重型数控龙门铣床五轴联动数控化改造

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1、2011年第6期大众科技No.6，2011（总第142期）DAZHONGKEJI(CumulativelyNo.142)重型数控龙门铣床五轴联动数控化改造张映红（柳州职业技术学院，广西柳州545006）【摘要】通过对重型数控龙门铣床的现状分析，提出五轴联动数控化改造方案，运用新技术、新工艺、新产品对其实施改造，提升旧铣床的性能、精度和可靠性，解决当前汽车制造对模具复杂空间曲面加工高精度和高效率的问题，满足现代汽车模具加工的要求，创造更大的经济效益和社会效益。【关键词】铣床；数控技术；五轴联动；模具加工【中图分类号】TG547【文献标识码】A

2、【文章编号】1008-1151(2011)06-0103-02我院校外实习基地在20世纪90年代从意大利引进一台的加工，数控铣床在现代工业生产中发挥着极其重要的作用。重型数控龙门铣床，工作台面长5米，宽3.7米，高1.3米，在加工汽车覆盖件模具复杂空间曲面时，采用五轴联动对当时加工大、中型汽车模具发挥了应有的效能。随着社会数控铣床能更好的保证模具的加工质量，能让模具的装夹变的进步，科学技术的发展，模具制造技术和工艺也不断发展得容易，避免了多次装夹，使模具加工变得更加容易，也使变化，模具制造不但曲面越来越复杂,而且质量要求也越来越模具修改变得

3、容易，能实现汽车模具加工的高精度、高效率、高，这台20世纪90年代引进的重型数控龙门铣床也逐渐表低成本的目的。现出难以满足现代汽车模具加工精度高、效率高和成本低的（二）制订重型数控龙门铣床改造方案要求。如何解决重型数控龙门铣床加工复杂空间曲面模具时经过分析重型数控龙门铣床的现状，针对造成加工现代所遇到的瓶颈问题，就成为我们要研究和解决的问题。汽车模具精度不高，生产效率低等主要问题，成立专项小组，（一）重型数控龙门铣床的现状分析对重型数控龙门铣床进行全面的检测，掌握铣床原有性能指1.重型数控龙门铣床的数控技术已淘汰标，如原铣床的主运动参数，进

4、给系统状态，动态切削性能重型数控龙门铣床是20世纪90年代从意大利引进的，等。遵循设备管理原则使修理、改造与更新相结合，充分吸由于科学技术的迅速发展，数控系统技术已经落后和老化，收意大利重型数控龙门铣床的设计思想和系统结构，运用新主要表现在重型数控龙门铣床的数控系统主要控制X、Y、Z技术、新工艺、新产品，对重型数控龙门铣床进行五轴联动轴直线联动来实现加工模具，而对加工目前汽车覆盖件模具数控化改造，以提升旧重型数控龙门铣床的功能、精度和可的复杂空间曲面时，就显得这种铣床力不从心，加工模具的靠性，满足现代汽车模具加工的要求。空间曲面形状和精度均

5、达不到产品的设计要求。第二，铣床重型数控龙门铣床五轴联动数控化改造总的要求为：技加工模具时，还需要多次装夹，辅助时间较长，生产效率低。术上追求先进性，质量上强调可靠性，投入上坚持经济性。第三，数控系统的软件版本功能较低，没有RTCP等功能，满经研究论证铣床改造主要有以下几方面：足不了现代汽车制造对模具加工的需求。而数控系统的硬件1.保留重型数控龙门铣床的基础件，如床身、立柱、横如CPC、电路板、接口等已老化，内存也小。综合分析数控龙梁、工作台等大型铸件（或焊接件），并恢复原有的功能和门铣床的数控系统技术落后和老化。精度。2.重型数控龙门铣床

6、出现劣化现象2.更换不能满足现代模具加工要求的三轴联动数控系重型数控龙门铣床从1994年开始使用至今，几乎每天24统，选配适合现代模具复杂空间曲面加工的五轴联动数控系小时都在使用，铣床的开动率高达92.8%。同时，铣床的服役统。时间已有17年，已超过重型数控龙门铣床的有效使用年限73.根据重型数控龙门铣床的结构，配置一个数控双摆角年，铣床的机械部分、电控部分等已出现劣化现象，如床身铣头，重新设计主轴传动系统。以实现重型数控龙门铣床五导轨磨损加大，铣床出现爬行现象，降低了铣床运动精度。轴联动，完成复杂空间曲面的模具加工，扩充铣床的功能和各传动

7、齿轮磨损较大，运动时出现响声等，铣床的故障率也档次。逐步升高。4.在铣床的进给系统中，将步进电机和步进驱动更换为3.数控铣床的发展方向伺服电机和伺服驱动；将丝杆更换为滚珠丝杆，以提高铣床数控技术的发展带动了机械加工技术的飞速发展，使传精度和效率。统的制造工艺发生了显著的变化。五轴联动数控铣床是集机5.重新设计铣床电控线路、增加电控柜的空调装置等和械、电气、液压、数控技术为一体的高科技、高精密的专门更换老化的电气元件等。用于加工复杂曲面的铣床，特别适用于国防、军工、航空航6.铣床的辅助部分如液压、气动、润滑、冷却系统基本天、发电设备、能源交通

8、、模具制造等行业的关键精密零件保持不变，只进行维护保养。【收稿日期】2011-03-15【作者简介】张映红（1960－），女（瑶族），广东兴宁人，柳州职业技术学院机电工程系副教授