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數(shù)控機(jī)床改造的必要性

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):136
核心提示:
一、數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性,而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力。

  1.1可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。

  由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力,可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量,因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。

  1.2可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化,而且是柔性自動(dòng)化,從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3~7倍。

  由于計(jì)算機(jī)有記憶和存儲(chǔ)能力,可以將輸入的程序記住和存儲(chǔ)下來,然后按程序規(guī)定的順序自動(dòng)去執(zhí)行,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。數(shù)控機(jī)床只要更換一個(gè)程序,就可實(shí)現(xiàn)另一工件加工的自動(dòng)化,從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動(dòng)化,故被稱為實(shí)現(xiàn)了"柔性自動(dòng)化"。

  1.3加工零件的精度高,尺寸分散度小,使裝配容易,不再需要"修配"。

  1.4可實(shí)現(xiàn)多工序的集中,減少零件在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)。

  1.5由以上五條派生的好處。如:降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省了勞動(dòng)力(一個(gè)人可以看管多臺(tái)機(jī)床),減少了工裝,縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期,可對市場需求作出快速反應(yīng)等等。

  以上這些優(yōu)越性是前人想象不到的,是一個(gè)極為重大的突破。此外,機(jī)床數(shù)控化還是推行fmc(柔性制造單元)、fms(柔性制造系統(tǒng))以及cims(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動(dòng)化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。

  二、數(shù)控化改造的內(nèi)容

  2.1恢復(fù)原功能,對機(jī)床、生產(chǎn)線存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù);

  2.2cnc化,在普通機(jī)床上加數(shù)顯裝置,或加數(shù)控系統(tǒng),改造成nc機(jī)床、cnc機(jī)床;

  2.3翻新,為提高精度、效率和自動(dòng)化程度,對機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新,對機(jī)械部分重新裝配加工,恢復(fù)原精度;對其不滿足生產(chǎn)要求的cnc系統(tǒng)以最新cnc進(jìn)行更新;

  2.4技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新,為提高性能或檔次,或?yàn)榱耸褂眯鹿に嚒⑿录夹g(shù),在原有基礎(chǔ)上較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。

  三、數(shù)控化改造的特點(diǎn)

  3.1減少投資額、交貨期短

  同購置新機(jī)床相比,一般可以節(jié)省60%~80%的費(fèi)用,改造費(fèi)用低。特別是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。一般大型機(jī)床改造,只花新機(jī)床購置費(fèi)用的1/3,交貨期短。但有些特殊情況,如高速主軸、托盤自動(dòng)交換裝置的制作與安裝過于費(fèi)工、費(fèi)錢,往往改造成本提高2~3倍,與購置新機(jī)床相比,只能節(jié)省投資50%左右。

  3.2機(jī)械性能穩(wěn)定可靠,結(jié)構(gòu)受限

  所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅(jiān)固的鑄造構(gòu)件,而不是那種焊接構(gòu)件,改造后的機(jī)床性能高、質(zhì)量好,可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。但是受到原來機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制,不宜做突破性的改造。

  3.3熟悉了解設(shè)備、便于操作維修

  購買新設(shè)備時(shí),不了解新設(shè)備是否能滿足其加工要求。改造則不然,可以精確地計(jì)算出機(jī)床的加工能力;另外,由于多年使用,操作者對機(jī)床的特性早已了解,在操作使用和維修方面培訓(xùn)時(shí)間短,見效快。改造的機(jī)床一安裝好,就可以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

  3.4可充分利用現(xiàn)有的條件

  可以充分利用現(xiàn)有地基,不必像購入新設(shè)備時(shí)那樣需重新構(gòu)筑地基。

  3.5可以采用最新的控制技術(shù)

  可根據(jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度,及時(shí)地提高生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平和效率,提高設(shè)備質(zhì)量和檔次,將舊機(jī)床改成當(dāng)今水平的機(jī)床。

[$page]  四、數(shù)控系統(tǒng)的選擇

  數(shù)控系統(tǒng)主要有三種類型,改造時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。4.1、步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng)(滿足大部分機(jī)床的改造需要,價(jià)格便宜。)

  該系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置主要是步進(jìn)電機(jī)、功率步進(jìn)電機(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。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)簡單,調(diào)試維修方便,工作可靠,成本低,易改裝成功。

  4.2、異步電動(dòng)機(jī)直流電機(jī)拖動(dòng),光柵測量反饋的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)

  4.3、交/直流伺服電機(jī)拖動(dòng),編碼器反饋的半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)

  當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司廠家比較多,國外著名公司的如siemens公司、fanuc公司;國內(nèi)著名公司如仁和公司(經(jīng)濟(jì)實(shí)用型)和沈陽高檔數(shù)控國家工程研究中心等。選擇數(shù)控系統(tǒng)時(shí)主要是根據(jù)數(shù)控改造后機(jī)床要達(dá)到的各種精度、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率和用戶的要求。

  五、數(shù)控改造中主要機(jī)械部件改裝探討

  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
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