三、機(jī)床數(shù)控改造實(shí)例分析

現(xiàn)以經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床為例說(shuō)明改造要點(diǎn)。

1．選擇數(shù)字控制系統(tǒng)。進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)有日本Fanue、德國(guó)Siemens、美國(guó)MCS-8051系統(tǒng)等。國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)主要有華中數(shù)控、廣州數(shù)控系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)均有直線(xiàn)插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、車(chē)公／英制螺紋、刀具補(bǔ)償、間隙補(bǔ)償、刀具自動(dòng)轉(zhuǎn)位等功能，性能穩(wěn)定，價(jià)錢(qián)適中，操作面板簡(jiǎn)單直觀，有啟動(dòng)鍵、暫停鍵、單段／連續(xù)開(kāi)關(guān)、連續(xù)進(jìn)給鍵、急停鍵、鍵盤(pán)、顯示屏等。不但控制弱電，而且對(duì)主軸變速、刀架轉(zhuǎn)位、主軸啟停與換向及其他一些輔助性動(dòng)作也能通過(guò)指令控制。

2．滾珠絲杠副改造。為了實(shí)現(xiàn)絲杠無(wú)隙傳動(dòng)，應(yīng)將原機(jī)床的滑動(dòng)絲杠改換成滾珠絲杠副。此項(xiàng)不屬必改項(xiàng)，如對(duì)機(jī)床精度要求不高時(shí)，可以通過(guò)預(yù)緊原螺母的方法消除傳動(dòng)間隙。

3．步進(jìn)電機(jī)選用。車(chē)床進(jìn)給傳動(dòng)部分改造時(shí)要拆除機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，代之以步進(jìn)電機(jī)經(jīng)齒輪或同步帶、減速驅(qū)動(dòng)絲杠，帶動(dòng)刀架移動(dòng)?？v向步進(jìn)電機(jī)固定在床身上，橫向步進(jìn)電機(jī)固定在床鞍上。如步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩足夠大及結(jié)構(gòu)許可的情況下，也可以不用減速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由步進(jìn)電機(jī)直接與滾動(dòng)絲杠相連。

4．自動(dòng)刀架安裝。將原車(chē)床的刀架換成自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。臥式車(chē)床自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架最常見(jiàn)的型式是螺旋型四轉(zhuǎn)位刀架，拆除小拖板后將刀架調(diào)整好高度安裝在中拖板上，由數(shù)控系統(tǒng)直接控制，效率高，工藝性能可靠。

5．安裝光電編碼器。加工螺紋時(shí)為了保證步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給與主軸的旋轉(zhuǎn)相配合，切削出固定螺距、固定起點(diǎn)、多頭螺紋等量分度的螺紋，通常在主軸尾部安裝增量式光電編碼器。切制螺紋時(shí)，編碼器與主軸同步旋轉(zhuǎn)，同時(shí)發(fā)出與主軸轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)，控制刀架縱向移動(dòng)。

6．導(dǎo)軌改造。為防進(jìn)給部件爬行，影響運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和定位精度，可采用兩種方法，一種是將原導(dǎo)軌貼軟帶；另一種是改為滾動(dòng)導(dǎo)軌。當(dāng)機(jī)床精度要求不高時(shí)，一般不做導(dǎo)軌改造。

7．主軸變速機(jī)構(gòu)。主軸變速改造一般采用交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)，由CNC控制變頻器、變頻器驅(qū)動(dòng)交流異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無(wú)級(jí)變速。在自動(dòng)化程度要求不高的情況下，機(jī)床主軸變速部分可不做改動(dòng)，這樣可大大降低改造成本。