机床配件图片量大从优 浙江立冈数控机床

基于数字环境下的机械结构设计和改造

基于数字环境下的机械结构设计和改造

　　普通机床数控化改造关键是数控系统选型，但是为了使数控化改造机床达到加工精度、功能参数、电气供给系统以及机床安全操作规程等要求，在改造过程中对机床机械结构部分不得不重新设计、改造。首先，基于数字环境下的机械结构设计要求。将CA6140型普通车床改造成经济型数控车床，横向进给机构的改造：将小拖板和手动刀架改造成数控刀架。必须要对机床传动轴等机械部件进行受力分析，以确保数控机床能进行较大切削量的强力切削，进行受力分析时依据机床行业标准及***标准执行。

　　根据受力分析、计算结果，确定为了保证数控化改造机床达到加工精度、功能参数、电气供给系统以及机床安全操作等要求所需要的主要受力机械零件的大小尺寸以及供给动力装置，数控化改造机床在对机械结构进行设计和改造时，可参照改造成功案例，查阅相关技术文件资料，到改造成功企业现场实地调研。调整操作的手动机构保留不变，同时保留支撑结构，齿轮箱体、步进电机安装在中拖板的后侧，齿轮箱采用一级齿轮减速。

　　将 CA6140 型普通车床进行数控化改造，在整个设计过程中必须实现如下要求：原车床的主传动系统予以保留，横向进给系统由微机实现开环控制，两轴联动；刀架采用自动转位刀架，具有切削螺纹的功能；做好管道设备也是一项十分重要的工作，为做好防振与噪声消除，能够用软管完成连接，并恰当缩短管道长度，进步管道刚性，防止管道之间发作共振的状况。在 X 向上，进给脉冲当量为 0.005mm / 脉冲；在 3——1000mm/min 进给速度范围进行无级调速，在X 向、1000——3000mm/min 内任意设定快进速度。

　　其次，基于数字环境下的机床机械结构改造要求。尽可能在机械构件改造时尺寸不变或者变化不大，并采用理想的机械传动结构装置满足传动比，以提高生产加工效率；合格的零部件重新安装时需按原有几许精度***，不合格的零部件安装时需求进行调整。所需改造的机械零部件必须达到一定的精度要求，如表面粗糙度、形位公差、硬度、强度等以确保运动部件之间光滑，减少摩擦阻力；在不需增加动力的情况下，可保证数控化改造后

　　的机床能够生产加工更多复杂的零件。

　　将 CA6140 型普通车床改造成经济型数控车床，横向进给机构的改造：将小拖板和手动刀架改造成数控刀架；2、每天检查主轴箱自动润滑系统工作是否正常，定期更换主轴箱润滑油。滚珠丝杠螺母副取代溜板箱、光杆进给箱和普通丝杆；调整操作的手动机构保留不变，同时保留支撑结构，齿轮箱体、步进电机安装在中拖板的后侧，齿轮箱采用一级齿轮减速。

位置误差

当伺服轴运动超过位置允差范围时，数控系统就会产生位置误差过大的报警，包括跟随误差、轮廓误差和***误差等。主要原因有：

①系统设定的允差范围小；

②伺服系统增益设置不当；

③位置检测装置有污染；

④进给传动链累积误差过大；

⑤主轴箱垂直运动时平衡装置(如平衡液压缸等)不稳。

8、漂移

当指令值为零时，坐标轴仍移动，从而造成位置误差。通过误差补偿和驱动单元的零速调整来消除。

9、机械传动部件的间隙与松动

在数控机床的进给传动链中，常常由于传动元件的键槽与键之间的间隙使传动受到***，因此，除了在设计时慎重选择键联结机构之外，对加工和装配必须进行严查。在装配滚珠丝杠时应当检查轴承的预紧情况，以防止滚珠丝杠的轴向窜动，因为游隙也是产生明显传动间隙的另一个原因。（7）普通机床数控化改造过程中还要考虑现有的电气控制系统是否能够满足改造后数控机床的要求，如果不能都达到要求，就须通过可编程逻辑控制器来进行改造。

参数设置

　　常用变频器，一般出厂时，厂家对每一个参数都有一个默认值，这些参数叫工厂值。在这些参数值的情况下，用户能以面板操作方式正常运行的，但以面板操作并不满足大多数传动系统的要求。数控机床与普通机床相比改善了劳动条件，加工前调整好数控机床，输入程序并启动，数控机床自动连续地对零件进行加工，直至零件加工完成。所以，用户在正确使用变频器之前，要对变频器参数时从以下几个方面进行：

　　(1)确认电机参数，变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。

　　(2)变频器采取的控制方式，即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。

　　(3)设定变频器的启动方式，一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以根据实际情况选择启动方式，可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。

　　(4)给定信号的选择，一般变频器的频率给定也可以有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定，当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后，变频器基本上能正常工作，如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。而机床速度的整个调节过程是由速度调节器来完成的，即凡是与速度有关的问题，应该去查找速度调节器，因此振动问题应查找速度调节器。