車床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì)論文

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1、機(jī)床數(shù)控改造的意義 　　1)節(jié)省資金。機(jī)床的數(shù)控改造同購置新機(jī)床相比一般可節(jié)省60%左右的費(fèi)用，大型及特殊設(shè)備尤為明顯。一般大型機(jī)床改造只需花新機(jī)床購置費(fèi)的1/3。即使將原機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底改造升級(jí)也只需花費(fèi)購買新機(jī)床60%的費(fèi)用，并可以利用現(xiàn)有地基。 2)性能穩(wěn)定可靠。因原機(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過長期時(shí)效，幾乎不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度。 3)提高生產(chǎn)效率。機(jī)床經(jīng)數(shù)控改造后即可實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3至5倍。對(duì)復(fù)雜零件而言難度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工裝，不僅節(jié)約了費(fèi)用而且可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。 　　1普通車床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 　　機(jī)床的數(shù)控改造，主

2、要是對(duì)原有機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)，最終使機(jī)床達(dá)到比較理想的狀態(tài)。數(shù)控車床是機(jī)電一體化的典型代表，其機(jī)械結(jié)構(gòu)同普通的機(jī)床有諸多相似之處。然而，現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床不是簡單地將傳統(tǒng)機(jī)床配備上數(shù)控系統(tǒng)即可，也不是在傳統(tǒng)機(jī)床的基礎(chǔ)上，僅對(duì)局部加以改進(jìn)而成(那些受資金等條件限制，而將傳統(tǒng)機(jī)床改裝成建議數(shù)控機(jī)床的另當(dāng)別論)。傳統(tǒng)機(jī)床存在著一些弱點(diǎn)，如剛性不足、抗振性差、熱變形大、滑動(dòng)面的摩擦阻力大及傳動(dòng)元件之間存在間隙等，難以勝任數(shù)控機(jī)床對(duì)加工精度、表面質(zhì)量、生產(chǎn)率以及使用壽命等要求?，F(xiàn)代的數(shù)控技術(shù)，特別是加工中心，無論是其支承部件、主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、輔助功能等部件結(jié)構(gòu)，還是整體布局、外部

3、造型等都已經(jīng)發(fā)生了很大變化，已經(jīng)形成了數(shù)控機(jī)床的獨(dú)特機(jī)械結(jié)構(gòu)。因此，我們?cè)趯?duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造的過程中，應(yīng)在考慮各種情況下，使普通機(jī)床的各項(xiàng)性能指標(biāo)盡可能地與數(shù)控機(jī)床相接近。 　　2數(shù)控車床的性能和精度的選擇 　　并不是所有的舊機(jī)床都可以進(jìn)行數(shù)控改造，機(jī)床的改造主要應(yīng)具備兩個(gè)條件：第一，機(jī)床基礎(chǔ)件必須有足夠的剛性。第二，改造的費(fèi)用要合適，經(jīng)濟(jì)性好。在改裝車床前，要對(duì)機(jī)床的性能指標(biāo)做出決定。改裝后的車床能加工工件的最大回轉(zhuǎn)直徑以及最大長度、主電動(dòng)機(jī)功率等一般都不會(huì)改變。加工工件的平面度、直線度、圓柱度以及粗糙度等基本上仍決定于機(jī)床本身原有水平。主要有下述性能和精度的選擇需要在改

4、裝前確定。 1)軸變速方法、級(jí)數(shù)、轉(zhuǎn)速范圍、功率以及是否需要數(shù)控制動(dòng)停車等。 2)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)： 進(jìn)給速度：Z向(通常為8～400mm/min)；X向(通常為2～100 mm/min)。 快速移動(dòng)：Z向(通常為1.2～4m/min)；X向(通常為1.2～3m/min)。 脈沖當(dāng)量：在0.025～0.005mm內(nèi)選取，通常Z向?yàn)閄向的2倍。 加工螺距范圍：包括能加工螺距類型(公制、英制、模數(shù)、徑節(jié)和錐螺紋等)，一般螺距在10mm以內(nèi)都不難達(dá)到。 3)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式(一般都選用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng))。 4)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)是否需要改裝成滾珠絲杠傳動(dòng)。 5)刀架是否需要配置自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架，若配置需要確定工位數(shù)。 6)

5、其他性能指標(biāo)選擇： 插補(bǔ)功能：車床加工需具備直線和圓弧插補(bǔ)功能。 刀具補(bǔ)償和間隙補(bǔ)償：為了保證一定的加工精度，一般需考慮設(shè)置刀補(bǔ)和間隙補(bǔ)償功能。 顯示：采用數(shù)碼管還是液晶或者顯示器顯示，顯示的位數(shù)多少等問題要根據(jù)車床加工功能實(shí)際需要確定，一般來說，顯示越簡單成本越低，也容易實(shí)現(xiàn)。 診斷功能：為防止操作者輸入的程序有錯(cuò)和隨之出現(xiàn)的錯(cuò)誤動(dòng)作，可在數(shù)控改造系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)加入必要的器件和軟件，使其能指示出機(jī)床出現(xiàn)故障或者功能失效的部分等，實(shí)現(xiàn)有限的診斷功能。 以上是車床數(shù)控改造時(shí)需要考慮的一些通用性能指標(biāo)，有的車床改造根據(jù)需要還會(huì)有些專門的要求，如車削大螺距螺紋、在惡劣的環(huán)境下工作的防塵干擾、車刀高精度對(duì)

6、刀等，這個(gè)時(shí)候應(yīng)有針對(duì)性的專門設(shè)計(jì)。 　　3車床數(shù)控改造方案選擇 　　當(dāng)數(shù)控車床的性能和精度等內(nèi)容基本選定后，可根據(jù)此來確定改造方案。目前機(jī)床數(shù)控改造技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，專用化的機(jī)床數(shù)控改造系統(tǒng)所具備的性能和功能一般均能滿足車床的常規(guī)加工要求。因此，較典型的車床數(shù)控改造方案可選擇為：配置專用車床數(shù)控改造系統(tǒng)，更換進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)絲杠傳動(dòng)為滾珠絲杠傳動(dòng)、采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、配置脈沖發(fā)生器實(shí)現(xiàn)螺紋加工功能、配置自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀功能。 目前較典型的經(jīng)濟(jì)型專用車床數(shù)控改造系統(tǒng)具有下列基本配置和功能： 1)采用單片微機(jī)為主控CPU，具有直線和圓弧插補(bǔ)、代碼編程、刀具補(bǔ)償和間隙補(bǔ)

