机床数控化改造
龙门铣床数控化改造
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龙门铣床数控化改造
一、龙门铣床数控化改造概述
龙门铣床数控化改造是指将普通的龙门铣床进行数控改造,使其能够
按照设置的程序自动运行,以实现自动化的外形加工功能,经过数控改造后,可实现多种加工模式及更高精度的加工结果。
数控化改造可以提高龙
门铣床的效率,节约大量加工时间,有效的提高企业的生产效率,进而提
升企业的经济效益。
二、数控化改造优势
1、操作简便:由于采用了数控技术,只需修改加工程序即可实现快
速更换产品,使操作更为简便,减少人工操作次数,大大提高了生产效率。
2、加工精度高:数控技术采用程序控制,可以准确控制尺寸加工参数,更加准确的实现各种尺寸的加工,提高工件的加工精度。
3、安全性高:数控化改造后可以保证操作更为安全可靠,无需有人
员手动操作铣刀,可以减少事故及伤害的几率,进而提高安全性。
三、数控化改造实施方案
(1)确定目标:首先要明确改造的目标,包括改造的设备、改造的
内容等。
(2)制定方案:根据改造的目标,要有完善的方案,应包括改造方案、技术规格及计划等。
(3)实施改造:根据方案进行数控化改造,完成安装及调试等工作,工作要求符。
机床数控化改造实例
![机床数控化改造实例](https://img.taocdn.com/s3/m/9bb23956c381e53a580216fc700abb68a882ad7e.png)
机床数控化改造实例1.引言在制造业中,机床是非常重要的设备,用于加工各种零部件和产品。
传统的机床需要操作工人手动操控,这样存在许多限制,如生产效率低、精度不高等问题。
为了解决这些问题,许多企业开始实施机床数控化改造,将传统的机床转变为数控机床。
本文将介绍一个实际的机床数控化改造实例,以帮助读者更好地了解这一过程。
2.改造目标本次机床数控化改造的目标是将一台传统的铣床转变为数控铣床。
改造后的机床能够实现自动化操作,提高生产效率和加工精度。
同时,改造后的机床还能够进行多种加工工艺,如钻孔、镗孔等,以满足不同的加工需求。
3.改造步骤3.1 设计数控系统首先,我们需要设计数控系统,包括硬件和软件部分。
硬件部分主要包括电气元件和传感器,用于实现机床的自动化操作。
软件部分则是编写控制程序,用于指导机床的运动和加工过程。
3.2 安装数控系统在设计数控系统完成后,我们需要将其安装到机床上。
这个过程涉及到各种电缆的连接和安装,以及调试数控系统的各项功能。
3.3 测试数控系统安装完成后,我们需要对数控系统进行测试。
这个过程包括检查数控系统的各项功能是否正常,如机床的定位精度、运动平稳性等。
3.4 调整数控系统在进行测试过程中,可能会发现一些问题,如机床的加工精度不高或者工作稳定性不佳。
这时,我们需要对数控系统进行调整,优化其工作性能。
3.5 操作培训当机床数控化改造完成后,我们需要对操作工进行培训,让他们熟悉新的数控系统和操作流程。
这样可以提高生产效率,减少出错率。
4.改造效果经过数控化改造,机床的生产效率显著提高。
由于数控系统的精准控制,机床的加工精度也得到了大幅度的提升。
此外,数控系统的灵活性使得机床可以进行多种加工工艺,满足不同的加工需求。
改造后的机床还具有自诊断和报警功能,可以及时发现故障并进行修复,减少停机时间。
5.总结通过本文对一个机床数控化改造实例的介绍,我们可以看到数控化改造对机床的生产效率和加工精度产生的显著影响。
普通车床数控化改造设计
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普通车床数控化改造设计
一、引言
二、设计方案
1.机床结构设计
机床结构设计是普通车床数控化改造的关键环节之一、首先需要对原有车床结构进行分析和评估,确定是否适合改造。
然后根据数控系统的要求进行设计改造,包括添加刀塔、伺服电机、控制系统等。
同时还要考虑加工精度、刚性和工作台移动等因素。
2.操作系统选择
操作系统是数控车床的核心,直接影响数控系统的性能和稳定性。
常见的操作系统有FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等,选择合适的操作系统需要考虑产品性能、技术支持和成本等因素。
3.传感器和执行器选型
传感器和执行器是实现数控车床动作控制的关键元件。
合理选择传感器和执行器可以提高系统的稳定性和精度。
常见的传感器有光栅尺、编码器等,执行器有伺服电机、步进电机等。
三、设备选型
设备选型是普通车床数控化改造的重要环节之一、根据设计方案选择合适的数控系统、传感器和执行器等设备。
1.数控系统选型
数控系统是普通车床数控化的核心设备之一、常见的数控系统有FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等,根据操作系统的选择确定数控系统的型号和配置。
2.传感器和执行器选型
根据设计方案确定合适的传感器和执行器。
传感器需要具有高精度、高稳定性的特点,执行器需要具有高速度、高精度、高扭矩的特点。
五、总结。
普通车床数控化改造方案
![普通车床数控化改造方案](https://img.taocdn.com/s3/m/8cb1de437e21af45b207a827.png)
普通车床数控化改造方案一、待改造设备明细:1、设备名称:普通卧式机床2、设备型号:CA61363、生产厂商:沈阳第一机床厂4、该设备最大工件回转直径360mm,最大工件长度750mm的普通卧式机床。
二、改造目的:1、实现锚具用的夹片的数控车床生产。
2、提高夹片的生产效率和加工精度。
3、不改变原有机床的机械结构;4、增加数控控制部分,实现机床机械加工自动化;5、增强机床的可操作性;6、提高生产效率,提高加工精度,降低劳动成本,降低工人劳动强度。
三、改造方案及配置:1、X向进给轴改造:拆除机床原有手动进给机构和小丝杠更换为精密滚珠丝杠副,大托板尾部用铣床加工后便于滚珠丝杠与驱动电机连接,尾部安装电机支座及驱动电机,用连接轴连接。
2、Z向进给部分的改造:拆除原机床的丝杠、光杠、走刀箱、溜板箱;驱动电机安装在原走刀箱位置将滚珠丝杠安装在原丝杠安装位置,用连接轴连接丝杠与电机并用销钉锁紧,大托板与丝杠副采用三角支架和直角板连接利用原溜板箱孔位用高强度内六方螺栓锁紧,3、刀架部分改造:刀架部分是机床主要功能部分,对其改造主要是为了实现多把刀连续工作,自动换刀加工。
拆除原机床刀架及小托板,换上夹片加工专用排刀架。
该刀架操作简单,经济实用、加工精度高、刚性好、使用寿命长、工艺性好等特点。
配套刀具的选用可以选用数控机加刀具也可选用普通磨制车刀。
4、电器部分改造:数控系统采用南京公司生产的最新数控系统,驱动电机采用国产三相混合式步进电机;电机驱动模块采用南京大地数控系统内襄式驱动器;加装电器控制部分;安装数控系统与驱动电机、电机驱动器、车床主轴连接及控制单元。
