目前機(jī)床數(shù)控化改造的市場在我國還有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在我國機(jī)床數(shù)控化率不到3％奠衔。用普通機(jī)床加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差脊另、品種少、檔次低鉴逞、成本高记某、供貨期長，從而在國際构捡、國內(nèi)市場上缺乏競爭力液南，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品壳猜、市場、效益滑凉，影響企業(yè)的生存和發(fā)展忿震，所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。本文以車床的數(shù)控改造為例二娄，介紹了機(jī)床數(shù)控改造的方法肚浴，包括其結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計，性能與精度的選擇以及最后改造方案的確定苇恤。  

　　機(jī)床數(shù)控改造的意義 

　　1）節(jié)省資金淡碟。 機(jī)床的數(shù)控改造同購置新機(jī)床相比一般可節(jié)省60%左右的費(fèi)用，大型及特殊設(shè)備尤為明顯供窝。一般大型機(jī)床改造只需花新機(jī)床購置費(fèi)的1/3一步。即使將原機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底改造升級也只需花費(fèi)購買新機(jī)床60%的費(fèi)用，并可以利用現(xiàn)有地基百涕。 

　　2）性能穩(wěn)定可靠囚上。因原機(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過長期時效，幾乎不會產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度就考。 

　　3） 提高生產(chǎn)效率痰拢。 機(jī)床經(jīng)數(shù)控改造后即可實(shí)現(xiàn)加工的自動化效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高 3至5倍。對復(fù)雜零件而言難度越高功效提高得越多贯卦。且可以不用或少用工裝资柔，不僅節(jié)約了費(fèi)用而且可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。 

　　1 普通車床的數(shù)控化改造設(shè)計 

　　機(jī)床的數(shù)控改造撵割，主要是對原有機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計贿堰，最終使機(jī)床達(dá)到比較理想的狀態(tài)。數(shù)控車床是機(jī)電一體化的典型代表啡彬，其機(jī)械結(jié)構(gòu)同普通的機(jī)床有諸多相似之處羹与。然而，現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床不是簡單地將傳統(tǒng)機(jī)床配備上數(shù)控系統(tǒng)即可庶灿，也不是在傳統(tǒng)機(jī)床的基礎(chǔ)上纵搁，僅對局部加以改進(jìn)而成（那些受資金等條件限制，而將傳統(tǒng)機(jī)床改裝成建議數(shù)控機(jī)床的另當(dāng)別論）往踢。傳統(tǒng)機(jī)床存在著一些弱點(diǎn)腾誉，如剛性不足、抗振性差峻呕、熱變形大利职、滑動面的摩擦阻力大及傳動元件之間存在間隙等，難以勝任數(shù)控機(jī)床對加工精度瘦癌、表面質(zhì)量撼盈、生產(chǎn)率以及使用壽命等要求“硇穑現(xiàn)代的數(shù)控技術(shù)，特別是加工中心节讹，無論是其支承部件夸营、主傳動系統(tǒng)、進(jìn)給傳動系統(tǒng)如癌、刀具系統(tǒng)舆滞、輔助功能等部件結(jié)構(gòu)菱区，還是整體布局顿墨、外部造型等都已經(jīng)發(fā)生了很大變化，已經(jīng)形成了數(shù)控機(jī)床的獨(dú)特機(jī)械結(jié)構(gòu)绎瓣。因此稼孤，我們在對普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造的過程中，應(yīng)在考慮各種情況下堵忌，使普通機(jī)床的各項性能指標(biāo)盡可能地與數(shù)控機(jī)床相接近扇述。 

　　2 數(shù)控車床的性能和精度的選擇 

　　并不是所有的舊機(jī)床都可以進(jìn)行數(shù)控改造，機(jī)床的改造主要應(yīng)具備兩個條件：第一杯道，機(jī)床基礎(chǔ)件必須有足夠的剛性匪煌。第二，改造的費(fèi)用要合適党巾，經(jīng)濟(jì)性好萎庭。在改裝車床前，要對機(jī)床的性能指標(biāo)做出決定齿拂。改裝后的車床能加工工件的最大回轉(zhuǎn)直徑以及最大長度驳规、主電動機(jī)功率等一般都不會改變。加工工件的平面度署海、直線度吗购、圓柱度以及粗糙度等基本上仍決定于機(jī)床本身原有水平。主要有下述性能和精度的選擇需要在改裝前確定砸狞。 