7、償功能、數(shù)碼管二坐標(biāo)同時(shí)顯示、自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架控制、螺紋加工等控制功能。 2)配有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，脈沖當(dāng)量或控制精度一般為：Z為0.01mm，X向?yàn)?.005mm(要與相應(yīng)導(dǎo)程的絲杠相配套)。 3)加工程序大多靠面板按鍵輸入，代碼編制，掉電自動(dòng)保護(hù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)；可以對(duì)程序進(jìn)行現(xiàn)場編輯修改和試運(yùn)行操作。 4)具有單步或連續(xù)執(zhí)行程序、循環(huán)執(zhí)行程序、機(jī)械極限位置自動(dòng)限位、超程報(bào)警，以及進(jìn)給速度程序自動(dòng)終止等各類數(shù)控基本功能。 　　4車床數(shù)控改造實(shí)例 　　如圖1-1所示為CA6140型普通車床數(shù)控化改造例，它采用了一種比較簡單但是較為典型的改裝方案，改造后的車床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)A和B驅(qū)動(dòng)

8、，它們分別安裝在床頭箱內(nèi)(或床身尾部)和拖板后方，通過減速齒輪和縱橫向絲杠帶動(dòng)車床的縱橫進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。(插圖1-1) 為使改造后的車床能充分發(fā)揮數(shù)控車床的效能，縱橫向絲杠螺母副一般需要調(diào)換成滾珠絲杠螺母副。當(dāng)利用原絲杠螺母副時(shí)，為了減少改造工作量，縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)及減速箱一般裝在床身尾部，這時(shí)連接車床原傳動(dòng)系統(tǒng)(主軸系統(tǒng))和縱向絲杠傳動(dòng)的離合器尚未拆除，工作時(shí)應(yīng)使處于脫開位置。同理，脫落蝸桿等原橫向自動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)若未拆除，工作時(shí)也應(yīng)使其處于空檔(空擋)位置。改造后的進(jìn)給脈沖當(dāng)量的量值靠步進(jìn)電機(jī)步距角、減速齒輪比、絲杠導(dǎo)程三者協(xié)調(diào)確定。三者之間換算關(guān)系可以以下式表示： (θ/360)（ac/bd)T=δ

9、式中θ——步進(jìn)電機(jī)步聚角(度)； T——所驅(qū)動(dòng)絲杠導(dǎo)程(mm); a,b,c,d——齒輪齒數(shù)，當(dāng)單級(jí)減數(shù)時(shí)，令c、d等于1； δ——脈沖當(dāng)量值(mm)。 步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)根據(jù)阻力矩及切屑用量的大小和機(jī)床型號(hào)來選擇，普通車床(如C6140、C620等)的數(shù)控改造中多采用0.08——0.15(Nm)靜力矩的步進(jìn)電機(jī)，如選0.08(Nm)的作為橫向進(jìn)給電機(jī)；選0.15(Nm)的作為縱向進(jìn)給電機(jī)。 若需要，可將原刀架換成自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架，則可以用程序數(shù)控轉(zhuǎn)換刀具進(jìn)行切屑加工。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀信號(hào)時(shí)，首先繼電器K1動(dòng)作，換刀電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，使上刀體上升。當(dāng)上刀體上升到一定的高度時(shí)，離合轉(zhuǎn)盤起作用

10、，帶動(dòng)上刀體旋轉(zhuǎn)進(jìn)行選刀。刀架上方的發(fā)信盤中對(duì)應(yīng)每個(gè)刀位都安有一個(gè)傳感器，當(dāng)上刀體旋轉(zhuǎn)到某個(gè)刀位時(shí)，該刀位的傳感器向數(shù)控系統(tǒng)輸出信號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)將刀位信號(hào)與指令刀位信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)兩信號(hào)相同時(shí)，說明上刀體已旋轉(zhuǎn)到所選刀位。此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)控制繼電器K1釋放，繼電器K2吸合，換刀電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，活動(dòng)銷在反靠盤上初定位。在活動(dòng)銷反靠的作用下，螺桿帶動(dòng)上刀體下降，直到齒牙盤咬合，完成精定位，并通過蝸輪蝸桿鎖緊螺母，使刀架緊固。此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)控制繼電器K2釋放，換刀電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，完成換刀動(dòng)作。也可以保留原刀架仍采用手動(dòng)轉(zhuǎn)換刀具，但在換刀時(shí)必須設(shè)置程序暫停。如果需要加工螺紋，則要在主軸外端或其他適當(dāng)部位裝上一個(gè)脈沖發(fā)

11、生器C，用它發(fā)出脈沖使步進(jìn)電機(jī)準(zhǔn)確地配合主軸的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生相應(yīng)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，即保證主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，車刀移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程。 上述改造方案中，不更換絲杠方法當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，仍可以加工，但滑動(dòng)絲杠螺母副容易磨損故需要經(jīng)常檢修，而且功率和加工精度均不如滾珠絲杠螺母副驅(qū)動(dòng)方式。另外，拖板與床身的導(dǎo)軌不夠平行或垂直，以及兩者之間摩擦力過大，絲杠軸線與導(dǎo)軌間存在平行度誤差等問題均會(huì)使驅(qū)動(dòng)阻力增加。為了減阻力以提高步進(jìn)電機(jī)的力矩有效率和加工精度. 機(jī)床改造完畢后，還應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行安裝調(diào)試及驗(yàn)收。一般來說，應(yīng)特別注意安裝的位置和基礎(chǔ)，使機(jī)床處于良好穩(wěn)定的工作環(huán)境。其次是全面檢查各器件、插件的連接情況以及各油路、電路的

12、情況，再進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的連接。當(dāng)完成數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)整，具備了機(jī)床聯(lián)機(jī)通電試車的條件，可切斷數(shù)控系統(tǒng)的電源，連接電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力線，恢復(fù)報(bào)警設(shè)定，準(zhǔn)備通電試車。試車的目的是考核機(jī)床的安裝是否穩(wěn)固，各傳動(dòng)、操縱、控制、潤滑、液壓、氣動(dòng)等系統(tǒng)是否正常和靈敏可靠。改造后的數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收是和安裝調(diào)試工作同步進(jìn)行的。一臺(tái)機(jī)床數(shù)控改造完好后的檢測(cè)驗(yàn)收工作是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，其試驗(yàn)檢測(cè)手段及技術(shù)要求也很高，它需要使用各種高精度的儀器，對(duì)機(jī)床的機(jī)、電、液、氣各部分及整機(jī)進(jìn)行單項(xiàng)性能綜合性能檢測(cè)，包括運(yùn)行剛度和熱變形等一系列試驗(yàn)，其中應(yīng)特別注意機(jī)床數(shù)控功能的檢驗(yàn)，最后得出該機(jī)床的綜合評(píng)價(jià)。 　　5結(jié)論 　　