取消原机床润滑系统,增加手动间歇润滑泵对两个进给导轨副、滚珠丝杠副进行润滑。
增装X、Z轴行程开关及相关附件。
5、数控系统介绍:数控系统采用高性能微处理器和大规模可编程逻辑阵列的专用数控电路,抗干扰能力强,可靠性高。
具有自诊断功能,内外部状态实时显示出现异常立刻报警。
CA6140车床数控化改造设计解析
![CA6140车床数控化改造设计解析](https://img.taocdn.com/s3/m/87c7f025793e0912a21614791711cc7930b7787e.png)
CA6140车床数控化改造设计解析一、背景介绍:CA6140车床是一种常见的传统车床,它通过手动操作来控制工件加工过程,由于操作依赖于操作人员的经验和技能水平,加工效率低且容易受到人为因素的影响。
为了提高加工效率和加工精度,以及减少人为错误带来的质量问题,对CA6140车床进行数控化改造是一个重要的研究方向。
二、数控化改造的目标:1.提高加工效率:通过数字控制系统控制各个工作参数,实现工件的自动化加工,提高加工效率。
2.提高加工精度:通过数控系统的精确控制,保证工件加工的精度和一致性。
3.降低人为错误:将操作人员对机床的依赖度降低,减少人为错误对产品质量的影响。
4.增加功能灵活性:数控系统可以灵活地调整参数,以适应不同工件的加工需求。
三、设计方案:1.数控系统选型:选择一款适合CA6140车床的数控系统,该系统应具有稳定可靠的性能和完善的功能,能够满足车床加工的需求。
2.导轨和滑块改造:对原有的导轨和滑块进行改造或更换,以提高加工精度和稳定性。
3.主轴改造:对原有的主轴进行改造或更换,以提高转速控制的精度和可靠性。
4.伺服电机安装:在车床的各个轴向上安装伺服电机,由数控系统控制其运动,以实现自动化加工。
5.完善的自动化装置:设计并安装自动换刀装置、自动送料装置等,以提高加工效率和减少人为操作。
6.编程软件开发:根据数控系统的特点,开发适合CA6140车床的编程软件,以便操作人员能够方便地进行程序编写和调整。
7.操作界面设计:设计一个简洁明了的操作界面,方便操作人员进行监控和调整。
四、预期效果:1.加工效率提高:数控系统实现了工件的自动化加工,大大提高了加工效率,减少了人为操作的时间。
2.加工精度提高:通过对各个工作参数的精确控制,加工精度得到了显著的提高。
3.缩短交期:由于加工效率提高,交货期可以相应缩短,提高了客户的满意度。
4.减少人为错误:数控系统的自动化控制减少了人为错误的可能性,提高了产品的质量稳定性。
浅谈普通机床的数控化改造
![浅谈普通机床的数控化改造](https://img.taocdn.com/s3/m/e16ded6eddccda38376baf58.png)
浅谈普通机床的数控化改造摘要:本文重点介绍了普通机床数控化改造的必要性及数控化改造的内容及其优缺点,以及如何进行普通机床的数控化改造,包括数控系统的选择要素,并对数控改造中如何对主要机械部件进行改造进行了探讨,列举了普通机床数控改造的主要步骤。
最后说明了普通机床数控改造中经常遇到的问题及其解决方案。
关键词:机床数控改造集成性能调整1946年世界上第一台计算机诞生了,开创了机器部分代替“人脑”的先河,为当今信息社会的产生及数控技术的应用奠定了基础。
随着1952年计算机技术在机床上的应用,人类历史上诞生了第一台数控机床。
在数控技术发展过程中,数控技术在机加工领域的应用经历了两个阶段。
第一阶段为数控(NC)阶段—此阶段为数控技术应用的初期阶段,起源于1952年。
当时,人们仅采用数字逻辑电路搭成机床专用计算机作为数控系统,简称为数控(NC)。
第二阶段为计算机数控(CNC)阶段—此阶段起源于1970年,随着小型计算机的诞生,人们开始将其移植到机床的数控系统作为数控的核心部件。
1 普通机床的数控化过程随着计算机技术的发展和应用,数控技术在机加工领域的应用也在不断的提高和创新。
在进入20世纪70年代年以后,随着集成化电路的应用,使计算机的硬件实现了集成化和小型化。
20世纪90年代以后,随着小型计算机的发展,使得小型个人计算机(PC)作为前端机来处理人机界面、编程、联网通信等变的更加方便。
随着智能化技术的应用,数控系统的智能化水平也在不断提高。
例如,人们应用自适应控制技术来检测数控过程中的一些重要信息,并自动调整系统的有关参数,达到改进系统运行状态的目的;将加工的一般规律和特殊规律存入系统中,以工艺参数数据库为平台,建立具有人工智能的操作系统等等。
数控系统在机加工领域的应用,大大提高了机床的性能。
如何提高和改善普通机床性能,成为机床行业的一个新课题。
图1描绘了普通机床的数控化改造过程。
2 普通机床数控改造的必要性数控机床有许多优于普通机床的特性,这些特性主要来自数控系统的控制能力和计算能力。
XA5032普通铣床的数控化改造设计
![XA5032普通铣床的数控化改造设计](https://img.taocdn.com/s3/m/e46c856f0622192e453610661ed9ad51f01d5492.png)
XA5032普通铣床的数控化改造设计数控化改造设计是将传统的普通铣床升级为数控铣床的过程。
数控化改造可以提高普通铣床的加工精度和生产效率,降低操作难度,提高产品质量。
本文将从以下几个方面进行数控化改造设计的介绍。
一、系统构成设计数控铣床的系统主要由硬件和软件两部分构成。
硬件主要包括数控设备、传感器和执行器等。
软件主要包括运动控制系统、编程系统和监控系统等。
硬件方面,数控化改造需要安装数控操作面板、数控系统和伺服电机等设备。
数控操作面板用来进行编程和操作,数控系统用来控制加工过程,伺服电机用来驱动工作台和刀具。
软件方面,数控化改造需要开发相应的数控系统软件。
数控系统软件主要包括运动控制系统、编程系统和监控系统。
运动控制系统用来控制伺服电机的运动,编程系统用来进行编程,监控系统用来监控加工过程。
数控系统软件可以根据实际需求进行定制开发或使用市场上已有的数控系统软件。
二、传感器和执行器设计数控化改造需要安装传感器和执行器来实现数据采集和自动控制。
传感器主要用于检测工件位置、刀具位置和切削力等参数,执行器主要用来控制工作台和刀具的运动。
对于工件位置的检测,可以使用光电开关或接触式传感器等,实时监测工件位置信息。
对于刀具位置的检测,可以使用光电开关或线性位移传感器等,实时监测刀具位置信息。
对于切削力的检测,可以使用力传感器等,实时监测切削力大小。
对于工作台和刀具的运动控制,可以使用伺服电机和驱动器等。
伺服电机可以根据接收到的信号进行精确定位和控制,驱动器可以将控制信号转化为电流和电压输出给伺服电机,实现运动控制。
三、编程系统设计编程系统是数控铣床的一个关键部分,它决定了数控铣床加工的路径和速度。
编程系统可以采用G代码编程或CAM编程。
