关于机床数控化改造机电设计相关问题思索

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1、关于机床数控化改造机电设计相关问题思索［摘要］本文在分析机床数控化改造的必要性的基础上，探讨了机床数控化改造的分类情况，重点分析了机床数控化改造的内容，以翻新技术在车床数控化改造中应用为例，结合现场实际情况，主要介绍机床数控化改造内容，以及相关的机电设计内容，希望对于今后机床改造具有一定帮助。［关键词］机床改造；数控化改造；改造内容；机电设计中图分类号:TG65文献标识码：A文章编号:1006-0278(2014)01-173-01一、机床数控化改造的必要性目前，与发达国家相比，我国企业机械制造整体水平还有着不小的差距，特别是对于先进制造技术的核心技术中的数控技术来说，更

2、是如此。我国目前大多数企业使用的窦唯传统老式机床，已经不能满足企业高技术产品的生产要求，在新形势下，传统式机床改造成数控机床已经大势所趋。二、机床数控化改造的分类下面则为机床的数控化改造的几个方面:第一，NC化功能。把数控系统和数显装置在普通机床上进行安装，从而改造为CNC机床和NC机床；第二，恢复原功能。诊断并恢复原有机床存在的故障部分；第三，翻新。翻新机床的机械及电气部分，这样能够有效提高效率、精度以及自动化程度，重新装配加工机械部分，满足原精度的恢复要求；并用最新的CNC进行不满足生产的CNC系统的更换工作。第四，技术创新工作。采用新技术与新工艺，在原有规模基础上尽

3、量提高性能档次，通过技术创新或者技术更新方法，力争较大规模能够提高更新改造的档次和水平。三、机床数控化改造的内容这里以翻新技术在车床数控化改造中应用为例，结合现场实际情况，主要介绍机床数控化改造内容，以及相关的机电设计内容。（一）进给轴的改造其中，同一电机驱动普通车床的x轴和z轴，不同的工件螺距则是通过走刀运动获得，就是经过走刀箱传动丝杠及溜板箱完成。在经过走刀箱传动光杆及溜板箱完成的走刀运动过程中，不同的进刀量，也就是X轴运动可以获得。对于改造普通车床数控化过程中，走刀箱及溜板箱往往都除去，而是代替采用进给伺服（或步进）传动链，分析具体情况如下。由数控指令获得不同的走刀

4、量和螺距而确定纵向，z轴:纵向电机一减速箱（或联轴器）一纵向滚珠丝杠一大拖板；由数控指令获得不同的走刀量确定横向，X轴：横向电机一减速箱（或联轴器）一横向滚珠丝杠一横滑板。在保证机床刚性的前提，对于改造后的保证机床刚性的前提进行分析，其影响因素包括机床导轨的精度情况、以及相应的滚珠丝杠副的选择和布置问题等等。（二）主轴部分改造分析车削加工中的主运动则是通过车床主轴带动工件进行不同转速旋转运动，从而使得大部分的机床动力得以消耗。相比于普通机床，数控车床的主轴箱主要有以下几个部分组成，包括电主轴或是传统机械主轴单元，加上变频电机，还有变频器所构成。数控化改造普通车床的过程中，

5、原主轴箱在大部分情况下都是保留的，尽量稍作改动，当需要改动时,需要注意以下几点问题。在不需要原有机械进行变速换挡处理过程时，一般在恒定速度链上固定主轴箱内齿轮组，为了避免失误出现操作事故，还应该焊死摩擦片。对于主轴中具有的液压操作，包括主轴的正反转、变速和润滑等功能，为了避免液压系统受到主电机正反转的影响，或者转速的变换影响而失灵，此时，需要增加单独普通电机安装，来进行相关的驱动。主轴部分数控化改造的另一个重要部分则是让机床能够进行螺纹加工，对于传统的车床交工螺纹过程来说，操作较为麻烦，都是通过不同的挂轮组来完成不同的螺纹加工。在进行改造过程中，一般把一个光电编码器在主轴

6、末端或者是滑轮架位置进行安装，主轴的同步性可以通过反馈给系统控制获得，要求其转速保持与主轴转速的一致性，光电码盘随着主轴转一周而旋转一周，这就能够加工出立项的螺纹。其中，绝对式光电码盘和增量式光电码盘是常见的两种光电码盘，它们的编码方式不同，国内常用的为增量式光电码盘。一般来说，常用的光电码盘上的刻线条数为1024线就能满足使用条件。（三）刀架部分的改造对于老式传统的车床刀架来说，大多是手动，加上液压驱动和少部分的电动，而电动刀架则是目前数控机床的刀架的基本形式，在改造过程中，可以根据实际需要情况进行更换，体现出电动刀架的迅速、定位准确等特点。立式电动刀架和卧式转塔刀架则

7、是常用的两种电动刀架，一般卧式类型可以安装8〜12把刀，立式类型有四工位或者六工位，每种刀架可分为免抬刀刀架和抬刀刀架之分，在改造过程中，常用的则是立式的四工位的电动刀架。（四）润滑部分改造对于老式传统的机床的润滑部分分析，除了主轴箱以外，丝杠副、导轨、光杆等都需要进行定期的油脂润滑和注油润滑处理，这样就影响到丝杠副、导轨的精度问题，对于同等驱动下的机床运动的灵活性和稳定来说，也具有一定影响。在进行机床改造过程中，一般都要相应的改造润滑部分，一般分为编程自动润滑和手控润滑两种，往往采用定时、定量供应稀油的润滑方式进行，根据实际