13、經(jīng)過大量實(shí)踐證明普通機(jī)床數(shù)控化改造具有一定經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和穩(wěn)定性。其改造涉及到機(jī)械、電氣、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域，是一項(xiàng)理論深、實(shí)踐強(qiáng)的系統(tǒng)工程。在進(jìn)行數(shù)控改造時(shí)，應(yīng)該做好改造前的技術(shù)準(zhǔn)備。改造過程中，機(jī)械修理與電氣改造相結(jié)合，先易后難、先局部后全局。 一、機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。 數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心技術(shù)，它的整體水平標(biāo)志著一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化的水平和綜合國力的強(qiáng)弱，具有超越其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的戰(zhàn)略物資地位。目前我國企業(yè)機(jī)械制造整體水平與發(fā)達(dá)國家相比還有很大的差距。由于我國企業(yè)大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床和數(shù)控

14、系統(tǒng)依賴進(jìn)口，企業(yè)承受不了巨額購置費(fèi)，且易受國外的控制，另外數(shù)控機(jī)械設(shè)備維修力量薄弱，進(jìn)口的備件維修成本高，設(shè)備完好率低，大部分進(jìn)口機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)崩潰，有的甚至在進(jìn)口后還沒使用就已因?yàn)楦鞣矫嬖虿荒苁褂玫鹊取Ｒ虼四壳拔覈髽I(yè)機(jī)床數(shù)控化比例極低，不到5%，各企業(yè)使用的絕大部分為傳統(tǒng)老式機(jī)床，很難滿足企業(yè)高技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)需求和生產(chǎn)效率。為節(jié)約成本，進(jìn)一步發(fā)揮老式傳統(tǒng)機(jī)床的功效和潛在價(jià)值，將大批傳統(tǒng)老式機(jī)床改造為數(shù)控機(jī)床是一種必然性和趨勢(shì)。 二、機(jī)床數(shù)控化改造的分類。 機(jī)床的數(shù)控化改造可以分為以下幾種： 1、其一是恢復(fù)原功能，對(duì)機(jī)床存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù)； 2

15、、其二是NC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； 3、其三是翻新，為提高精度、效率和自動(dòng)化程度，對(duì)機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新，對(duì)機(jī)械部分重新裝配加工，恢復(fù)原精度；對(duì)其不滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進(jìn)行更新； 4、其四是技術(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?、新技術(shù)，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。 三、機(jī)床數(shù)控化改造的內(nèi)容 下面按第三種改造方式以車床數(shù)控化改造為例，結(jié)合我公司在機(jī)床改造中的實(shí)際操作情況介紹一下其改造的主要內(nèi)容和主要結(jié)構(gòu)形式。 1、進(jìn)給

16、軸的改造 普通車床的X軸和Z軸均由同一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，走刀運(yùn)動(dòng)經(jīng)走刀箱傳動(dòng)絲杠及溜板箱，獲得不同的工件螺距即Z軸運(yùn)動(dòng)；走刀運(yùn)動(dòng)經(jīng)走刀箱傳動(dòng)光桿及溜板箱，獲得不同的進(jìn)刀量即X軸運(yùn)動(dòng)。普通車床數(shù)控化改造時(shí)一般都去掉走刀箱及溜板箱，改用進(jìn)給伺服（或步進(jìn)）傳動(dòng)鏈分別代替，具體體現(xiàn)為： Z軸：縱向電機(jī)→減速箱（或聯(lián)軸器）→縱向滾珠絲杠→大拖板，縱向按數(shù)控指令獲得不同的走刀量和螺距。 X軸：橫向電機(jī)→減速箱（或聯(lián)軸器）→橫向滾珠絲杠→橫滑板，橫向按數(shù)控指令獲得不同的走刀量。 改造后整個(gè)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)精度在保證機(jī)床剛性的前提下，與滾珠絲杠副的選擇和布置結(jié)構(gòu)形式、機(jī)床導(dǎo)軌的精度情況等有

17、很大的關(guān)系。 1）、滾珠絲杠副的選擇和布置結(jié)構(gòu)形式 普通車床大多采用的是T型絲杠等滑動(dòng)絲杠副，與滾珠絲杠副相比摩擦阻力大、傳動(dòng)效率低，不能適應(yīng)于高速運(yùn)動(dòng)。另外由于磨損快，造成其精度保持性和壽命低等等，在進(jìn)行普通機(jī)床數(shù)控化改造時(shí)往往都將其更換為滾珠絲杠副。滾珠絲杠副有以下一些特點(diǎn)：摩擦損失小，傳動(dòng)效率高，可達(dá)0.90～0.96；若使用的絲杠螺母預(yù)緊后，可以完全消除間隙，提高傳動(dòng)剛度；摩擦阻力小，幾乎與運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，動(dòng)靜摩擦力之差極小，能保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象；磨損小、壽命長、精度保持性好。但應(yīng)注意，由于滾珠絲杠副不能自鎖，有可逆性，即能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅?/p>

18、線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此絲杠立式和傾斜使用時(shí)，應(yīng)增加制動(dòng)裝置或平衡裝置。 滾珠絲杠副根據(jù)其滾珠的回轉(zhuǎn)方式可以分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種，根據(jù)螺母的結(jié)構(gòu)形式又可以分為雙螺母和單螺母。在進(jìn)行改造時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況和結(jié)構(gòu)形式來定，由于外循環(huán)式絲杠副螺母回珠器在螺母外邊，所以很容易損壞而出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，而內(nèi)循環(huán)式的回珠器在螺母副內(nèi)部，不存在卡死和脫落現(xiàn)象。由于雙螺母不僅裝配、預(yù)緊調(diào)整等比單螺母方便，而且其傳動(dòng)剛性比單螺母也好，所以只要結(jié)構(gòu)和機(jī)床空間滿足要求，在普通機(jī)床數(shù)控化改造中多選內(nèi)循環(huán)式雙螺母結(jié)構(gòu)。 改造時(shí)各軸滾珠絲杠的直徑一般都是與原T型絲杠直徑相近，對(duì)有特殊要求的機(jī)床還應(yīng)根據(jù)桿系的穩(wěn)