G代码编程是基于数学坐标系和轴向刀具运动的方式,通过给出刀具在工件上的运动路径和速度等参数来控制加工过程。
CAM编程是基于CAD 模型和刀具路径生成算法的方式,通过将CAD模型转化为刀具的运动路径和速度等参数来控制加工过程。
卧式车床数控化改造设计
![卧式车床数控化改造设计](https://img.taocdn.com/s3/m/b9cb31f40408763231126edb6f1aff00bed570e7.png)
卧式车床数控化改造设计随着科技的不断进步,数控技术已成为现代机械制造业的主流,卧式车床数控化改造成为提高生产效率和机床精度的重要途径。
本文将介绍卧式车床数控化改造设计的目的、原则、流程和技术要点,以期为相关企业提供一些有益的参考。
一、设计目的卧式车床数控化改造是为了实现以下目的:1. 提高生产效率:数控化改造可以自动化加工过程,减少人工干预;2. 提高加工精度:数控机床可以保证加工工件的尺寸精度和表面质量;3. 提高生产柔性:数控机床可以适应多种零件的加工;4. 降低生产成本:数控机床可以节约人力、物力和时间成本。
二、设计原则卧式车床数控化改造设计的原则如下:1. 追求高效率、高精度和高质量;2. 统筹考虑加工对象的特性、工艺流程和生产环境;3. 确保改造过程中机床本身的基本结构、性能和使用寿命不受损害。
三、设计流程卧式车床数控化改造设计的流程如下:1. 分析原有机床性能和加工工艺,确定机床改造对象。
2. 确定机床改造的具体目标、规模和时间计划。
3. 设计机床改造方案,包括选型和选购数控系统、驱动器、电机、测量装置等设备。
4. 进行机床改造、调试和试运行,检验性能指标是否达到设计要求。
5. 编制使用和维护手册,进行人员培训和技术支持,确保改造效果持久稳定。
四、技术要点卧式车床数控化改造设计的技术要点如下:1. 选型和选购数控系统:要根据改造目标、工件加工要求、生产车间布局等综合因素选择适当的数控系统。
2. 液压系统改造:液压系统对机床的加工能力和运行稳定性有很大影响,在改造过程中要考虑更新加工液、更换液压缸、阀门和管路等。
3. 传动系统改造:要根据加工载荷和精度要求更新主轴、变速器、传动齿轮等部件,以适应数控加工需要。
4. 编程和系统调试:在数控化改造过程中,要针对加工工艺和装备参数编制数控程序,然后进行系统调试和精度验证。
5. 可维护性设计:要从维修保养的角度考虑,避免改造过程中对原有零件和装备的影响,同时尽可能地提高机床的可靠性和使用寿命。
车床的数控化改造方案(精简)
![车床的数控化改造方案(精简)](https://img.taocdn.com/s3/m/a437c25d804d2b160b4ec027.png)
普通车床的数控化改造方案数控化加工是机械加工行业朝高质量,高精度,高成品率,高效率发展的趋势。
结合我国实际国情,经济型数控车床是我国从普通车床向数控车床发展的及其重要的台阶。
利用现有的普通车床,对其进行数控化改造是一条低成本,高效益的途径。
一、总体方案:图1 数控系统的总体框架配置总体框架说明:1、PC机可采用工控PC机,可满足该控制系统的控制要求。
2、运动控制卡。
我们采用了由ADVANTECH公司生产的PCL运动控制卡。
该卡是一种高速三轴步进电机运动控制卡,它有16位的数字输入、输出口,可实现三轴联动。
因此,它可以满足车床X,Z轴联动,实现直线,圆弧插补。
3、光电耦合电路是自己设计的,它的作用是能够隔离外部干扰信号对运动控制卡的信号冲击,提高系统的稳定性。
4、机床本体是由C613改造而来,拆除原来的丝杆,溜板箱,变速箱等,保留原来的三爪卡盘等。
5、步进电机及其驱动器是采用南京四通公司的。
驱动器的输入电压式45V,考虑步进电机的步距角和丝杆的螺距,本系统X轴的脉冲当量是0.00125,Z 轴的脉冲当量是0.0025。
完全能够达到0.005mm的加工精度要求。
6、各种限位开关,减速开关,回零开关均安装在机床本体上,限位开关是起这硬件硬限位的作用,当车床加工工件超出加工范围时,车床自动停止加工。
减速开关的作用是当车床刀架回零并走到车床零点附近时,减速开关被开启并通知车床减速走到零位置。
二、进给系统的设计考虑到该数控系统是开环控制,没有位置反馈,故进给系统尽可能的要减少中间传动环节。
本车床的X,Z两轴进给系统去掉了原来的进给系统的中间传动环节,直接采用了步进电机+刚性联轴器+滚珠丝杆的传动方案。
拆除原来的丝杆,增加少量的机械附件,就可安装步进电机及滚珠丝杆螺母副。
根据计算,要求步进电机的扭距是5 Nm。
我们选用步进电机是南京四通公司的86BYG250C-SAFRBC-0302,步距角选用0.9/1.8,扭距是7.5Nm。
CA6140车床数控化改造设计
![CA6140车床数控化改造设计](https://img.taocdn.com/s3/m/cf47eca3541810a6f524ccbff121dd36a32dc4c2.png)
确保数控系统与车床电气系统的连接 稳定可靠,包括信号线、电源线等。
数控系统功能
根据车床加工需求,选择具有插补、 补偿、固定循环等功能的数控系统。
主轴系统改造
01
02
03
主轴电机更换
根据需要,更换更高功率 和转速的主轴电机,提高 加工效率。
主轴轴承调整
优化主轴轴承配置,提高 主轴刚性和回转精度。
主轴冷却系统改造
结构简单、操作方便、加工精度高、 适用范围广。
CA6140车床工作原理
操作流程
工件固定在机床工作台上,刀具旋转并沿轴线移动,通过刀具和工件的相对运动实现切削加工。
主要结构
由主轴箱、进给系统、工作台、润滑系统等部分组成。
Hale Waihona Puke CA6140车床现有问题加工精度不足
由于机械传动链误差和 热误差,导致加工精度
通过改进车床的附件配置,拓展其加 工范围,满足更多类型零件的加工需 求。
加强环保性能
优化车床的冷却和排屑系统,减少加 工过程中的噪音和粉尘排放,提高环 保性能。
对其他车床改造的启示
重视技术升级
对于其他车床改造,应重视数控技术的升级和应用,以提高加工 精度和生产效率。
强化自动化程度
在改造过程中,应尽可能提高设备的自动化程度,减轻工人的劳 动强度。
难以保证。
自动化程度低
手动操作和调整较多, 加工效率低下,工人劳
动强度大。
维护成本高
机械部件磨损较快,维 修保养成本较高。
生产安全性差
存在机械伤害的风险, 对工人安全构成威胁。
03
数控化改造方案
数控系统选择
数控系统类型
数控系统连接
选择适合ca6140车床的数控系统,如 FANUC、SIEMENS等知名品牌。
普通机床的数控化改造
![普通机床的数控化改造](https://img.taocdn.com/s3/m/34a33d3ce2bd960590c67765.png)
图7-5 消隙联轴器 1—套筒 2、3—锥环 4—压盖 5—轴 6—螺钉
图7-5 消隙联轴器 1—套筒 2、3—锥环 4—压盖 5—轴 6—螺钉
