1 普通机床的改造意义
当前市场竞争激烈,需求多变。普通机床已不适应多品种、成批量生产的要求。而数控机床则结合了数控技术、PLC控制、检测技术等先进技术,可满足批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件要求。只需要改变加工零件程序,便可以满足不同的加工对象,无需对机床做任何调整。经过多次大修的普通车床,其零部件的尺寸改变较大,主要传动部件经过多次的更换、调整,仍然存在较高的故障率。传统的修理方案很难满足加工要求,而且维修费用高。因此进行数控系统的改造是必要的。
在机械加工行业中,数控机床的使用越来越广泛。数控机床的发展,既要全功能、高性能,又得简单实用,而且还得具有自动加工,操作和维修方便的基本功能。
2 数控化改造后的优越性
(1)提高加工精度和生产效率。
(2)提高机床的质量和性能,满足复杂型面零件的加工要求。
(3)实现机械加工的自动化,效率可提高2-6倍。
(4)可减少零件在机床间的频繁搬运时间,降低定位误差,实现工序的集中。
(5)可实现自动报警、监控、补偿等多种自检功能,可以监视机床运行状态。
(6)采用数控机床,不但可以降低了工人的劳动强度,节约了劳动力,大大减少了工装时间,同时可以缩短新产品试生产周期和测试周期,可对市场需求做出快速反应。
3 数控化改造主要解决的问题
(1)查找出普通机床所存在的问题,恢复其功能。
(2)安装数显装置或数控系统。
(3)恢复机械精度。
(4)在改造工程中,对工艺及技术要有所创新,实现数控改造的最大化。
4 各控制系统的选择
4.1 伺服系统的选择
伺服系统分为三种类型:开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统。改造时,可根据实际情况选择。
4.2 驱动电机的选择
对于经济型数控化改造,设计选用步进电机进行伺服控制。步进电机是将电脉冲信号转变为线位移或角位移的开环控制元件。在正常运行的情况下,电机的转速、停止的位置是由脉冲信号的脉冲数和频率来决定的,负载变化的对它没有影响,当给电机接收到一个脉冲信号时,电机则转过一个步距角。正因为存在这一线性关系,同时步进电机也具有周期性的误差而无累积误差等特点。这样用步进电机来控制速度、位置等就变的非常的简单。
4.3 控制系统的选择
根据不同实际情况、每个人的使用习惯、改造费用等一系列的条件,设计者对数控系统的选择、PLC的选择也是不同的。这需要设计者在现有的条件下,来实现最大的优化选择。
4.4 主轴电机的选择
主轴电动机需配备相应的控制元件,是它可以实现主轴的正、反转、点动控制和电机的热保护等功能,旋转方向的命令需要写到PLC程序中,由PLC输出端口控制正转继电器或反转继电器,使接触器动作,从而完成主轴的正反转切换。主轴电机功率大,启动时会产生很大的电流,所以设计中使用了三个接触器来完成电动机的星角切换。为适应螺纹加工的要求,将编码器安装到主轴上,将信号反馈到PCU单元。在螺纹加工中,操作者须知道主轴转速,根据主轴转速计算进给速度,所以在主轴上安装了编码器是用来检测主轴的转速,满足加工要求。
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