19、定性計(jì)算其臨界轉(zhuǎn)速，最終確定滾珠絲杠的直徑。絲杠導(dǎo)程在滿足機(jī)床改造后性能的前提下越小，對(duì)機(jī)床的傳動(dòng)精度越有利。機(jī)床的傳動(dòng)精度在保證機(jī)床剛性的情況下，與絲杠副本身的精度和軸承布置形式有很大的關(guān)系，一般在普通機(jī)床改造中絲杠副選P4級(jí)即可滿足要求，特殊精密機(jī)床選P3級(jí)甚至更高。絲杠副軸承常見的布置形式根據(jù)不同的需要可以分為以下幾種，如圖1。 圖1 絲杠副軸承的布置形式 (1).圖1－a中為一端固定，一端懸空的布置方式。這種安裝方式的承載能力小，軸向剛度低，僅適應(yīng)于短絲杠，如數(shù)控機(jī)床的調(diào)整環(huán)節(jié)或升降臺(tái)式數(shù)控銑床的垂直坐標(biāo)中。 (2).圖1－b中為一端固定，一端

20、支承的布置方式。這種安裝方式多在絲杠較長，轉(zhuǎn)速較高的場合，在受力較大時(shí)還得增加角接觸球軸承得數(shù)量，轉(zhuǎn)速不高時(shí)多用更經(jīng)濟(jì)的推力球軸承代替角接觸球軸承。 (3).圖1－c和1－d中為兩端固定的布置方式。這種布置方式絲杠副得支承剛性最好，通過軸承的預(yù)緊力預(yù)拉伸絲杠，以減少絲杠熱變形的影響。這種方式多用在絲杠長度不大得情況，但設(shè)計(jì)時(shí)要注意提高平面球軸承的承載能力、支承剛度以及絲杠裝配時(shí)的預(yù)拉伸量，否則會(huì)影響軸承壽命，同時(shí)也會(huì)因?yàn)轭A(yù)加負(fù)載得不易控制而增加電機(jī)的附加扭矩。 2）、機(jī)床導(dǎo)軌 普通車床導(dǎo)軌大多采用的是滑動(dòng)導(dǎo)軌，其動(dòng)、靜摩擦系數(shù)大，在使用一段時(shí)間后都會(huì)有不同程度的磨損，

21、對(duì)機(jī)床傳動(dòng)精度和其保持性帶來很大的影響。因此在對(duì)其進(jìn)行數(shù)控化改造的同時(shí)必須針對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌狀況進(jìn)行必要的檢修處理，對(duì)于磨損較嚴(yán)重的更要進(jìn)行大修，即進(jìn)行磨削、淬火、貼塑、配刮等處理，同時(shí)采用合理的潤滑，充分保證其精度。 3）、電機(jī)與絲杠的聯(lián)接 在滿足機(jī)床要求的前提下，為減少中間環(huán)節(jié)帶來的傳動(dòng)誤差，我們多將電機(jī)與絲杠副通過聯(lián)軸器直接聯(lián)接，這要根據(jù)改造中實(shí)際情況來定。一般對(duì)于小型車床如C6116型，由于空間尺寸有限，特別是X軸，電機(jī)與絲杠副不能直聯(lián)，多采用齒輪副或同步帶論來傳動(dòng)；對(duì)于大型車床如C6150,床身長5米的車床，由于絲杠較長，直徑較大，除了要考慮傳動(dòng)力的問題，還要考慮其低速性能

22、及加減速慣量匹配的問題，往往電機(jī)都要通過幾級(jí)減速來傳動(dòng)。無論是采用齒輪還是同步帶論來傳動(dòng)，其傳動(dòng)間隙的消除是比較關(guān)鍵的。齒輪傳動(dòng)中常用的方法有錯(cuò)齒消隙法、偏心軸調(diào)整法等等，同步帶論傳動(dòng)中多采用調(diào)整中心距或張緊輪消隙法。 2、主軸部分的改造 車床主軸帶動(dòng)工件以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)是車削加工中的主運(yùn)動(dòng)，消耗機(jī)床大部分動(dòng)力。普通車床由主電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶傳動(dòng)，經(jīng)主軸變速箱帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，主軸箱經(jīng)手動(dòng)或自動(dòng)變速獲得（9～24）級(jí)轉(zhuǎn)速，通過電磁或液壓離合器操縱主軸的變速和正反轉(zhuǎn)；而數(shù)控車床主軸箱由電主軸或傳統(tǒng)機(jī)械主軸單元加變頻電機(jī)和變頻器組成。普通車床在數(shù)控化改造時(shí)大部分情況下保留原主軸箱，不做改動(dòng)或少

23、做改動(dòng)。如需改動(dòng)則要注意以下幾點(diǎn)： 如原主軸含液壓操縱主軸的變速、正反轉(zhuǎn)和潤滑功能，則需對(duì)其增裝單獨(dú)普通電機(jī)加以驅(qū)動(dòng)，避免液壓系統(tǒng)受到主電機(jī)正反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速變換而失靈。 如不需要原有機(jī)械變速換擋時(shí)，則需將主軸箱內(nèi)齒輪組固定在一恒定的速度鏈上，摩擦片也應(yīng)焊死以免因?yàn)檎`操作出現(xiàn)事故。 機(jī)床能否進(jìn)行螺紋加工是主軸部分?jǐn)?shù)控化改造的另一重要部分，傳統(tǒng)車床加工螺紋時(shí)往往是通過掛輪組來完成，加工不同的螺紋則需不同的掛輪組，操作起來十分麻煩。改造時(shí)如圖2， 圖2 主軸編碼器安裝圖 我們通常在主軸末端或掛輪架處增裝一光電編碼器，其轉(zhuǎn)速與主軸轉(zhuǎn)速一致，主軸轉(zhuǎn)一周，光電碼

24、盤轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，通過反饋給系統(tǒng)控制進(jìn)給軸與主軸的同步性，從而加工出理想螺距的螺紋。根據(jù)其編碼方式的不同，光電碼盤可分為增量式光電碼盤和絕對(duì)式光電碼盤，目前國內(nèi)常用的為增量式光電碼盤。根據(jù)光電碼盤上刻線條數(shù)可分為1024線、2048線等，我們常用的為1024線即可滿足要求。 3、刀架部分的改造 目前數(shù)控車床刀架基本為電動(dòng)刀架，其特點(diǎn)是定位更準(zhǔn)確、迅速。老式傳統(tǒng)車床刀架多為手動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)或少部分的電動(dòng)，改造時(shí)可以根據(jù)需要對(duì)其加以更換。 電動(dòng)刀架可分為臥式轉(zhuǎn)塔刀架（一般安裝8～12把刀）和立式電動(dòng)刀架，立式電動(dòng)刀架有四工位（或六工位），其中每一種刀架又有抬刀刀架（兩端齒盤）和免抬刀