图7 工作台加平衡 液压缸或配重
3)升降台式铣床工作台重,而且铣削力也较大,垂直丝杠要配备 功率较大的驱动电动机,且比较难选,因此可在工作台上加配重 或平衡液压缸来平衡(见图7)。
2.铣床的数控化改造
(1)工作台的进给运动 因为改造后的机床主要加工圆弧、凸轮一
类平面曲线轮廓,所以采用微机数控系统实现三坐标两轴联动控 制,工作台纵向(X轴)、横向(Y轴)及垂直方向(Z轴)的运动分别 由步进电动机经过一级齿轮减速后由滚珠丝杠副拖动。
(2)结构设计 1)应尽量消除齿轮副和丝杠副的间隙,齿轮采用双片薄齿轮错齿 法消除间隙。 2)若采用直流伺服电动机作驱动元件,伺服电动机的轴端为光轴, 齿轮与电动机轴、电动机轴与传动轴采用锥环无键连接较方便。
3)导轨副。 4)主轴脉冲发生器。 5)安装电动卡盘或液压卡盘。
(5)安装调整中应注意的问题 1)利用螺母的间隙调整装置调整丝杠副间隙时,应使调整后产生 的预紧力为丝杠副最大负载的 1/3 为宜。
2)传动丝杠轴线上各联轴套上的锥销孔应按十字分布方式进行配 作。 3)消除齿轮间隙的方法很多,调整中心距的方法是最简便的一种。 4)滚珠丝杠副的制造精度要求较高,加工工艺比较复杂,都是由 专业工厂按系列化进行生产。 5)主轴脉冲发生器的引出轴与车床主轴按1∶1无间隙柔性连接传 动,连接后应保证两者有很好的同步性。
1)纵向滚珠丝杠。
图2 车床纵向传动的支承结构 1、4—推力球轴承 2、10—径向滑动轴承 3—左端轴承座 5—左接杆 6、9—联轴套 7— 滚珠丝杠副 8—螺母座 11—丝杠托架 12—消隙变速箱 13—步进电动机
车床数控化改造
![车床数控化改造](https://img.taocdn.com/s3/m/5753a1a39a89680203d8ce2f0066f5335b81675e.png)
控制部分:对 车床的控制部 分进行改造, 实现数控化控
制
驱动部分:对 车床的驱动部 分进行改造, 实现精确驱动
传感器部分: 对车床的传感 器部分进行改 造,实现精确
测量和反馈
调试:对车床数控化 改造的各项功能进行 测试和调整,确保能 够正常工作。
试运行:在完成调试后, 进行一段时间的试运行, 以检验车床数控化改造 的性能和稳定性。
准备软件系统:根据改造计划,准备相应的软件系统,如数控编程软件、控制系统软件等 准备技术人才:为确保改造的顺利进行,需要准备相应的技术人才,如数控编程人员、控制 系统工程师等
选用合适的数控系统 设计新的传动链
确定改造后的主轴和进给系统 调整机床的结构和精度
电源部分:对 车床的电源进 行改造,确保 电源稳定可靠
维护便利性提升:数控化改造后,维护更加便捷,减少了人工操作和维修成本 升级扩展性增强:数控化改造后,车床的升级和扩展更加灵活,可以根据需求进行定制和升级 性能稳定性提高:数控化改造后,车床的性能更加稳定,减少了故障率和停机时间 操作安全性增强:数控化改造后,车床的操作更加安全,减少了人为因素对设备的影响
案例3:日本某 公司在车床上应 用智能制造技术, 实现自动化、智 能化生产
案例4:韩国某 企业将传统车床 改造为数控车床, 案例二:某企业车床数控化改造效果评估 比较分析:两个案例的异同点及优劣比较 案例总结:车床数控化改造的实践经验与启示
,a click to unlimited possibilities
汇报人:
01
02
03
04
05
06
传统车床的不足 数控车床的优势 改造的必要性 改造后的效益
提高生产效率
降低劳动成本
机床数控化改造实例
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机床数控化改造实例随着科技的不断发展,机床数控化改造已经成为制造业最为重要的技术变革之一。
机床数控化改造只是一种先进的技术手段,它通过对原有机床进行改造,使其具有数控的能力,既提高了生产效率,也提高了产品精度,大大降低了材料和时间的浪费,提高了生产效率,成为现代制造企业必备的生产工具。
针对这一发展趋势,本篇文档将来展示一些机床数控化改造的实例。
1.铣床改造传统的铣床较为单一,只能完成一些简单的加工工作,在现代工业发展的今天已经无法满足市场的需求。
为此,一些企业对铣床进行了改造,使之具有多种多样的功能,提高了工作效率,降低了成本。
改造后的铣床,具有自主控制能力和自动化加工功能,可以实现平面铣削、零件成型、草绘加工等多种加工方式,效率高、精度高,受到了广泛的应用。
2.车床改造传统车床在使用过程中,存在许多设备老化和老化退化的问题,这就需要对车床进行进一步的改造和升级。
改造后的车床,能够通过控制系统自主完成工作,操作简单、高效、精确。
改造后的车床不仅可以实现常规的车削加工,还可以实现自由曲面加工和多轴联动加工,提高了生产工艺和生产效率,节约这企业的成本。
3.磨床改造传统磨床加工效率较低,精度不够高,无法满足现代工业对于制品质量的要求。
为了改变这种现状,很多企业对磨床进行了改造。
改造后的磨床,不仅可以实现自动化加工,还可实现多种加工模式,提高了工艺的自动化程度和加工质量,降低了企业的成本。
4.刨床改造传统的刨床在使用过程中存在重复性低、操作过程复杂等问题,这限制了刨床的应用范围和工作效率。
改造后的刨床,不仅能够实现更高的精度、更高的速度,还能够通过自动化加工实现多模式,应用效果显著。
5.补强型数控补强型数控是目前最为先进、最受欢迎的一种机床数控化改造方式,主要解决了数控化改造前的瑕疵和问题,提升了机床的整体性能和加工效率。
6.组合型数控组合型数控是一种通过组装多种机床构件、组合而成的数控机床。
它能够通过多种机床的组合形式实现各种复杂的加工工作,不仅加工效率高,还具有精度高、可靠性好的优点。
普通车床数控化改造设计
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摘要普通机床的经济型数控改造主要是在合理选择数控系统的前提下,然后再对普通车床进行适当的机械改造,改造的内容主要包括:(1) 床身的改造,为使改造后的机床有较好的精度保持性,除尽可能地减少电器和机械故障的同时,应充分考虑机床零部件的耐磨性,尤其是机床导轨。
(2) 拖板的改造,拖板是数控系统直接控制的对象,所以对其改造尤显重要。
这中间最突出一点就是选用滚珠丝杠代替滚动丝杠,提高了传动的灵敏性和降低功率步进电机力矩损失。
(3) 变速箱体的改造,由于采用数控系统控制,所以要对输入和输出轴以及减速齿轮进行设计,从而再对箱体进行改造。
(4) 刀架的改造,采用数控刀架,这样可以用数控系统直接控制,而且刀架体积小,重复定位精度高,安全可靠。
通过对机床的改造并根据要求选用步进电机作为驱动元件,这样改造后的机床就能基本满足现代化的加工要求。