　　1）軸變速方法捻勉、級數(shù)、轉(zhuǎn)速范圍刀森、功率以及是否需要數(shù)控制動停車等贯底。

　　2）進(jìn)給運(yùn)動： 

　　進(jìn)給速度：Z向（通常為8～400mm/min）；X向（通常為2～100 mm/min）撒强。 

　　快速移動：Z向（通常為1.2～4m/min）挽后；X向（通常為1.2～3m/min）。

　　脈沖當(dāng)量：在0.025～0.005mm內(nèi)選取鸠头，通常Z向?yàn)閄向的2倍镇盛。 

　　加工螺距范圍：包括能加工螺距類型（公制换蛔、英制、模數(shù)卜锡、徑節(jié)和錐螺紋等）孽强，一般螺距在10mm以內(nèi)都不難達(dá)到。

　　3）進(jìn)給運(yùn)動驅(qū)動方式（一般都選用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動）歉赴。 

　　4）給運(yùn)動傳動是否需要改裝成滾珠絲杠傳動氮妆。 

　　5）刀架是否需要配置自動轉(zhuǎn)位刀架，若配置需要確定工位數(shù)柄午。 

　　6）其他性能指標(biāo)選擇： 

　　插補(bǔ)功能：車床加工需具備直線和圓弧插補(bǔ)功能匹溪。 

　　刀具補(bǔ)償和間隙補(bǔ)償：為了保證一定的加工精度，一般需考慮設(shè)置刀補(bǔ)和間隙補(bǔ)償功能爽咒。 

　　顯示：采用數(shù)碼管還是液晶或者顯示器顯示玩冷，顯示的位數(shù)多少等問題要根據(jù)車床加工功能實(shí)際需要確定，一般來說炼幔，顯示越簡單成本越低秋茫，也容易實(shí)現(xiàn)。 

　　診斷功能：為防止操作者輸入的程序有錯和隨之出現(xiàn)的錯誤動作乃秀，可在數(shù)控改造系統(tǒng)設(shè)計時加入必要的器件和軟件肛著，使其能指示出機(jī)床出現(xiàn)故障或者功能失效的部分等，實(shí)現(xiàn)有限的診斷功能跺讯。 

　　以上是車床數(shù)控改造時需要考慮的一些通用性能指標(biāo)枢贿，有的車床改造根據(jù)需要還會有些專門的要求，如車削大螺距螺紋抬吟、在惡劣的環(huán)境下工作的防塵干擾萨咕、車刀高精度對刀等，這個時候應(yīng)有針對性的專門設(shè)計火本。 

　　3 車床數(shù)控改造方案選擇 

　　當(dāng)數(shù)控車床的性能和精度等內(nèi)容基本選定后危队，可根據(jù)此來確定改造方案。目前機(jī)床數(shù)控改造技術(shù)已經(jīng)日趨成熟钙畔，專用化的機(jī)床數(shù)控改造系統(tǒng)所具備的性能和功能一般均能滿足車床的常規(guī)加工要求茫陆。因此，較典型的車床數(shù)控改造方案可選擇為：配置專用車床數(shù)控改造系統(tǒng)埂荤，更換進(jìn)給運(yùn)動的滑動絲杠傳動為滾珠絲杠傳動毛围、采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動進(jìn)給運(yùn)動、配置脈沖發(fā)生器實(shí)現(xiàn)螺紋加工功能屁蕾、配置自動轉(zhuǎn)位刀架實(shí)現(xiàn)自動換刀功能沸恤。 

　　目前較典型的經(jīng)濟(jì)型專用車床數(shù)控改造系統(tǒng)具有下列基本配置和功能： 

　　1）采用單片微機(jī)為主控CPU，具有直線和圓弧插補(bǔ)、代碼編程真稚、刀具補(bǔ)償和間隙補(bǔ)償功能千雏、數(shù)碼管二坐標(biāo)同時顯示、自動轉(zhuǎn)位刀架控制农帝、螺紋加工等控制功能误目。 

　　2） 配有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，脈沖當(dāng)量或控制精度一般為：Z為0.01mm舆飒，X向?yàn)?.005mm（要與相應(yīng)導(dǎo)程的絲杠相配套）轴私。 

　　3）加工程序大多靠面板按鍵輸入，代碼編制能真，掉電自動保護(hù)存儲器存儲赁严；可以對程序進(jìn)行現(xiàn)場編輯修改和試運(yùn)行操作。 

　　4）具有單步或連續(xù)執(zhí)行程序舟陆、循環(huán)執(zhí)行程序误澳、機(jī)械極限位置自動限位耻矮、超程報警秦躯，以及進(jìn)給速度程序自動終止等各類數(shù)控基本功能。

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