25、刀架（三端齒盤）之分。臥式轉(zhuǎn)塔刀架價(jià)格相對(duì)較貴，改造中常用立式四工位電動(dòng)刀架。 4、潤滑部分的改造 老式傳統(tǒng)車床除主軸箱外，導(dǎo)軌、絲杠副、光桿等多用油槍定期注油潤滑和油脂潤滑，這對(duì)機(jī)床的導(dǎo)軌、絲杠副等的精度保持很不利，在同等驅(qū)動(dòng)下機(jī)床運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性、靈活性也差一些。 圖3 機(jī)床的潤滑 在對(duì)這些機(jī)床改造時(shí)一般都要對(duì)其潤滑部分進(jìn)行相應(yīng)的改動(dòng)，，采用稀油集中定量、定時(shí)供油潤滑的方式，可分為手控潤滑和編程自動(dòng)潤化兩種，在機(jī)床導(dǎo)軌、絲杠副布置好油路后可根據(jù)需要任選一種。 絲杠支承軸承一般采用油脂潤滑，如特殊需要和供油充分的條件下也可采用稀油潤滑。

26、 5、機(jī)床防護(hù) 機(jī)床改造后整個(gè)防護(hù)分局部防護(hù)、半防護(hù)和全防護(hù)三種。 局部防護(hù)只對(duì)絲杠副、電機(jī)、走線等采取防護(hù)措施。半防護(hù)是在局部防護(hù)的基礎(chǔ)上增加切削的保護(hù)，即增加擋屑裝置。全防護(hù)即在局部防護(hù)的基礎(chǔ)上對(duì)整個(gè)機(jī)床加以封閉，此種防護(hù)最難處理，考慮的因素也很多如安裝位、防水、美觀等。實(shí)際操作起來以前兩種最多，也最易操作。 四、機(jī)床數(shù)控化改造的聯(lián)調(diào) 機(jī)床安裝、系統(tǒng)各參數(shù)按要求設(shè)置完成之后，在機(jī)電聯(lián)調(diào)時(shí)還需完成各種動(dòng)作試驗(yàn)、功能試驗(yàn)、空運(yùn)轉(zhuǎn)、負(fù)荷試驗(yàn)，檢驗(yàn)機(jī)床數(shù)控化改造后是否滿足要求。 1、空運(yùn)轉(zhuǎn)前的檢查 通電前機(jī)床外觀檢查（檢查機(jī)床各部位的裝配質(zhì)量，

27、使他們能在通電后正常工作）。 （1）重要固定結(jié)合面應(yīng)緊密貼合，用0.03塞尺檢查時(shí)應(yīng)該插不進(jìn)，滑動(dòng)導(dǎo)軌面的端部用0.03塞尺檢查深度小于20mm。重要固定結(jié)合面為床頭箱與床身的結(jié)合面，轉(zhuǎn)塔刀架底座與滑板的結(jié)合面，尾座體與尾座底板的結(jié)合面，床身與床身（拼結(jié)床身）的結(jié)合面，鑲鋼導(dǎo)軌與基礎(chǔ)件的結(jié)合面等。 （2）仔細(xì)檢查各個(gè)箱體及各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件是否按要求加油，箱體中的油平面不得低于油標(biāo)線以下。冷卻箱中是否有足夠的冷卻液，液壓站、自動(dòng)間歇潤滑裝置的油是否到油位指示器規(guī)定的油位，電器控制箱中的各開關(guān)及元器件是否正常，各插裝集成電路板是否到位，通電啟動(dòng)集中潤滑裝置使各潤滑部位及潤滑油路充滿潤滑

28、油。 2、各種動(dòng)作試驗(yàn) （1）手動(dòng)操作試驗(yàn) 如車床依靠手動(dòng)使刀架沿X、Z正負(fù)方向運(yùn)動(dòng)和單向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主要是試驗(yàn)手動(dòng)操作的準(zhǔn)確性，此功能多在加工對(duì)刀時(shí)要用。 （2）點(diǎn)動(dòng)試驗(yàn) 在點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)下使刀架先慢后快運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)行倍率變換。 （3）主軸變檔試驗(yàn) 主軸變擋試驗(yàn)可按說明書中規(guī)定的變檔指令進(jìn)行。 （4）超程試驗(yàn) 各軸做正負(fù)兩個(gè)方向的超程試驗(yàn)。機(jī)床超程保護(hù)有兩種，一是軟件存儲(chǔ)極限保護(hù)，另一種硬件保護(hù)。超程狀態(tài)表現(xiàn)為控制機(jī)報(bào)警和屏幕上有顯示，另外液壓站電源切斷。如果超程保護(hù)不起作用，將造成機(jī)械部件損壞。 3、功能試驗(yàn) （

29、1）功能試驗(yàn) 用按鍵、開關(guān)、人工操縱對(duì)機(jī)床進(jìn)行功能試驗(yàn)。試驗(yàn)其動(dòng)作的靈活性、平穩(wěn)性以及功能的可靠性。 （2）任選一種主軸轉(zhuǎn)速做主軸啟動(dòng)、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止（包括制動(dòng)）的連續(xù)試驗(yàn)，連續(xù)操作不少于七次。 （3）主軸高、中、低轉(zhuǎn)速變換試驗(yàn)。轉(zhuǎn)速的指令值與顯示值允差為5%。 （4）任選一種進(jìn)給量，將啟動(dòng)、進(jìn)給和停止動(dòng)作連續(xù)操作，在X、Z軸的全部行程上，連續(xù)做工作進(jìn)給和快速進(jìn)給試驗(yàn)?？焖傩谐虘?yīng)大于1/2全行程，正反方向連續(xù)操作不少于七次。 （5）在X、Z軸的全行程上，做低、中、高進(jìn)給量變換試驗(yàn)。 （6）轉(zhuǎn)塔刀架進(jìn)行正反方向轉(zhuǎn)位和各種轉(zhuǎn)位夾緊試驗(yàn)。 （