关键字:普通车床数控改造步进电机经济型数控系统数控刀架一绪论我国数控机床的研制是从1958年开始的,经历了几十年的发展,直至80年代后引进了日本、美国、西班牙等国数控伺服及伺服系统技术后,我国的数控技术才有质的飞跃,应用面逐渐铺开,数控技术产业才逐步形成规模。
由于现代工业的飞速发展,市场需求变的越来越多样化,多品种、中小批量甚至单件生产占有相当大的比重,普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。
如果设备全部更新替换,不仅资金投入太大,成本太高,而且原有设备的闲置又将造成极大的浪费。
如今科学技术发展很快,特别是微电子技术和计算机技术的发展更快,应用到数控系统上,它既能提高机床的自动化程度,又能提高加工精度,所以最经济的办法就是进行普通机床的数控改造。
机床数控化改造的优点:(1)改造闲置设备,能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能,提高了机床的使用价值,可以提高固定资产的使用效率;(2)适应多品种、小批量零件生产;(3)自动化程度提高、专业性强、加工精度高、生产效率高;(4)降低对工人的操作水平的要求;(5)数控改造费用低、经济性好;(6)数控改造的周期短,可满足生产急需。
车床C620的数控改造
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需求分析
3、适应多样化的生产需求:通过编程和控制,可以满足不同种类、不同批量 的生产需求。
4、维护和升级方便:改造后的车床应便于维护和升级,以便在未来适应新的 生产需求和技术发展。
4、维护和升级方便:改造后的 车床应便于维护和升级
2、软件改造
(3)生产管理:结合企业资源规划(ERP)系统,实现生产计划的动态调整 和优化。
三、改造效果分析
三、改造效果分析
经过数控化改造后,C616卧式车床可实现以下性能提升: 1、加工精度:通过选用高精度轴承、刀具和传动系统,以及先进的数控技术, 可大幅提高车床的加工精度。
三、改造效果分析
4、维护和升级方便:改造后的车床应便于维护和升级,以便在未来 适应新的生产需求和技术发展。
4、操作界面改进:设计友好型操作界面,使工人能够方便地操作机床。同时, 增加故障诊断功能,快速定位和解决机床故障。
参考内容
内容摘要
随着科技的不断发展,制造业正在快速变革,向着更高精度、更高效率的目 标迈进。在这个过程中,普通车床的数控化改造成为了制造业转型升级的重要手 段。本次演示将介绍C6140普通车床数控化改造的背景和意义,分析普通车床的 不足,提出数控化改造方案,并举例说明编程方式及改造效果。
四、应用前景展望
总之,C616卧式车床的数控化改造不仅能提升企业的生产效率和产品质量, 还能推动制造业的转型升级,具有较高的实用性和推广价值。在未来,我们应进 一步研究和优化改造方案,为制造业的发展贡献更多力量。
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车床C620的数控改造
01 引言
03 参考内容
目录
02 需求分析
普通车床数控化系统改造方案
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普通车床数控化系统改造方案一、项目背景随着科技的不断发展,传统的普通车床正在逐渐被数控车床所取代。
数控车床具有高精度、高效率、高稳定性等优势,可以满足现代制造业对产品质量和生产效率的要求。
因此,对现有的普通车床进行数控化改造,可以提高其加工精度和生产效率,降低人力成本,提高企业竞争力。
二、目标1.提高加工精度和稳定性:通过数控系统的精确控制,实现加工精度的提高和加工过程的稳定性。
2.提高生产效率:通过数控系统的自动化控制,实现加工过程的自动化和快速完成,提高生产效率。
3.降低人力成本:通过数控系统的自动化控制,减少人工操作和监控,降低人力成本。
三、改造方案1.数控系统选型:根据企业的需求和预算,选择适合的数控系统。
可以选择开放式数控系统,以便后续的扩展和升级。
2.硬件改造:将普通车床的机械结构进行改造,增加数控系统需要的传感器和执行器。
例如,增加伺服电机、编码器、控制阀等。
3.电气改造:将车床原有的电气系统替换为数控系统所需的电气设备。
包括电源、变频器、控制器等。
4.编程与调试:根据加工工艺要求,编写数控程序,并进行相关工艺参数的设置和调试。
确保数控系统能够准确地控制车床的运动。
5.操作与维护培训:对操作人员进行相关培训,使其熟悉数控系统的操作和维护方法。
确保数控系统的正常运行和维护。
四、预期效果1.加工精度提高:通过数控系统的精确控制,可以实现加工精度的提高,减少加工误差,提高产品质量。
2.生产效率提高:数控系统具有自动化控制功能,可以实现加工过程的自动化和快速完成,提高生产效率。
3.降低人力成本:数控系统的自动化控制减少了人工操作和监控,可以降低人力成本。
4.提高企业竞争力:数控化系统能够提高产品质量和生产效率,提高企业竞争力,获得更好的市场发展空间。
五、风险与挑战1.成本风险:数控化系统改造需要一定的投资,成本较高。
需要评估投资回报率和风险控制。
2.技术难题:数控化改造涉及机械、电气、编程等多个领域的知识,对技术人员的技能要求较高。
谈机床数控化改造方法
![谈机床数控化改造方法](https://img.taocdn.com/s3/m/5080a7076c85ec3a87c2c5be.png)
1 机床进行数控化改造的必要性 对机械 、 电气部分进行 翻新 , 对机械 部分重新装 微观上看 ,数控机床 比传统机床有 以下 突 配加工 ,恢复原精度 ;对其不满足生产要 求的 出的优越性 , 而且 些 优越性均来 自 控系统所 C C系统 以最新 C C进行更新 ; 四是技 术更 数 N N 其 包含 的计算机 的威力。 新或技术创新 , 为提高性 能或档次 , 或为 了使用 由于计算机有高超 的运算 能力 ,可 以瞬时 新工艺 、 新技 术 , 在原 有基础上进行较大规模 的 准确地 计算 出每个坐标 轴瞬时应该运动 的运动 技 术更新 或技术创新 ,较大幅度地提高水 平和 量, 因此可 以复合成复杂的曲线或 曲面。 档次的更新改造。 可 以实现 加工 的 自动化 ,而且 柔性 自动 2 数控系统的选择 . 2 化, 从而效率可 比传统机床提 高 3 7 。 —倍 数 控系统 主要有三种类 型 , 改造时 , 应根 据 由于计算 机有记忆和存储 能力 ,可 以将输 具体情 况进行选 择。 入 的程 序记住和存储下来 ,然后按程序规 定的 步 进 电机拖 动的开环 系统 。该 系统的伺 服 顺序 自动去执行 , 从而实现 自 动化 。数控机床只 驱 动装 置主要是 步进 电机 、 率步进电机 、 功 电液 要更换 一个程序 ,就可实现 另一工件加工 的 自 脉 冲马达 等。