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某機械廠擁有兩臺長期為客戶進行內(nèi)齒輪齒輪住零件加工的C630 型普通車床該車床是上個世紀 70 年代末生產(chǎn)的樣式老舊再加上長期處于繁重的工作狀態(tài) 導致效率低下精度不夠且加工工件質(zhì)量無法保證等問題該廠在是否需要更換新機器問題上經(jīng)過慎重考慮得出利用數(shù)控技術對原有機床進行改造不僅能夠保證機床的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量而且相比于購買新機器至少能夠節(jié)約 35%的資金

對C630 型普通車床數(shù)控改造方案進行分析

該廠的 C630 型普通車床屬于綜合點機液能力于一身的機電設備運用數(shù)控技術對其改造屬于一項實踐性強理論深奧的系統(tǒng)工程因此進行改造時應該做足技術準備通過電氣改造與機械修理相結合的改造手法完成改造后的數(shù)控機床在結構上與普通機床差距不大但卻比其更加簡單直觀

1.1 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的改造

改造方案在同時滿足客戶標準和實現(xiàn)資金節(jié)約的基礎上通過卸除進給箱中全部的齒輪軸和齒輪等部件保留給進箱外殼在利用原有的支撐件和連接方式的基礎上對外殼進行略微加工做好減速箱和后續(xù) Z 向的伺服電機放置的前期準備工作同時用滾珠絲杠取代原有的縱向梯形絲桿進行傳遞動力扭矩以提高生產(chǎn)的準確度滾珠絲杠取代橫向的梯形絲杠將 X 向的減速箱和伺服電機在床鞍邊直接固定對溜板箱內(nèi)的全部組件進行卸除為最終增加滾珠絲桿螺母副機構的加裝創(chuàng)造出條件同時實現(xiàn)通過對溜板的固定連接的驅(qū)動帶動大溜板同時進行 Z 向直線運動改造后的 C630 能夠達到二軸插補滿足對任意曲線和圓弧的車削

1.2 導軌的改造

鑒于導軌面因為長期工作而產(chǎn)生磨損以及導軌在形位精度上的重要作用進行改造時采用表面高頻淬火熱處理前先進性磨削的方案用處理過后的導軌與其相配套的壓板進行配刮滿足各項精度的要求

1.3 主傳動系統(tǒng)的改造

鑒于本廠所要加工的零件尺寸相對較大而且毛坯剩余量充足需要足夠轉矩切削的現(xiàn)狀在進行改造時依舊采取齒輪與主軸組件傳動的方式磨損嚴重的齒輪組進行替換加設一個脈沖發(fā)生器同步帶輪的同時卸除機械控制摩擦式離合器的組件

1.4 刀具系統(tǒng)的改造

用程序控制下能夠?qū)崿F(xiàn)自動轉換刀位的裝置代替以前方刀架和小溜板

1.5 其他部分的改造

為提高機床的現(xiàn)代化水平加入自動冷卻系統(tǒng) 尾座等部件要符合配刮工藝標準運動部件之間要確保形位的精度

數(shù)控裝置過程中的技術指標

鑒于該廠 85%以上的數(shù)控車床均使用廣州數(shù)控系統(tǒng) 本次改造繼續(xù)采用 GSK980TDb 系統(tǒng) 以下是基本功能與配置介紹

1 步進電機驅(qū)動系統(tǒng)的脈沖控制精度為 X=0.005mm Z=0.01mm并與導程相應的絲杠進行配套

2 具備單步或連續(xù)執(zhí)行程序超程報警循環(huán)執(zhí)行程序進給速度智能化停止以及機械極限位置自動限位等各種數(shù)控的基本性能

3 單片微機采用具有代碼編程刀具補償直線以及圓弧插補間隙補償功能螺紋加工等控制功能的主控 CPU

4 通過面板按鍵輸入的加工程序進行代碼編制實現(xiàn)對現(xiàn)場的及時編輯修改

5 診斷功能在數(shù)控改造系統(tǒng)中加入必要的軟件實現(xiàn)其準確指使機床故障部分提高診斷性能

進行車床改造的清單

C630 數(shù)控化改造所用的部分材料清單如表一所示僅供參考具體使用情況根據(jù)現(xiàn)實情況采用

. . 數(shù)控車床的裝調(diào)以及驗收

通常情況下驗收的重點集中在各插件器件的連接情況以及對各油路電路的檢測最后是對數(shù)控系統(tǒng)的連接情況進行驗收實現(xiàn)對數(shù)控系統(tǒng)的總體調(diào)整后變滿足了對機床聯(lián)機通電進行試車的前提此時通過切斷數(shù)控系統(tǒng)的電源并與電動機的動力線連接并對報警設定進行恢復正式進行通電試車

通電試車是為了進一步檢測機床安裝的穩(wěn)定與否各個操縱潤滑傳動啟動液壓等系統(tǒng)在實際工作過程中能否正常工作以及其反應靈敏度是否可靠對經(jīng)過改造后的數(shù)控機床驗收工作與安裝調(diào)試是同步進行的驗收完畢后需要進一步檢測機床的電液機各部分以及整體工作狀況全面分析后得出該機床的綜合性能指數(shù)

結語

經(jīng)過的數(shù)控技術對該廠的 C630 普通型車床改造后我們發(fā)現(xiàn) 本廠在承載客戶訂單進行外協(xié)產(chǎn)品零件的加工過程中不僅效率大大提高加工所用時間與原來相比縮短了一半同時在加工的穩(wěn)定度和精準度上都有了相應的改善理論效果與實際操作結果同時證明數(shù)控技術在對普通車床的改造過程中能將其原有機能發(fā)揮的更好能夠保障機械廠在不必耗費大量資金的基礎上同樣實現(xiàn)對原有機械設備的升級改造滿足當下客戶日益多樣的需求