30、7）液壓、潤滑、冷卻系統(tǒng)做密封、潤滑、冷卻性能試驗(yàn)，做到不滲漏。 （8）卡盤做夾緊、松開、靈活性及可靠性試驗(yàn)。 （9）主軸做正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止及變換主軸轉(zhuǎn)速試驗(yàn)。 （10）進(jìn)給機(jī)構(gòu)做低、中、高進(jìn)給量及快速進(jìn)給的變換試驗(yàn)。 （11）用數(shù)字控制指令進(jìn)行機(jī)床的功能試驗(yàn)，試驗(yàn)動(dòng)作的靈活性和功能的可靠性。 （12）試驗(yàn)進(jìn)給坐標(biāo)超程、手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入、位置顯示、回基準(zhǔn)點(diǎn)，程序序號(hào)顯示和檢索、程序暫停、程序刪除、直線插補(bǔ)、直線切削循環(huán)、錐度切削循環(huán)、螺紋切削循環(huán)、圓弧切削循環(huán)、刀具位置補(bǔ)償、螺距補(bǔ)償、間隙補(bǔ)償?shù)裙δ艿目煽啃?、?dòng)作靈活性等。 4、空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn) （

31、1）主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn) 在不切削狀態(tài)下，試驗(yàn)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的溫度變化和空載功率。機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械由低、中、高三檔轉(zhuǎn)速，有級(jí)變速為全部轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不少于2分鐘，在最高轉(zhuǎn)速段不得少于1小時(shí)，使主軸軸承達(dá)到穩(wěn)定溫度。檢查主軸軸承的溫度不超過70℃。 （2）連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn) 用數(shù)控程序指令全部功能做（不切削）連續(xù)運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)試驗(yàn)。其運(yùn)動(dòng)時(shí)間不大于15分鐘。每個(gè)循環(huán)終了停車，并模擬松卡工作，停車不超過一分鐘，根據(jù)客戶不同的要求連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)48h～72h。 5、試切 在機(jī)床各項(xiàng)幾何精度和運(yùn)動(dòng)精度滿足要求后，應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和自定標(biāo)準(zhǔn)加工工件，以檢測(cè)機(jī)床數(shù)控化改造后的加工性能。有的除

32、了要進(jìn)行必要的精加工外，還要進(jìn)行一定的負(fù)荷試驗(yàn)，以檢查其精度的穩(wěn)定性。 在上述各項(xiàng)試驗(yàn)滿足要求后，機(jī)床數(shù)控化改造后的聯(lián)調(diào)工作也就完成了。 述： EZMotion-NC E60是三菱電機(jī)采用最新技術(shù)生產(chǎn)的新概念CNC系統(tǒng)，憑借世界一流的軟硬件水平確保其性能超群。E60提供了出色的速度與精度控制以及簡單靈活的操作，將大大提高加工效率和加工質(zhì)量。深圳興東公司隆重推出三菱數(shù)控系列EZMotion-NC E60：深圳興東公司作為東興集團(tuán)企業(yè)核心成員，榮獲三菱電機(jī)公司授權(quán)的CNC數(shù)控產(chǎn)品代理商資質(zhì)，在深圳興東公司總部和重慶分公司隆重推出三菱

33、數(shù)控產(chǎn)品系列EZMotion-NC E60。 日前深圳興東公司派往三菱電機(jī)公司進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)、調(diào)試EZMotion-NC E60系統(tǒng)的工程技術(shù)人員已可隨時(shí)為客戶作技術(shù)咨詢、系統(tǒng)配置、上電編程、調(diào)試、投運(yùn)等服務(wù)。 在深圳公司本部和重慶分公司均陳列有EZMotion-NCE60樣機(jī)，可為客戶展示、演示、培訓(xùn)等。在集團(tuán)總部香港備有大量E60現(xiàn)貨，可為客戶快捷供貨歡迎來人來電洽談三菱數(shù)控系列業(yè)務(wù)。 性能特點(diǎn)： 1．內(nèi)含64位CPU的高性能數(shù)控系統(tǒng)，采用控制器與顯示器一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了起小型化。 2．伺服系統(tǒng)采用薄型伺服電機(jī)和高分辨率編碼器（131，072肪沖/轉(zhuǎn)），增量/絕對(duì)式對(duì)應(yīng)。 3．標(biāo)準(zhǔn)4種文字操

34、作界面：簡體/繁體中文，日文/英文。 4．由參數(shù)選擇車床或銑床的控制軟件，簡化維修與庫存。 5．全部軟件功能為標(biāo)準(zhǔn)配置，無可選項(xiàng)，功能與M50系列相當(dāng)。 6．標(biāo)準(zhǔn)具備1點(diǎn)模擬輸出接口，用以控制變頻器主軸。 7．可使用三菱電機(jī)MELSEC開發(fā)軟件GX-Developer,簡化PLC梯形圖的開發(fā)。 8．可采用新型2軸一體的伺服一體的伺服驅(qū)動(dòng)器MDS-R系列，減少安裝空間。 9．開發(fā)伺服自動(dòng)調(diào)整軟件，節(jié)省調(diào)試時(shí)間及技術(shù)支援之人力。 E60的典型應(yīng)用范圍： 1．普通機(jī)床數(shù)控化改造； 2．經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控車和數(shù)控銑床。 1．緒論 1.1 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展史

35、 1946年誕生了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。6年后，即在1952年，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上，在美國誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。從此，傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。近半個(gè)世紀(jì)以來，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個(gè)階段和六代的發(fā)展。（注：兩個(gè)階段：數(shù)控NC階段和計(jì)算機(jī)數(shù)控CNC階段。六代：即電子管時(shí)代、晶體管時(shí)代、小規(guī)模集成電路時(shí)代、小型計(jì)算機(jī)時(shí)代、微處理器時(shí)代和基于PC時(shí)代）。必須指出，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到了第五代以后，才從根本上解決了可靠性低、價(jià)格極為昂貴、應(yīng)用很不方便（主要是編程困難）等極為關(guān)鍵的問題。因此，數(shù)控技術(shù)經(jīng)過了近30年的發(fā)展才走向普及應(yīng)用。 1.2 機(jī)床數(shù)控化改造的意義 機(jī)床數(shù)控化改造，顧名思義就是在機(jī)