由数控系统送出的进给指令脉 冲, 动化 , 从而使 单件和小批生产得 以 自动化 , 故被 经 驱动 电路控 制和功率放大后 , 步进 电机转 使 称为实现 了“ 柔性 自动化 ” 。 动, 通过齿轮 副与滚珠丝杠 副驱动执行部件。只 加工零件 的精度 高 , 尺寸分散 度小 , 使装 配 要控制指 令脉 冲的数量 、 频率 以及通 电顺序 , 便 容易 , 不再需要“ 配” 修 。 可控制 执行部 件运动的位移量 、速 度和运动方 可实现多工 序的集中 , 减少零 件 在机床 间 向。这 种系统不需要 将所测得 的实 际位 置和速 的频繁搬运 。拥有 自动报警 、 自动 监控 、 自动 补 度反馈到输 人端 , 称之为开环 系统 , 系统的 故 该 偿等多种 自 功能 ,因而可实现 时间无 看管 位移精 度 主要决 定于 步进 电机 的角位 移精度 , 律 加工。由以上五条派生的好处 。如: 降低 了工人 齿轮丝杠 等传动 元件的节距精度 ,所 以系统的 的劳动强度 , 节省 了劳动力( 一个人 可以看管多 位移精度 较低 。该 系统结构简单 ,调试 维修方 台机床 )减少 了工装 , , 缩短 了新产 品试制 周期 便 , 工作可靠 , 成本低 , 易改装成功。 和生产周期 , 可对市场需求作出快 速反应 等等。 异步 电动机或直流 电机拖 动 ,光栅测 量反 以上这些优越性是前人 想象不到 的 ,是一 馈的闭环 数控系统 。该 系统与开环系统 的区别 个极 为重 大的突破 。此外 , 机床数控化还是推行 是 : 由光栅 、 应 同步器 等位置检测装置测 得的 感 F C 柔性制造单元 )F S 柔性 制造系统 ) M ( 、M ( 以及 实际位置反馈信 号 , 随时 与给定值进行 比较 , 将 CM ( I S计算机集成制造 系统 ) 等企业 信息化改造 两者的差值放 大和变换 , 动执行机构 。 驱 以给定 的基 础。数控技术 已经成 为制造业 自动化的核 的速度 向着 消除偏差 的方 向运动 ,直到给定位 心技术和基础技术。 置 与反馈 的实 际位置 的差值 等于零为止 。闭环 宏观上 看 , 工业发达 家 的军 、 民机械 工业 , 进 给系统在结 构上 比开 环进 给系统复杂 ,成本 在 7 年代末 、O 0 8 年代初 已开始大规模 应用数控 也高 , 环境 室温要求 严。设计和调试都 比开环 对 机床 。其本 质是 , 采用信息技术 对传统产业 ( 包 系统 难。但是 可以获得 比开环 进给系统更高 的 括军 、 民机械 工业 ) 进行技术改 造。除在制 造过 精 度 , 快 的速度 , 更 驱动功 率更大 的特性 指标 。 程 中采用 数控机床 、M 、 M 外 ,还 包括在 产 可根据产 品技术要求 , F CF S 决定是否采用这种系统。 品开发 中推行 C AD、 A C M、虚拟 制造 以及 C E、 A 交/ 直流伺 服电机拖动 ,编码器反馈 的半闭 在生产管 理中推行 M S( I 管理信息 系统 )CMS 环数控 系统 。半 闭环系统检测元件 安装在 中间 、I 等等。以及在其生产的产品中增加信息技 术 , 包 传动件上 , 间接测量执行部件的位置。它只能补 括人工智能 等的含量。 由于采用信 息技术对 国 偿系统环 路内部部分 元件的误差 , 因此 , 它的精 外 军 、民机械工业 进行深入改造 ( 之为信 息 度 比闭环系统 的精 度低 ,但是它 的结 构与调试 称 化 )最终使得他们 的产品在 国际军 品和 民品的 都较 闭环 系统简单 。在将角位移检测 元件与速 , 市场上竞争力大 为增 强。而我们在信 息技术改 度检测元 件和伺服 电机作成一个整体 时则无需 造传 统产业方面 比发达国家约落后 2 O年。如我 考虑位置 检测装置 的安装问题 。当前 生产数控 国机床拥 有量 中 , 数控 机床的 比重 ( 数控 化率 ) 系统 的公 司厂家 比较 多 ,国外著名公 司的如德 到 19 年 只 有 1 %,而 日本在 19 95 . 9 9 4年 已达 国 SE E S 司、 IM N 公 日本 F N C公司 ; A U 国内公 司 2. 因此每年都有大 量机电产品进 口。这也 如 中国珠 峰公司 、北京 航天机床数控 系统集 团 0 %, 8 就从宏观上说明了机床数控化改造 的必要 性。 公 司 、华 中数控公司 和沈阳高档数控 国家 工程 2 如何进行机床数控化改造 研 究 中心 。选择数控 系统时主要是根据数控 改 21数控化改造的内容。 . 机床与生产线 的数 造 后机床要 达到 的各种 精度 、驱动 电机 的功率 控化 改造主要 内容有 以下几点 :其一是恢 复原 和用 户 的要 求 。 功能 , 机床 、 对 生产线存 在的故障部分进行 诊断 3数控改造 中主要 机械部件改装探讨 。 并恢 复 ; 二是 N 其 C化 , 普通机 床上加数 显装 在 台新 的数 控机床 , 在设计 上要达到 : 高 有 置, 或加数控 系统 , 改造成 N C机床 、 N C C机 床 ; 的静 动态刚度 ; 运动副之 间的摩擦系数小 , 动 传 其 三是翻新 , 为提 高精度 、 效率 和 自动化程 度 , 无间隙 ; 功率 大 ; 便于操作 和维修。机床数控 改
机床数控改造机械系统设计
![机床数控改造机械系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/9c49848b0d22590102020740be1e650e52eacfc0.png)
机床数控改造机械系统设计机床数控改造是将传统机床进行现代化改造,使其具备自动化、数字化、智能化的特点,从而提高生产效率和加工精度。
机械系统设计是数控改造中的核心环节,它涉及到数控系统、机床结构、传动系统、控制系统等多个方面,下面将详细介绍机床数控改造机械系统设计的相关内容。
首先,机床数控改造的第一步是确定数控系统的类型和配置。
数控系统是影响机床改造效果的关键因素之一、根据加工要求和预算限制,可以选择经济型、普通型或高性能型的数控系统。
在确定数控系统的配置时,需要考虑控制精度、加工速度、操作界面等多个因素,并与机床结构相匹配。
其次,机床结构设计是机床数控改造的另一个重要方面。
传统机床的结构通常需要进行改造,以适应数控系统的要求。
结构设计包括基座、滑台、主轴、进给系统等多个方面。
基座的刚性要足够高,以保证机床的稳定性;滑台和主轴的导轨、轴承等部件要选用高精度的产品,以确保加工精度;进给系统的传动方式要选择精度高、反应快的电机及传感器。
传动系统设计是机床数控改造中的关键环节之一、传动系统将数控系统的指令转化为机床的相应运动,直接影响机床的加工精度和速度。
通常情况下,传动系统采用伺服电机与滚珠丝杠、同步带等传动装置组合。
滚珠丝杠具有传动精度高、刚性好等特点,适用于要求较高的加工。
而同步带则适用于速度较快的加工。
对于重载加工,还可以采用液压操纵或齿轮传动等方式。
