普通铣床的数控改造

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1、万方数据142002年9月苏盐科技Ji蚰伊uProvinceSaltsci衄ce＆Technolog)r第3期【摘要】【关键词】杨广才(淮海工学院)唐学媛(东北大学)对普通铣床实施数控改造，就是用微机控制步进电动机来执行机床在加工中所需的进给运动，使其按照预先编好的程序进行铣削加工，从而获得形状舜口精度更符合要求的零件。数控系统铣床改造方式实例利用微机改造普通机床，是目前设备改造急需解决的问题，它投资少，见效快，是改造传统设备的有效途径。这里主要介绍采用JWK一1卯型单片微机系统改造X52K型铣床，它是一种开环的数控系统，可用于卧式车床、普通铣床的改造

2、。适合中小批量、多品种、多规格的异形零件加工。其效果好、精度高，能保证零件的加工质量。l数控系统1．1JWK—15T数控系统JWK一15T数控系统的核心是MCS一51系列的803l单片微机。JWK—15T用三路驱动电路，分别控制X向、Y向和Z向步进电动机，来进行机床位移的运动，并能实现任意二坐标联动和三坐标联动。JWK数控系统的组成，主要由高性能、高可靠性的MCS一5l系列单片机和步进电动机伺服驱动所组成。其连接排列图如图1及步进电动机控制电路与接线图如图2所示。JWK数控系统连接排列图803lnNHo厶H糍皂lJ3‘4一：A．BC．D．．．一IIql

3、口I口llACBD圈2步进电动机控制电路_及接线圈1．2控制系统的主要参数1．2．1编程加工长度(L)可分为X向：0≤L≤4999．99mm：Y向：0≤L≤9999．99mm；Z向：0≤L≤9999．99mm；1．2．2进给速度：0～6肋，min；1．2．3脉冲当量：X向：0．005mm；Y向：0．01衄；Z向：0。01mm；1．2．4步进电动机：X向、Y向、Z向步进电动机：110‰流嚣器淼M矾幽掣鬈嚣嚣啪∞∞鲳卵铂药弘幻轮孔∞汐勰卯笛笱M始鸵殂●23456789mn记BM：2M"璩俜幻DJ2345石J坩DJ2345五J2J％圈Hnn一一一一一一一一一

4、一一～～砜万方数据第3期杨广才等：普通铣床的数据控改造15脚睨或13伽间∞；或JBF系列；1．2．5三坐标开环控制系统(X、Y、Z)可实现任意两个坐标联动或三联动。1．3控制系统的主要功能1．3．1手动暂停，手动快速返回坐标原点。1．3．26个方向点动进给，手动快速迸给。1．3．3间隙补偿功能。刀具补偿功能。1．3．4用户指令掉电保护功能。1．3．5具有程序暂停、延时、局部循环、自动循环功能。1．3．6用户指令编程、修改、删除、清零功能。1．3．7误操作诊断与显示功能。1．3．8可自动进行直线、斜线、圆弧、螺纹(公、英制)的加工。2机床的改造方式及机械

5、改造2．1平面坐标系2．1．1X向步进电动机的安装它与铣床横向丝杆联接。拆除铣床原有的横向手柄，紧固螺母、离合器等。用联接板将丝杠轴与步进电动机相连，并用锥销固定，将步进电动机及变速箱固定在铣床横向工作台外端面上。如图3J4l圈3铣床横向改造圈2．1．2Y向步进电动机的安装它与铣床的纵向丝杠联接。拆除原有的丝杠右端防护罩，用联接套将丝杠轴与步进电动机轴相连，并将步进电动机与变速箱固定在铣床纵向工作台右端面上。如图4／J6130BF瞄d／U芸必Hrr＼。动纵向丝杠圈4铣床纵向改造豳2．1．3Z向步进电动机的安装它与铣床铣头的垂直丝杠联接。拆除铣头垂直手柄

6、，装上从动齿轮并用锥销使之与轴固定。再将另一主动齿轮装在步进电动机轴头上，然后将此固定在板支架上。装时应保证两齿轮啮合时所需的几何尺寸位置的精度和齿隙。如图5田5铣床霉置向改造田为确保实现垂直向的精确位置和增大传动力矩，可设置蜗轮副传动来联接步进电动机与垂直丝杆。2．2平面旋转坐标系X向Y向步进电动机的安装方式与前述相同，而Z向步进电动机与圆盘工作台联接，装从动齿轮于圆盘工作台的输人蜗杆上，用键固定，并增加顶丝加固；装主动齿轮于Z向步进电动机轴上，用键或销及顶丝固定；将Z向步进电动机及变速箱固定在支架上，使支架固定在铣床的工作台上。如图6．田6铣床圆盘

7、向改造田2．3平面和旋转坐标系X向Y向步进电动机的安装同前述。Z向步进电动机与分度头联接。联接的方式和要求同于圆盘工作台。如图6经过改造后，扩大了铣床的加工功能。扩展了其应用范围，可自动进行直线、斜线、圆弧、螺纹及复合轨迹、高精度曲线等的数控加工。3实例3．1机床改造参数选择3．1．1铣床纵向工作台丝杆由Z向步进电动机联接控制万方数据16苏盐斜技2002年9月JBF一8型步进电动机，配套丝杆螺距：6mm；改后脉冲当量：0．01mm。3．1．2铣床横向工作台丝杆由X向步进电动机联接控制JBF一7型步进电动机，配套丝杆螺距：4mill；改后脉冲当量：0．0

8、05nlin。3。2程序设计此零件为烟机零件，零件形状如图7圈7烟机压轨零件圈3．2．1数控机