36、床上增加微型計(jì)算機(jī)控制裝置，使其具有一定的自動(dòng)化能力，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的加工工藝目標(biāo)。 眾所周知，企業(yè)要在激烈的市場競爭中獲得生存、得到發(fā)展,就必須在最短的時(shí)間內(nèi)以優(yōu)異的質(zhì)量、低廉的成本,制造出滿足市場需求、性能合適的產(chǎn)品。目前,采用先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床已成為我國制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。購買新的數(shù)控機(jī)床是提高數(shù)控化率的主要途徑,而改造舊機(jī)床、配備數(shù)控系統(tǒng)把普通機(jī)床改裝成數(shù)控機(jī)床也是提高機(jī)床數(shù)控化率的另一條有效途徑。機(jī)床數(shù)控化改造的市場目前在我國有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在我國機(jī)床數(shù)控化率不到3％。用普通機(jī)床加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高等不良因素，直接影響一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企

37、業(yè)的生存和發(fā)展，所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。 近年來，美國、日本、德國、英國等發(fā)達(dá)國家，在制造大量數(shù)控機(jī)床的同時(shí)，也非常重視對(duì)普通機(jī)床的數(shù)控化改造，機(jī)床的技術(shù)改造市場十分活躍。機(jī)床改造業(yè)正逐步從機(jī)床制造業(yè)中分化出來，形成了用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線的新的行業(yè)和領(lǐng)域。 1.3 數(shù)控化改造后機(jī)床的優(yōu)越性 1) 機(jī)床數(shù)控化改造可以提高零件的加工精度和生產(chǎn)效率。 2) 機(jī)床數(shù)控化改造可以提高機(jī)床的性能和質(zhì)量，加工出普通機(jī)床難以加工或者不能加工的復(fù)雜型面零件。 3) 機(jī)床數(shù)控化改造后可以實(shí)現(xiàn)加工的柔性自動(dòng)化，效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3~7倍。 4) 可實(shí)現(xiàn)多工序的集中，減少零件在機(jī)床間的

38、頻繁搬運(yùn)，降低工件的定位誤差。 5) 擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自檢功能，更好的調(diào)節(jié)了機(jī)床加工狀態(tài)。還可以提示操作者機(jī)床故障或編程錯(cuò)誤等機(jī)床運(yùn)行中出現(xiàn)的問題。 6) 數(shù)控加工降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了勞動(dòng)力，減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期很生產(chǎn)周期，并可對(duì)市場需求做出快速反應(yīng)。 1.4 機(jī)床數(shù)控化改造的內(nèi)容 1) 精度恢復(fù)和機(jī)械傳動(dòng)部分的改進(jìn)。隨著機(jī)床使用的役齡的增加，機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)部件，如導(dǎo)軌、絲杠、軸承等都有不用程度的磨損。因此，機(jī)床改造過程中的首要任務(wù)是對(duì)舊機(jī)床進(jìn)行類似于通常的機(jī)床大修，以恢復(fù)機(jī)床精度，達(dá)到新機(jī)床的制造標(biāo)準(zhǔn)。 2) 選定數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)。根據(jù)要

39、求進(jìn)行數(shù)控化改造機(jī)床的控制功能要求，選擇合適的數(shù)控系統(tǒng)是至關(guān)重要的。選擇是，除了考慮各項(xiàng)功能滿足要求外，還一定要確保系統(tǒng)工作可靠性。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選取，也按改造數(shù)控機(jī)床的性能要求決定。 3) 數(shù)控機(jī)床輔助裝置的選取。輔助裝置指的是數(shù)控機(jī)床的一些必須的配套部件。如冷卻系統(tǒng)、空氣過濾器、自動(dòng)換刀裝置、排屑裝置等。 4) 電控柜的設(shè)計(jì)和制作。在進(jìn)行機(jī)床數(shù)控化改造時(shí)，原機(jī)床的電器控制部分一般只能報(bào)廢，重新按數(shù)控化改造要求進(jìn)行設(shè)計(jì)制作。數(shù)控機(jī)床的強(qiáng)電控制部分設(shè)計(jì)中要特別注意的是，數(shù)控系統(tǒng)各接口信號(hào)的特點(diǎn)和形式要相配，并且在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)盡量簡化強(qiáng)電控制線路。 5) 整機(jī)聯(lián)接調(diào)試。舊機(jī)床上述各個(gè)部件的

40、改造過程完成后，就可對(duì)組裝后改造機(jī)床各個(gè)部件進(jìn)行調(diào)試。一般先對(duì)電氣控制部分進(jìn)行調(diào)試，看單個(gè)動(dòng)作是否正常，然后再進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試階段。 經(jīng)數(shù)控化改造的機(jī)床就成為了數(shù)控機(jī)床，具有數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，如數(shù)控機(jī)床本身具有的高速、高效和高精度，工序集中，可靠性高等特點(diǎn)。但是改造后的機(jī)床也具有一定的局限性，主要有機(jī)床原有結(jié)構(gòu)精度限制了改造后機(jī)床的加工精度和加工性能；機(jī)床原有的結(jié)構(gòu)形式限制了改造后機(jī)床的加工范圍和數(shù)控化程度。這些不利條件最終影響了改造后機(jī)床的速度和精度。 隨著數(shù)控產(chǎn)業(yè)整體水平的提高，數(shù)控系統(tǒng)的性能、伺服電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)裝置等配套產(chǎn)品的性能也提高很多，對(duì)數(shù)控化改造中機(jī)床速度和精度的提高都非常有利

41、。 2．設(shè)計(jì)要求 2.1總體方案設(shè)計(jì)要求 總體方案設(shè)計(jì)應(yīng)考慮機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方式，伺服系統(tǒng)的類型，計(jì)算機(jī)的選擇，以及傳動(dòng)方式和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇等。 （1）普通車床數(shù)控化改造后應(yīng)具有定位、縱向和橫向的直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)功能，還要求能暫停，進(jìn)行循環(huán)加工和螺紋加工等，因此，數(shù)控系統(tǒng)選連續(xù)控制系統(tǒng)。 （2）車床數(shù)控化改裝后屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，在保證一定加工精度的前提下應(yīng)簡化結(jié)構(gòu)、降低成本，因此，進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制系統(tǒng)。 （3）根據(jù)普通車床最大的加工尺寸、加工精度、控制速度以及經(jīng)濟(jì)性要求，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床一般采用8位微機(jī)。在8位微機(jī)中，MCS—51系列單片機(jī)具有集成度高、可靠