最后,控制系统设计是机床数控改造的关键环节之一、控制系统对于机床的精度、速度、功能等方面的要求越来越高。
控制系统通常包括数控主机、操作面板、程序控制器等。
数控主机是数控系统的核心部件,负责接收和解析机床控制程序,同时控制机床的各个部位的动作。
操作面板是供操作人员使用的界面,可以通过操作面板调整加工参数、选择工艺、输入指令等。
程序控制器负责计算机床的运动轨迹,并控制伺服系统和进给系统的工作。
在机床数控改造的过程中,机械系统设计起到了至关重要的作用。
它涉及到数控系统、机床结构、传动系统、控制系统等多个方面。
数控机床的智能化改造与应用
![数控机床的智能化改造与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/8f7edb69dc36a32d7375a417866fb84ae55cc358.png)
数控机床的智能化改造与应用随着科技的不断发展与进步,数控机床的智能化改造成为了当前制造业发展的热点之一。
智能化改造不仅提高了数控机床的性能和精度,还使生产工艺更加高效、自动化程度更高。
本文将就数控机床的智能化改造与应用进行探讨,旨在深入了解智能化改造的意义与影响。
一、数控机床的智能化改造意义1. 提高生产效率数控机床的智能化改造可以实现工艺的智能化控制,提高生产效率,减少人力资源投入,降低生产成本。
通过引入自动化控制系统,使机床自动执行加工任务,不仅能够提高生产效率,还可以避免操作人员的错误和疏忽,保证加工质量。
2. 提高产品精度和一致性智能数控机床能够实现高精度的控制和监测,超出了人工操作的能力范围。
通过精确的程序控制和自动化检测系统,可以保证产品的精度和一致性,提高产品质量。
3. 降低生产环境风险传统数控机床需要人工操作,存在操作人员工作环境恶劣、工作强度大等问题。
而智能化改造后的数控机床可以实现自动化生产,降低了对操作员的依赖,减少了工作环境带来的安全隐患。
二、智能化改造的关键技术1. 数据采集与处理技术智能数控机床需要采集和处理大量的加工数据,通过传感器等设备实时监测机床的工作状态。
然后,利用先进的数据处理技术,对采集到的数据进行分析和处理,为后续的智能控制提供数据支持。
2. 自动控制技术自动控制技术是智能化改造的核心。
通过引入PLC编程和伺服控制系统,实现机床的自动化加工。
自动控制技术可以替代传统人工操作,提高加工效率和产品精度。
3. 人机交互技术智能化改造后的数控机床需要与操作人员进行良好的交互。
人机交互技术包括图形界面设计、语音识别和手势识别等,使操作更加简便、直观。
三、数控机床智能化改造案例1. 智能加工中心智能加工中心通过引入自动送料系统和自动刀具换装系统,实现了加工过程的自动化。
由于该机床具备自动化上下料和刀具换装的功能,大大提高了加工效率。
2. 智能铣床智能铣床具备自动化刀具选择系统和自动调整切削参数的功能。
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目录摘要 (1)前言 (2)1. 机床数控化改造的任务 (3)2. 机床数控改造的基本要求 (3)3. 机床数控改造的一般步骤 (5)4.机床数控改造的总体方案 (6)4. 1 机床数控改造总体方案设计的依据 (6)4. 2 机床数控改造的工艺分析 (7)4. 3 机床数控改造的总体方案 (8)4. 4 机床数控改造主要参数确定 (8)5. 机床进给系统的改造设计 (9)5. 1 进给系统的组成 (9)5. 2 机床进给系统的参数选择和计算 (10)5. 3 进给电动机的选择 (12)5. 4 进给系统设计计算实例 (13)6. 步进电动机的控制 (20)7. 机床数控改造中常用部件 (23)设计小结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)机床数控化改造摘要本论文简要介绍了机床数控改造的目的和任务,介绍了机床数控改造总体方案设计及步骤,结合卧式车床CA6140 进给系统进行了设计计算及举例,同时简要介绍了在数控改造中的常用的典型部件的结构、连接和调试,以及机床数控系统的选型、机床数控系统改造过程中的安装及调试。
机床数控改造的设计计算主要由机械设计计算和电气设计计算组成。
机械部分设计计算内容包括进给传动部件结构的设计及使用,传动系统的转动惯量、切削力、转矩等的计算,进给步进电动的选择。
关键词:数控改造进给系统步进电动机Abstract:This papar briefly introduced the purpose of machine tools and task of CNC machine tools on the overall programme design and steps , with horizontal lathe CA6140 feeding system for the design and calculation , for example At the same time briefly in the NC, typical of the common parts of the structure ,linking and debugging,and the selection of NC machine tools , CNC machine tools in the process of installation and debugging.The design of CNC machine tools ca1culated mainly by mechanical and electrical design and calculation of design and calculation.Mechanical design calculautions to include the contents of transmission parts of design and use of the transmission system moment of inertia , cutting force , torque ,and so on , into the stepper motor choice .Key words : NC to transform into the stepper motor system前言随着现代工业技术的飞速发展,机械加工设备的自动化程度越来越高,各种类型机床已相当普及。
数控机床所占比例逐步增加,原有的普通机床己越来越不能满足现代加工工艺及自动化的要求。
如果将现有设备全部更新换代,不仅资金投入太大,成本太高,而且原有设备闲置又将造成极大的浪费。
提高机床的数控化率有两个途径:一是购买新的数控机床,二是把普通的旧机床改装成数控机床。
