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數(shù)控車床改造中主要機(jī)械部件的改裝內(nèi)容
日期：2010年01月06 來源：沈陽第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字：數(shù)控車床
控制系統(tǒng)的選擇
1．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng)
該系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置主要是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、數(shù)控車床功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、電液脈沖馬達(dá)等。由數(shù)控系統(tǒng)送出的進(jìn)給指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路控制和功率放大后，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒輪副與滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件。搖臂鉆床只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率以及通電順序，便可控制執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)的位移量、速度和運(yùn)動(dòng)方向。這種系統(tǒng)不需要將所測(cè)得的實(shí)際位置和速度反饋到輸入端，故稱之為開環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的位移精度主要決定于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移精度、齒輪絲杠等傳動(dòng)元件的節(jié)距精度，所以系統(tǒng)的位移精度較低。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試維修方便，工作可靠，成本低，易改裝成功。
2．異步電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，光柵測(cè)量反饋的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)
該系統(tǒng)與開環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別是：由光柵、感應(yīng)同步器等位置檢測(cè)裝置測(cè)得的實(shí)際位置反饋信號(hào)，隨時(shí)與給定值進(jìn)行比較，將兩者的差值放大和變換，數(shù)控車床驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以給定的速度向著消除偏差的方向運(yùn)動(dòng)，直到給定位置與反饋的實(shí)際位置的差值等于搖臂鉆床零為止。閉環(huán)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比開環(huán)系統(tǒng)復(fù)雜，成本也高，對(duì)環(huán)境溫度要求嚴(yán)，設(shè)計(jì)和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難，但是可以獲得比開環(huán)系統(tǒng)更高的精度、更快的速度，驅(qū)動(dòng)更大功率的特性指標(biāo)。在改造過程中，可根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求，決定是否采用這種系統(tǒng)。
3．交／直流伺服電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，編碼器反饋的半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)
半閉環(huán)系統(tǒng)檢測(cè)元件安裝在中間傳動(dòng)件上，間接測(cè)量執(zhí)行部件的位置。它只能補(bǔ)償系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)部部分元件的誤差，因此，它的精度比閉環(huán)系統(tǒng)的精度低，但是它的結(jié)構(gòu)與調(diào)試都較閉環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)單。在將角位移檢測(cè)元件與速度檢測(cè)元件和伺搖臂鉆床服電動(dòng)機(jī)作成一個(gè)整體時(shí)，則無需考慮位置檢測(cè)裝置的安裝問題。
具體選擇哪家的數(shù)控系統(tǒng)，主要根據(jù)數(shù)控改造后機(jī)床要達(dá)到的各種數(shù)控車床精度、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率和用戶的要求來決定。
數(shù)控改造中主要機(jī)械部件的改裝內(nèi)容
一臺(tái)新的數(shù)控機(jī)床，在設(shè)計(jì)上要達(dá)到：有高的靜動(dòng)態(tài)剛度；運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦因數(shù)��；傳動(dòng)無間隙；功率大；便于操作和維修。機(jī)床數(shù)控改造時(shí)應(yīng)盡量達(dá)到上述要求。不能認(rèn)為將數(shù)控裝置與普通機(jī)床連接在一起就達(dá)到了數(shù)控機(jī)床的要求，還應(yīng)對(duì)主要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造，使其達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求，才能獲得預(yù)期的改造目的。
(1)滑動(dòng)導(dǎo)軌副。數(shù)控車床對(duì)數(shù)控車床來說，導(dǎo)軌除應(yīng)具有普通車床導(dǎo)向精度和工藝性外，還要有良好的耐摩擦、磨損特性，并減少因摩擦阻力而致死區(qū)。同時(shí)要有足夠的剛度，以減少導(dǎo)軌變形對(duì)加工精度的影響，以及合理的導(dǎo)軌防護(hù)和潤滑。
(2)齒輪副。搖臂鉆床一般機(jī)床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動(dòng)精度，數(shù)控機(jī)床上使用的齒輪精度等級(jí)都比普通機(jī)床高。在結(jié)構(gòu)上要能達(dá)到無間隙傳動(dòng)，因而改造時(shí)，機(jī)床主要齒輪必須滿足數(shù)控機(jī)床的要求，以保證機(jī)床加工精度。
(3)滑動(dòng)絲杠與滾珠絲杠。絲杠傳動(dòng)直接關(guān)系到傳動(dòng)鏈精度。絲杠的選用主要取決于工件的精度要求和拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求。工件精度要求不高時(shí)，刮米用滑動(dòng)絲杠，但應(yīng)檢查原絲杠的磨損情況，如螺距誤差、螺距累計(jì)誤差以及相配螺母間隙。一般情況下滑動(dòng)絲杠精度應(yīng)不低于6級(jí)，螺母間隙過大則應(yīng)更換螺母。采用滑動(dòng)絲杠相對(duì)數(shù)控車床滾珠絲杠價(jià)格較低，搖臂鉆床但難以滿足較高精度零件加工的要求。
滾珠絲杠摩擦損失小，效率高，其傳動(dòng)效率可在90％以上；精度高，壽命長；起動(dòng)力矩和運(yùn)動(dòng)時(shí)的力矩相接近，可以降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩。因此可滿足較高精度零件加工的要求。
(4)安全防護(hù)。改造效果必須以安全為前提。在機(jī)床改造中要根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施，切不可忽視。滾珠絲杠副是精密元件，工作時(shí)要嚴(yán)防灰塵，特?cái)?shù)控車床別是切屑及硬砂粒進(jìn)入滾道。在縱向絲杠上也可加整體鐵板防護(hù)罩。床鞍與滑動(dòng)導(dǎo)軌接觸的兩端面要密封好，絕對(duì)禁止硬質(zhì)顆粒狀的異物進(jìn)入滑動(dòng)面損傷導(dǎo)軌。
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