中职数控机床及应用（主编陈玉杰北理工版）课件：第6章普通机床的数控化改造01

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1、第6章普通机床的数控化改造本章概述本章将对普通机床数控化改造的方法和方案选择作一般性的介绍;简单介绍典型开环伺服进给系统的设计计算及机械结构特点;以卧式车床数控化改造为例，详细分析设计步骤、改造方法;介绍数显技术在机械设备改造中的应用。教学目标1.知道数控化改造的优越性，掌握数控化改造的主要内容，理解用微机技术改造普通机床2.知道普通机床数控化改造的过程。3.了解直线感应器、光栅尺和磁尺在机械设备改造中的应用。下一页第6章普通机床的数控化改造6.1普通机床数控化改造的方法6.2普通机床数控化改造实例6.3数显技术在机械设备改造中的应用6.1普通机床数控化改造的方法数控机

2、床在现代机械加工中起着举足轻重的作用，机床数控化率已成为衡量一个国家工业水平的重要标志。提高机床数控化率有两个途径:一是购买新的数控机床，即更新设备;二是改造旧机床，配置数控系统，把旧机床改造成数控机床。所谓机床的数控化改造是指应用现代的数控成熟技术和经验，以适应生产的具体要求为目的，改变现有机床的结构，给旧机床换上新部件、新装置和新附件，提高现有机床的技术性指标，使之全部或局部达到新数控机床的水平。返回下一页6.1普通机床数控化改造的方法6.1.1机床数控化改造的一般步骤1.明确微机改造的任务和目标在确定机床微机改造的总体方案时，首先要提出明确的技术经济指标。例如，有

3、的是为了解决难加工的曲线曲面，有的是为了提高劳动生产率，有的是为了提高零件加工的一致性等，一般都应有明确的工艺目的，由此确定改造的对象和技术要求，将具体的技术参数用文件形式固定下来，编写出设计任务书，作为设计的原始依据。上一页返回下一页6.1普通机床数控化改造的方法2.总体方案设计总体方案设计的内容包括:系统运动方式的确定，伺服系统的选择，执行机构的结构及传动方式的确定，计算机系统的选择等内容。应根据设计任务和要求进行调研，查阅技术资料，提出系统的总体方案，并对方案进行分析比较和论证，最后确定总体方案。确定方案时，应仔细地考虑机床与控制部分相互间的各种要求，做出合理的设

4、计，不仅要考虑各种高效能、自动化要求，也要考虑被改造机床的具体条件，使技术的先进性与经济的合理性较好地统一起来。下一页上一页返回6.1普通机床数控化改造的方法3.设计计算及结构改装根据改造后机床的加工工艺范围，初步选定切削用量，刀具运动路线等，计算切削力及切削功率，从而计算出进给系统需要的功率和力矩等，以选择数控系统及驭动元件。大多数的微机数控装置配用步进电机，也有一些性能要求较高的系统采用直流伺服电机。机床的工作台(或刀架)及其传动机构是机床改造的重点，改造的好坏直接影响到伺服系统的品质，可以说机床的微机改造是从机械部分改造的整体方案人手的，设计时可借鉴数控机床的结构

5、特点及设计要求。随着数控机床的发展，许多数控机床的零配件也已经开始成批生产，形成专门的配套供应，如滚珠丝杠螺母副、车床的自动换刀刀架等目前都有现成产品供应，这给机床改造工作带来很大方便。为防止出错，机械、液压气动回路、软件、接口电路和强电逻辑回路需交叉设计，还应充分注意信号检测元件的安装、连接设计。上一页下一页返回6.1普通机床数控化改造的方法4.制造、安装、调试制造、安装、调试是改造的关键之一。一般应预先将数控系统、接口电路等脱机运行，机械及液压气动装置也应单独运行，在确定无误后，才能联机调试。调试时应遵循先手动、后自动，先空运行、后试切的原则。调试合格后，要按设计要

6、求进行负荷切削试验和各项精度指标的考核，直至加工出合格的产品为止，然后交车间使用，并协助培训操作和维修人员。设备投产后要及时总结，在可能的条件下，采用更新的技术，进一步完善原设计。上一页下一页返回6.1普通机床数控化改造的方法机床数控化改造的优越性采用国内外先进工艺、先进技术对旧机床进行改造有以下优点:(1)机床改造针对性强，容易适宜生产的要求。因为机床的改造方案是根据原机床中存在的问题提出的，需要改哪些地方，改到什么程度都有的放矢，能与生产紧密结合，可以直接将科学技术转化为生产力，使企业有积极性。(2)机床改造可以充分利用原机床的绝大部分，大大节约原材料和资金，同时见

7、效快，改造周期短，可满足生产急需。因为旧机床数控化改造大部分床身、立柱等主要基础件和许多传动部分不须更换，与新机床制造相比只需其1/15一1/10的时间，工期大大缩短，从而节约了成本，解决了生产急需。下一页上一页返回6.1普通机床数控化改造的方法(3)改造后的机床性能稳定可靠，机床应用范围得到扩大，适应多品种、小批量的零件生产。这是因为机床的大型结构件一般是铸铁制成的，而铸铁件年代越久则时效越充分，精度比新铸件更加稳定。改造不需要改变支撑类大型构件，只需修复或更换若干中小型部件就可获得与新机床类似效果。改造后的机床功能有较好的提高。除了保