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1、万方数据142002年9月苏盐科技Ji蚰伊uProvinceSaltsci衄ce&Technolog)r第3期【摘要】【关键词】杨广才(淮海工学院)唐学媛(东北大学)对普通铣床实施数控改造,就是用微机控制步进电动机来执行机床在加工中所需的进给运动,使其按照预先编好的程序进行铣削加工,从而获得形状舜口精度更符合要求的零件。数控系统铣床改造方式实例利用微机改造普通机床,是目前设备改造急需解决的问题,它投资少,见效快,是改造传统设备的有效途径。这里主要介绍采用JWK一1卯型单片微机系统改造X52K型铣床,它是一种开环的数控系统,可用于卧式车床、普通铣床的改造
2、。适合中小批量、多品种、多规格的异形零件加工。其效果好、精度高,能保证零件的加工质量。l数控系统1.1JWK—15T数控系统JWK一15T数控系统的核心是MCS一51系列的803l单片微机。JWK—15T用三路驱动电路,分别控制X向、Y向和Z向步进电动机,来进行机床位移的运动,并能实现任意二坐标联动和三坐标联动。JWK数控系统的组成,主要由高性能、高可靠性的MCS一5l系列单片机和步进电动机伺服驱动所组成。其连接排列图如图1及步进电动机控制电路与接线图如图2所示。JWK数控系统连接排列图803lnNHo厶H糍皂lJ3‘4一:A.BC.D...一IIql
3、口I口llACBD圈2步进电动机控制电路_及接线圈1.2控制系统的主要参数1.2.1编程加工长度(L)可分为X向:0≤L≤4999.99mm:Y向:0≤L≤9999.99mm;Z向:0≤L≤9999.99mm;1.2.2进给速度:0~6肋,min;1.2.3脉冲当量:X向:0.005mm;Y向:0.01衄;Z向:0。01mm;1.2.4步进电动机:X向、Y向、Z向步进电动机:110‰流嚣器淼M矾幽掣鬈嚣嚣啪∞∞鲳卵铂药弘幻轮孔∞汐勰卯笛笱M始鸵殂●23456789mn记BM:2M"璩俜幻DJ2345石J坩DJ2345五J2J%圈Hnn一一一一一一一一一
4、一一~~砜万方数据第3期杨广才等:普通铣床的数据控改造15脚睨或13伽间∞;或JBF系列;1.2.5三坐标开环控制系统(X、Y、Z)可实现任意两个坐标联动或三联动。1.3控制系统的主要功能1.3.1手动暂停,手动快速返回坐标原点。1.3.26个方向点动进给,手动快速迸给。1.3.3间隙补偿功能。刀具补偿功能。1.3.4用户指令掉电保护功能。1.3.5具有程序暂停、延时、局部循环、自动循环功能。1.3.6用户指令编程、修改、删除、清零功能。1.3.7误操作诊断与显示功能。1.3.8可自动进行直线、斜线、圆弧、螺纹(公、英制)的加工。2机床的改造方式及机械
5、改造2.1平面坐标系2.1.1X向步进电动机的安装它与铣床横向丝杆联接。拆除铣床原有的横向手柄,紧固螺母、离合器等。用联接板将丝杠轴与步进电动机相连,并用锥销固定,将步进电动机及变速箱固定在铣床横向工作台外端面上。如图3J4l圈3铣床横向改造圈2.1.2Y向步进电动机的安装它与铣床的纵向丝杠联接。拆除原有的丝杠右端防护罩,用联接套将丝杠轴与步进电动机轴相连,并将步进电动机与变速箱固定在铣床纵向工作台右端面上。如图4/J6130BF瞄d/U芸必Hrr\。动纵向丝杠圈4铣床纵向改造豳2.1.3Z向步进电动机的安装它与铣床铣头的垂直丝杠联接。拆除铣头垂直手柄
6、,装上从动齿轮并用锥销使之与轴固定。再将另一主动齿轮装在步进电动机轴头上,然后将此固定在板支架上。装时应保证两齿轮啮合时所需的几何尺寸位置的精度和齿隙。如图5田5铣床霉置向改造田为确保实现垂直向的精确位置和增大传动力矩,可设置蜗轮副传动来联接步进电动机与垂直丝杆。2.2平面旋转坐标系X向Y向步进电动机的安装方式与前述相同,而Z向步进电动机与圆盘工作台联接,装从动齿轮于圆盘工作台的输人蜗杆上,用键固定,并增加顶丝加固;装主动齿轮于Z向步进电动机轴上,用键或销及顶丝固定;将Z向步进电动机及变速箱固定在支架上,使支架固定在铣床的工作台上。如图6.田6铣床圆盘
7、向改造田2.3平面和旋转坐标系X向Y向步进电动机的安装同前述。Z向步进电动机与分度头联接。联接的方式和要求同于圆盘工作台。如图6经过改造后,扩大了铣床的加工功能。扩展了其应用范围,可自动进行直线、斜线、圆弧、螺纹及复合轨迹、高精度曲线等的数控加工。3实例3.1机床改造参数选择3.1.1铣床纵向工作台丝杆由Z向步进电动机联接控制万方数据16苏盐斜技2002年9月JBF一8型步进电动机,配套丝杆螺距:6mm;改后脉冲当量:0.01mm。3.1.2铣床横向工作台丝杆由X向步进电动机联接控制JBF一7型步进电动机,配套丝杆螺距:4mill;改后脉冲当量:0.0
8、05nlin。3。2程序设计此零件为烟机零件,零件形状如图7圈7烟机压轨零件圈3.2.1数控机
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