最经济的办法就是对机床进行数控改造,这样既可以满足现代加工工艺及自动化的要求,又可以减少资金的投入,采用此种方法对中小企业和乡镇企业是十分理想的选择。
目前,很多企业采用数控改造的办法来提高机床数控化率,加强设备的自动化技术水平。
微型计算机技术应用到工业自动化控制的普及表明机床的数控化改造己有了一定的发展,并为下一步的改造的进行指明了方向。
计算机数控技术的应用不仅提高了机床的自动化程度,而且解决了普通机床无法完成复杂型面数控的零件加工问题,实践证明,采用现代的数控系统改造旧机床,投资少见效快,且在结构和原理上和传统的金属切割机床几乎相同。
改造后的机床基本能满足现代加工工艺的需要,提高产品的加工精度和生产效率,增强了机床的加工能力和适用范围。
用数控技术改造机床和生产线具有广阔的前景和市场,已形成机床和生产线数控改造新行业,在美国,从事机床改造著名公司有Bertsche工程公司、Ayton 机床公司、Devlieg-Bullavd(得宝)服务集团公司和US设备公司,且美国得宝已在中国开办公司。
在日本,从事机床改造的著名公司有大隈工程集团、岗三机械公司、千代田工公司和三本工程公司等。
而我国机械制造水平与发达国家相比距离很大,机械设备陈旧,技术水平落后。
虽然我国的机床拥有量极大,但大部分机床的役龄较长,在经济财力不足的情况下,采用旧机床改造来提高设备的先进性和数控率,是一个极有效和实用的途径。
机床改造业作为一个新的行业,生机盎然。
在我国的武汉、沈阳、北京、烟台、西安、广州、南京等省市的许多数控厂家和专门的数控改造公司,一直在从事旧机床的数控改造。
从这可以看出我国的数控改造业有一定的基石,但还有待进一步提高。
1 机床数控化改造的任务普通机床的数控化改造的任务,一般是指对原有机床的机械、液压、气动和电气系统做一定的改造,并在原有的普通机床上加装数控系统,使改造后的机床具有数控加工能力,从而提高机床的自动化程度、加工精度和生产效率。
普通机床的数控改造过程如图 1 所示。
由此可以看出普通机床数控化改造的主要任务是:1) 对加工对象进行工艺分析确定工艺方案,根据已制定工艺方案选定被改造机床的类型。
2) 根据工艺和已选定的机床拟定机、电、液、气的数控改造总体实施方案。
3) 机床数控改造实施及调试运行验收。
图 1 普通机床数控改造框图2 机床数控改造的基本要求1、一定的加工范围机床所能完成的加工零件、零件尺寸、毛坯形式和工艺工序都是有一定的范围的。
一般数控改造根据使用要求分为两种形式:一是将普通机床改造成通用数控机床,即可以完成一定的尺寸范围内的各种零件的多工序加工;另一种是为了完成一类和几类或一种和几种零件的加工,将普通机床改造成专用数控机床。
一般说来,工艺范围越窄,结构越复杂,越容易实现高的生产率,同时,也可以适当降低机床的改造成本。
2、保证加工精度和表面粗糙度机床应保证被加工零件的精度和表面粗糙度,并能在长时间内保持这一精度和表面粗糙度。
工件的精度和表面粗糙度是由机床、刀具、夹具、切削条件和操作者等方面因素决定的。
就机床方面来说,要保证被加工零件的精度和表面粗糙度,机床本身应具备一定的几何精度、传动精度和动态精度。
3、有足够高的生产率和自动化程度生产率常用单位时间内机床所能加工的零件数量来表示:Q=1/T总=1/ (T切+T辅+T准N)件=/小时式中Q——-单位时间内的产品数量;T总一—单位总时间;T切——-单位切削时间T辅——-单位辅助时间(如装卸工件、开停机床、快进快退等)T准——加工一批零件的准备终结时间(如调整机床,装卸工夹具等循环外的辅助时间)N———-每批工件数量从上式可以看出,要提高生产率,须缩短T切、T辅、T准。
缩短T切的办法是提高切削用量,采用多工件多工位加工等。
缩短T辅和T准的办法有自动化、快进快退、快速换刀、快速装夹等。
机床自动化程度化系数表示:K=T自/T循式中T自-------一个工作循环中由机床自动工作的时间:T循----------完成一个工作循环的总时间。
提高机床的生产率和自动化程度,就是在保证工件加工质量的前提下,以最经济的方法,合理利用刀具,最大限度地缩短机动时间和辅助时间。
因此,在机床数控改造时要在工艺分析的基础上,合理选择机床的主要参数(如主轴电动机功率、主轴转速、工作台或刀架的移动速度等)和数控应具备的功能。
4、操作维修方便,使用安全可靠机床的操作、观察、调整、装卸工件和刀具应方便。
机床的维护维修应简单,部件便于装卸,易于查找故障和修理。
使用安全主要是指设备和人身的安全,包括操作者的安全,机床误动作的防止,主轴和工作台(刀架)超程、超载的保护,有关动作的互锁等。
5、精心设计,降低成本在机床数控改造中,应在满足机床使用要求和质量的基础上,尽量降低改造成本。
机械技改件、数控伺服系统的功率转矩是关键,一定要精心设计计算,特别是专用机床数控改造无可比性,设计计算和实践经验尤为重要,精确的设计计算才能避免大马拉小马和小马拉大车的现象。
3 机床数控改造的一般步骤机床的数控改造中,就是将旧普通机床改造为数控机床的过程。
虽然各种类型机床数控改造的细节上有差别,但归纳起来,机床数控改造的一般步骤可分为加工零件工艺分析、改造方案的设计、结构设计与计算、机床改造过程实施、改造后机床的调试运行等几个阶段。
1、零件的工艺分析加工零件工艺分析是数控改造的第一步,是用来选择被改造机床的依据,也是机床改造中设计计算和方案设计的主要依据。
针对加工零件形状、尺寸、工艺工序、切削用量、工作效率,估算出切削力及切削功率,确定机床运动方式、机械传动及结构。
在此基础上,设计机床主轴、进给系统等的总体方案。
2、改造方案设计方案主要包括机床运动方式的确定、机床执行机构的结构及传动方式的确定、数控系统和伺服系统的选择、机床电气系统的连接等内容。
方案设计应根据设计任务书和具体要求进行调研,查阅相关的技术资料,提出机床改造的总体方案,在此基础上对方案进行分析论证,确定方案。
其中应考虑自动化、高效能的要求和经济的合理性。
3、结构设计及计算在零件工艺分析的基础上,根据初步确定的刀具、切削用量和效率,计算总切削力和切削功率,从而计算出进给系统的转矩和功率等,出此来选择数控系统的步进电动机或其他类型驱动系统。
性能好的一般选择交流或直流伺服驱动系统。
机械部分的整体品质将直接影响零件加工精度,选择滚珠丝杠螺母和同步齿轮带传动,将大大提高机床传动精度。
4、数控机床改造过程的施1) 对机床原有零部件精度达不到设计技术要求的进行恢复或更换,如主轴、导轨、丝杠、轴承、工作台、床鞍、中滑板等。
2) 改造和制造主要零部件,如床鞍、中滑板、主轴编码器支架、连轴器等。
3) 选购零部件,如数控系统、伺服系统、电动刀架、滚珠丝杠副等。
4) 零部件、数控系统、整机安装。
5、改造后的调试运行。
这主要是指机床机械安装精度和传动链的间隙调整,机床电气控制、数控系统的功能调试与运行,进给传动系统纵向和横向的间隙进行测试等,并设置和选择数控系统的参数, 还对系统的抗干扰能力进行评估。