怎樣對普通車床進(jìn)行數(shù)控化改造
普通車床進(jìn)行數(shù)控化改造的方法:
數(shù)控化加工是機(jī)械加工行業(yè)朝高質(zhì)量霎烙,高精度嫡笔,高成品率者侄,高效率發(fā)展的趨勢。結(jié)合我國實(shí)際國情箍属,經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床是我國從普通車床向數(shù)控車床發(fā)展的及其重要的臺階短硼。利用現(xiàn)有的普通車床,對其進(jìn)行數(shù)控化改造是一條低成本步鸣,高效益的途徑枯昂。
一、總體方案:總體框架說明:
1醒囊、 PC機(jī)可采用工控PC機(jī),可滿足該控制系統(tǒng)的控制要求隐听。 2通熄、運(yùn)動(dòng)控制卡。我們采用了由ADVANTECH公司生產(chǎn)的PCL運(yùn)動(dòng)控制卡找都。該卡是一種高速三軸步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制卡唇辨,它有16位的數(shù)字輸入、輸出口能耻,可實(shí)現(xiàn)三軸聯(lián)動(dòng)赏枚。因此,它可以滿足車床X晓猛,Z軸聯(lián)動(dòng)饿幅,實(shí)現(xiàn)直線,圓弧插補(bǔ)戒职。 3栗恩、光電耦合電路是自己設(shè)計(jì)的,它的作用是能夠隔離外部干擾信號對運(yùn)動(dòng)控制卡的信號沖擊洪燥,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性磕秤。 4、機(jī)床本體是由C613改造而來捧韵,拆除原來的絲桿景姓,溜板箱赴碘,變速箱等,保留原來的三爪卡盤等瘫盹。 5鸡视、步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器是采用南京四通公司的。驅(qū)動(dòng)器的輸入電壓式45V愈秕,考慮步進(jìn)電機(jī)的步距角和絲桿的螺距舍稽,本系統(tǒng)X軸的脈沖當(dāng)量是0.00125,Z軸的脈沖當(dāng)量是0.0025言盼。完全能夠達(dá)到0.005mm的加工精度要求发液。 6、各種限位開關(guān)筐成,減速開關(guān)焊辈,回零開關(guān)均安裝在機(jī)床本體上,限位開關(guān)是起這硬件硬限位的作用谣皇,當(dāng)車床加工工件超出加工范圍時(shí)势送,車床自動(dòng)停止加工。減速開關(guān)的作用是當(dāng)車床刀架回零并走到車床零點(diǎn)附近時(shí)朴沿,減速開關(guān)被開啟并通知車床減速走到零位置猜谚。
二、進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì):
考慮到該數(shù)控系統(tǒng)是開環(huán)控制赌渣,沒有位置反饋魏铅,故進(jìn)給系統(tǒng)盡可能的要減少中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)。本車床的X坚芜,Z兩軸進(jìn)給系統(tǒng)去掉了原來的進(jìn)給系統(tǒng)的中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)览芳,直接采用了步進(jìn)電機(jī)+剛性聯(lián)軸器+滾珠絲桿的傳動(dòng)方案。拆除原來的絲桿鸿竖,增加少量的機(jī)械附件沧竟,就可安裝步進(jìn)電機(jī)及滾珠絲桿螺母副。根據(jù)計(jì)算缚忧,要求步進(jìn)電機(jī)的扭距是5 Nm悟泵。我們選用步進(jìn)電機(jī)是南京四通公司的86BYG250C-SAFRBC-0302,步距角選用0.9/1.8搔谴,扭距是7.5Nm魁袜。驅(qū)動(dòng)器的型號是SH20806,輸入電壓是45V逸渤。
三筛毡、控制系統(tǒng)的軟件部分:
該車床控制系統(tǒng)的軟件部分采用VC++6.0編寫,該軟件的加工界面如圖2骂间。其功能主要有讀取零件的加工G代碼敢铲,編輯和編譯G代碼鉴凸,仿真加工(包括加工前仿真和與加工同步仿真,回參考點(diǎn)垮软,手工對刀驴涡,加工中斷,超程軟限位等功能伊屈。它可處理進(jìn)給速度觅符,主軸速度及轉(zhuǎn)速方向,信息濒勤,M功能等多種加工信息深吠。該軟件的操作平臺是Windows98。該軟件的操作過程是首先讀入*.NC或*.TXT的G代碼文件屎唠;然后進(jìn)行編譯桑孩,編譯器能給出不符合本軟件的語法錯(cuò)誤提示;有錯(cuò)誤可也立即修改框冀;然后按照毛胚的實(shí)際尺寸輸入流椒,軟件進(jìn)行加工前仿真。在確認(rèn)沒有因G代碼引起的加工錯(cuò)誤的情況下明也,可以開始機(jī)床加工宣虾。加工前得首先對刀,對刀的意義在于建立起工件坐標(biāo)與車床坐標(biāo)之間得關(guān)系温数。加工過程中安岂,軟件界面的狀態(tài)欄還顯示出當(dāng)前的坐標(biāo),加工狀態(tài)帆吻,加工時(shí)間等信息。
四咙边、主軸系統(tǒng)改造:
拆除了原來的主軸變速箱猜煮,采用變頻器+皮帶+主軸+編碼器。該系統(tǒng)的主軸速度也是有級調(diào)速败许,共7級王带,速度可以從40rpm到1200rpm,不過每一檔的速度可以根據(jù)需要通過設(shè)置變頻器來實(shí)現(xiàn)檐射。利用變頻器的五個(gè)端子铜那,可以用數(shù)字量控制電機(jī)的正,反轉(zhuǎn)洪防,停止及各檔速度杉抑。本變頻器是松下產(chǎn)品,其中七檔頻率在A20~A26中設(shè)置沛摩,端口應(yīng)該由端口控制器(A1)控制在搀。本系統(tǒng)沒有采用手工機(jī)械調(diào)速剧债,所有的速度均由G代碼中的S命令來控制。軟件可以讀取G代碼搓纠,自動(dòng)控制主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速昏锨。
五、刀架結(jié)構(gòu):
由于本車床刀架改裝以后世雄,只能安裝兩把度坞,一把用于車削普通柱,錐面及端面寞竭,一把用于加工螺紋点骑,故沒有采用旋轉(zhuǎn)式刀架,是被安裝在刀架的前后兩端们童,采用X軸前后走刀以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀畔况。
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