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 為最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先進(jìn)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 最后是對數(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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