三、機床數(shù)控改造實例分析

現(xiàn)以經(jīng)濟型數(shù)控車床為例說明改造要點。

1．選擇數(shù)字控制系統(tǒng)。進口數(shù)控系統(tǒng)有日本Fanue、德國Siemens、美國MCS-8051系統(tǒng)等。國產(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)均有直線插補、圓弧插補、車公／英制螺紋、刀具補償、間隙補償、刀具自動轉(zhuǎn)位等功能，性能穩(wěn)定，價錢適中，操作面板簡單直觀，有啟動鍵、暫停鍵、單段／連續(xù)開關(guān)、連續(xù)進給鍵、急停鍵、鍵盤、顯示屏等。不但控制弱電，而且對主軸變速、刀架轉(zhuǎn)位、主軸啟停與換向及其他一些輔助性動作也能通過指令控制。

2．滾珠絲杠副改造。為了實現(xiàn)絲杠無隙傳動，應(yīng)將原機床的滑動絲杠改換成滾珠絲杠副。此項不屬必改項，如對機床精度要求不高時，可以通過預(yù)緊原螺母的方法消除傳動間隙。

3．步進電機選用。車床進給傳動部分改造時要拆除機械傳動機構(gòu)，代之以步進電機經(jīng)齒輪或同步帶、減速驅(qū)動絲杠，帶動刀架移動。縱向步進電機固定在床身上，橫向步進電機固定在床鞍上。如步進電機的轉(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)動機構(gòu)，由步進電機直接與滾動絲杠相連。

4．自動刀架安裝。將原車床的刀架換成自動轉(zhuǎn)位刀架。臥式車床自動轉(zhuǎn)位刀架最常見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。加工螺紋時為了保證步進電機進給與主軸的旋轉(zhuǎn)相配合，切削出固定螺距、固定起點、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，編碼器與主軸同步旋轉(zhuǎn)，同時發(fā)出與主軸轉(zhuǎn)角相對應(yīng)的脈沖信號，控制刀架縱向移動。

6．導(dǎo)軌改造。為防進給部件爬行，影響運動平穩(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；另一種是改為滾動導(dǎo)軌。當(dāng)機床精度要求不高時，一般不做導(dǎo)軌改造。

7．主軸變速機構(gòu)。主軸變速改造一般采用交流異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)，由CNC控制變頻器、變頻器驅(qū)動交流異步電動機實現(xiàn)自動無級變速。在自動化程度要求不高的情況下，機床主軸變速部分可不做改動，這樣可大大降低改造成本。