整主轴与尾座的同心同时打磨轴承座与电机座的平面。

第九周：

找两台车床Z向丝杠两端轴承座的同心并固定轴承座，配做电机垫圈并固定电机，刮洗床升降骧条，X轴丝母座结合面，加工马鞍工作台、纵向工作台油孔、油槽并合研加工过的油槽面。

第十周：

组装铣床床身并固定刷漆，装配两台车床丝杠并检验其精度。

第十一周：

配做两台车床接触面的润滑点并配做机床限位机床防护，铣床装配升降轴、纵向轴传动系统。

第十二周：

铣床装配横向轴系统并检验其精度，整体运行调试机床并打机床精度，两台车床固定自动刀台并对机床喷漆，整体运行机床进行调试并打机床精度准备设备出厂。

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积分1102金钱1046机械币存款0机械币阅读权限85个人空间发短消息加为好友当前离线3楼大中小发表于2008-6-119:

59只看该作者

润滑和润滑剂操作者有对车床进行润滑的责任。

润滑用的油脂位：

主轴箱内用20#液压导轨油，其他油箱为40#液压导轨油。

为了生产加工的方便与安全以及机床的使用寿命机床部件润滑起着重要的作用，应经常注意观察油箱中油量的多少保证有充足的油量进行润滑。

本机床除机床尾座外均采用自动润，尤其拖板与导轨间采用的是自动间歇开环润滑方式应注意油箱内的油量多少及时补充油量防止干摩擦。

1、主轴的润滑要特别注意偏心泵轴承，按规定加上足够的油脂。

尾部支架的润滑由装在支架本身的泵有规律的周期性进行润滑。

2、拖板与丝杠的润滑所有润滑部位均采用自动间歇润滑，在机械的往复运动中油量耗损大注意小油箱内的油位保证有充足的油量。

同时注意各润滑面的油量多少即使进行调整保证良好的润滑同时又不浪费资源。

3、尾座的润滑每天在开动机床之前应对尾座的注油孔进行加油润滑。

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谢谢楼主