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基于普通车床的数控化改造设计

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-08-10    浏览次数:25



1  引言

数控机床作为机电一体化的典型产品,在机械制造业中发挥着巨大的作用,很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题,且能稳定产品的加工质量,大幅度地提高生产效率。但从目前企业面临的情况看,因数控机床价格较贵,一次性投资较大使企业心有余而力不足。我国作为机床大国,对普通机床数控化改造不失为一种较好的良策。本文针对目前国内企业现状,提出简易型经济数控改造思路和设计方法供数控技术人员参考。

2  设计任务与总体方案确定

C616 车床主要用于对中小型轴类、盘类以及螺纹零件的加工,这些零件加工工艺要求机床应完成的工作内容有:控制主轴正反转和实现其不同切削速度的主轴变速;刀架能实现纵向和横向的进给运动,并具备在换刀点自动改变四个刀位完成选择刀具;冷却泵、润滑泵的启停;加工螺纹时,应保证主轴转一转,刀架移动一个被加工螺纹的螺距或导程。这些工作内容,就是数控化改造数控系统控制的对象。察看 C616 车床及有关资料,并且参照数控车床的改造经验,确定总体改造方案为:

①对机床的改造部位是:拆掉手动刀架和小拖板装上数控刀架;拆掉普通丝杆、光杆进给箱、溜板箱,换上滚珠丝杠螺母副;主轴后端加一光电编码器用波纹管连接,供加工螺纹使用;

②数控系统选用江苏东方数控新技术公司生产的 NIM-9702 数控系统;

③驱动系统的设计。由于改造设计的是简易型经济数控,所以在考虑具体方案时,基本原则是在满足需要的前提下,对于机床尽可能减小改动量,以降低成本。

3  机械部分设计

纵向进给机构的改造。拆除原机床的进给箱,利用原机床进给箱的安装孔和销孔安装齿轮箱体。滚珠丝杠仍安装在原丝杠的位置,两端采用原固定方式,这样可减小改装现场,并由于滚珠丝杠的摩擦系数小于原丝杠,从而使纵向进给整体刚性略优于以前。

横向进给机构改造。保留原手动机构,用于调整操作,原有的支撑结构也保留,步进电机、齿轮箱体安装在中拖板的后侧。

纵、横向进给机构都采用了一级齿轮减速,并用双片齿轮错齿法消除间隙,双片齿轮间没有加弹簧自动消除间隙,因为弹簧的弹力很难适应负载的变化情况。当负载较大时,弹簧弹力显得小,起不到自动消除间隙的作用;当负载较小时,弹簧弹力又显得大,则加速齿轮的磨损。为此采用人工定期调整螺钉紧固的办法来消除间隙。

刀架的改造。拆除原刀架和小拖板,换上数控刀架。

光电编码器与车床主轴之间用弹性元件联结,具体用波纹管联结。

纵、横向齿轮箱和丝杠全部加防护罩,以保持防尘和机床整体美观。

 
 
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