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國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)裝備工業(yè)提出了越來越高的要求裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國名經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平和速度數(shù)控技術(shù)是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù) 機(jī)床數(shù)控技術(shù)綜合了微電子與計(jì)算機(jī)技術(shù) 自動(dòng)測(cè)量與控制技術(shù) 以及先進(jìn)的機(jī)床制造技術(shù) 它已經(jīng)而且還在繼續(xù)改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)的概念我們必須快速提高機(jī)床的數(shù)控化率以提高制造能力和水平

目前我國機(jī)床數(shù)控化率不到3 而用普通機(jī)床進(jìn)行加工普遍存在著各種問題工人勞動(dòng)強(qiáng)度大生產(chǎn)周期長生產(chǎn)的產(chǎn)品在市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭力影響企業(yè)的效益生存和發(fā)展所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率提高機(jī)床數(shù)控化率有兩個(gè)途徑一是購買新的數(shù)控機(jī)床二是把普通機(jī)床改裝成為數(shù)控機(jī)床既普通機(jī)床的數(shù)控化改造普通機(jī)床的數(shù)控改造既經(jīng)濟(jì)又快捷是符合我國國情的提高機(jī)床數(shù)控化率的一個(gè)主要途徑1.普通機(jī)床數(shù)控改造的意義和必要性

1.1進(jìn)步公司中心競(jìng)爭力

數(shù)控機(jī)床的精度更高柔性更大出產(chǎn)功率更高更好地滿意了市場(chǎng)競(jìng)爭和技能開展的需求可以說機(jī)床數(shù)字控制技能的應(yīng)用是機(jī)械制造職業(yè)現(xiàn)代化的象征它在很大程度上決議公司在市場(chǎng)競(jìng)爭中的勝敗

1.2節(jié)約更新設(shè)備費(fèi)用

目前我國機(jī)床數(shù)控化率不到3 數(shù)控化改造普通機(jī)床的同置辦新機(jī)床比較通常可節(jié)約60%擺布的費(fèi)用大型及特別設(shè)備尤為顯著通常大型機(jī)床改造只需新機(jī)床置辦費(fèi)用的1/3 即便對(duì)原機(jī)床的構(gòu)造進(jìn)行完全改造晉級(jí)也只需花費(fèi)采購新機(jī)床60%的費(fèi)用

1.3節(jié)約訓(xùn)練工人費(fèi)用

在原有機(jī)床基礎(chǔ)上進(jìn)行改造和新的數(shù)控機(jī)床比較較工人更簡單上手訓(xùn)練時(shí)間短訓(xùn)練費(fèi)用少

2.普通機(jī)床數(shù)控改造的內(nèi)容

機(jī)床的數(shù)控改造主要是在原有機(jī)床的基礎(chǔ)上進(jìn)行重新設(shè)計(jì) 最終使機(jī)床具有或部分具有數(shù)控加工能力如提高機(jī)床的自動(dòng)化程度加工精度和生產(chǎn)效率下面以用微機(jī)數(shù)控技術(shù)改造普通車床CA6140為例作介紹

普通車床CA6140是工廠常用的一種普通車床存在著一些弱點(diǎn) 如剛性不足抗振性差熱變形大滑動(dòng)面的摩擦阻力大以及傳動(dòng)元件之間存在間隙等等不具有數(shù)控加工能力

2.1CA6140數(shù)控改造方案

2.1.1系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方式與伺服系統(tǒng)的選擇

改造后的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床應(yīng)具有定位直線插補(bǔ) 順逆圓弧插補(bǔ) 暫停循環(huán)加工公英制螺紋加工等功能故應(yīng)該選擇連續(xù)控制系統(tǒng) 考慮到屬于經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控機(jī)床加工精度要求不很高為了簡化結(jié)構(gòu) 降低成本所以驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電機(jī) 并采用開環(huán)控制系統(tǒng)

2.1.2數(shù)控系統(tǒng)

根據(jù)機(jī)床要求采用8位微機(jī) 由于MCS 51系列單片機(jī)具有集成度高可靠性好功能強(qiáng) 速度快抗干擾能力強(qiáng) 具有很高的性價(jià)比等特點(diǎn) 決定采用MCS 51系列的8031單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)控制系統(tǒng)由微機(jī)部分鍵盤及顯示器 I/O接口及光電隔離電路環(huán)形分配器步進(jìn)電機(jī)功率放大電路等組成系統(tǒng)的加工程序和控制命令通過鍵盤操作實(shí)現(xiàn) 顯示器采用數(shù)碼管顯示加工數(shù)據(jù)及機(jī)床狀態(tài)等信息

機(jī)械傳動(dòng)方式

為了機(jī)床到達(dá)更高的分辨率選用步進(jìn)電機(jī)經(jīng)齒輪減速再驅(qū)動(dòng)絲杠為了確保更高的傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性盡量減小摩擦力選用滾珠絲杠螺母副一起為了進(jìn)步傳動(dòng)剛度和消除間隙選用有預(yù)加負(fù)荷的構(gòu)造齒輪傳動(dòng)也要選用消除齒側(cè)間隙的構(gòu)造

CA6140數(shù)控改造效果

用滾珠絲桿螺母副更換普通車床上的絲桿及光桿

進(jìn)步了機(jī)床的加工精度和加工功率

用步進(jìn)電機(jī)作為伺服機(jī)構(gòu) 驅(qū)動(dòng)機(jī)械部分作業(yè)

用主動(dòng)換刀刀架完成了主動(dòng)換刀

選用8031單片機(jī) 加上一些外圍拓展芯片控制系統(tǒng)

作業(yè) 具有必定的數(shù)控加工功能

結(jié)語

普通機(jī)床數(shù)控化改造具有重大的現(xiàn)實(shí)意義也是必要的我國有大量的普通機(jī)床這是問題同時(shí)也是巨大的資源普通機(jī)床數(shù)控化改造涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程數(shù)控化改造要注意與實(shí)際情況相結(jié)合因地制宜以達(dá)到最好的效果

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