42、性好、功能強(qiáng)、速度快、抗干擾能力強(qiáng)、具有很高的性價(jià)比，因此，可選 MCS—51系列單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)。 （4）根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)中除了CPU外，還包括擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、I/O接口電路；包括能輸入加工程序和控制命令的鍵盤，能顯示加工數(shù)據(jù)和機(jī)床狀態(tài)信息的顯示器，包括光電隔離電路和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，此外，系統(tǒng)中還應(yīng)包括螺紋加工中用的光電脈沖發(fā)生器和其他輔助電路。 （5）設(shè)計(jì)自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架及其控制電路。 （6）縱向和橫向進(jìn)給是兩套獨(dú)立的傳動(dòng)鏈，它們由步進(jìn)電機(jī)、齒輪副、絲杠螺母副組成，其傳動(dòng)比應(yīng)滿足機(jī)床所要求的分辨率。 （7）為了保證進(jìn)給伺服系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性，選用摩擦

43、小、傳動(dòng)效率高的滾珠絲杠螺母副，并應(yīng)有預(yù)緊機(jī)構(gòu)，以提高傳動(dòng)剛度和消除間隙，齒輪副也應(yīng)有消除齒側(cè)間隙的機(jī)構(gòu)。 （8）采用貼塑導(dǎo)軌，以減小導(dǎo)軌的摩擦力。 2.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)參數(shù)包括車床的部分技術(shù)參數(shù)和設(shè)計(jì)數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)所需要的參數(shù)。 改造CA6140機(jī)床設(shè)計(jì)參數(shù)如下： 最大加工直徑： 在床面上400mm 在橫刀架以上210mm 最大加工長度： 1000mm 快進(jìn)速度： 縱向2.4m/min 橫向1.2m/min 最大切削進(jìn)給速度： 縱向0.5m/min 橫向0.25m/min 溜板及刀架重力： 縱向800N 橫向600N 主電機(jī)功率： 7.5KW 控制坐標(biāo)數(shù)： 2

44、 最小指令值（脈沖當(dāng)量）： 縱向 0.01mm/脈沖 橫向0.005mm/脈沖 進(jìn)給傳動(dòng)鏈間隙補(bǔ)償量： 縱向0.15mm 橫向0.075mm 2.3 其他要求 （1） 原機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)布局基本不變，盡量減少改動(dòng)量，以降低成本縮短改造周期。 （2）機(jī)械結(jié)構(gòu)改裝部分應(yīng)注意裝配的工藝性，考慮正確的裝配順序，保正安裝、調(diào)試、拆卸方便，需經(jīng)常調(diào)整的部位調(diào)整應(yīng)方便。 3．車床改造的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3.1 滾珠絲桿 滾珠絲桿必須采用三點(diǎn)支承形式。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的布置可放在絲杠的任一端，由于拆除了進(jìn)給箱，可在原安裝進(jìn)給箱處布置步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和減速齒輪，也可在滾珠絲桿的左端設(shè)計(jì)一個(gè)專用軸承支承座，而在絲

45、杠托架處布置步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和減速箱。 3.2 導(dǎo)軌副 為減少運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，尤其是減少靜摩擦阻力，滑板和刀架移動(dòng)部件的導(dǎo)軌可粘貼摩擦系數(shù)低的聚四氟乙烯軟帶 3.3 安裝電動(dòng)卡盤 為了提高經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工效率，還可考慮用電動(dòng)三爪自定心卡盤裝置，這種裝置也可與數(shù)控裝置的信號(hào)電路相配合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾緊、松開，提高加工過程的自動(dòng)化程。 3.4 脈沖發(fā)生器 改造后的簡易數(shù)控車床需要自動(dòng)化加工螺紋時(shí)，可以在主軸后端同軸安裝或者異軸安裝一個(gè)主軸脈沖發(fā)生器，作為主軸位置的信號(hào)反饋元件，目的是用來檢測(cè)主軸轉(zhuǎn)角的位置，并且將其變化情況輸送給數(shù)控裝置，使其能按照所加工螺紋的螺距值進(jìn)行處理。 4

46、．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型 4.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選用原則 選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)，通常希望步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)距，啟動(dòng)頻率和運(yùn)行頻率高，步距誤差小，性能價(jià)格比高。但增大轉(zhuǎn)距也快速運(yùn)行存在一定矛盾，高性能也低成本存在矛盾，因此實(shí)際選用時(shí)，必須全面考慮。 1) 首先，應(yīng)考慮系統(tǒng)的精度和速度的要求。為了提高精度，希望脈沖當(dāng)量小。但是脈沖當(dāng)量越小，系統(tǒng)的運(yùn)行速度越低。故因兼顧精度也速度的要求來選定系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量。在脈沖當(dāng)量確定以后，又可以為依據(jù)來選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。 2) 其次，對(duì)位移誤差的要求。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角從理論上說是固定的，但實(shí)際上還是有誤差的。此外，負(fù)載轉(zhuǎn)距也將引起

47、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的定位誤差。應(yīng)將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距誤差、負(fù)載引起的定位誤差和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的誤差全部考慮在內(nèi)，使總的誤差小于數(shù)控機(jī)床允許的定位誤差。 3) 第三，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特性曲線對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)參數(shù)選擇有影響的特性曲線包括：起動(dòng)距頻特性曲線和反映轉(zhuǎn)距也連續(xù)運(yùn)行頻率之間關(guān)系的工作距頻特性曲線。 4) 第四，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇既要滿足快速進(jìn)給的要求，又要滿足切削進(jìn)給的要求。在這兩種情況下，對(duì)轉(zhuǎn)距和進(jìn)給速度有不同的要求。若要求進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置有如下性能：在切削進(jìn)給時(shí)的轉(zhuǎn)距為 ,最大切削進(jìn)給速度為v,在快速進(jìn)給時(shí)的轉(zhuǎn)距為 ，最大快速進(jìn)給速度為 。 4.1.1步距角α 步距角應(yīng)滿足： （4-1） 式中， i

48、---傳動(dòng)比 ---系統(tǒng)對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)部件要求的最小轉(zhuǎn)角 4.1.2精度 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的精度可以用步距誤差或累積誤差衡量，累積誤差是指轉(zhuǎn)子從任意位置開始，經(jīng)過任意步后，轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之差的最大值，用累積誤差衡量精度比較實(shí)用，所選用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足： △θm≤i [△θs] （4-2） 式中， △θm ---步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的累積誤差。 [△θs]---系統(tǒng)對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部分允許的角度誤差。 4.1.3轉(zhuǎn)矩 為了使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)（不失步，不越步）正常啟動(dòng)并滿足對(duì)轉(zhuǎn)速的要求，必須考慮以下條件： a. 起動(dòng)力矩。一般選取為 Mq≥MLo/0.3-0

49、.5 （4-3） 式中，Mq---電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩 MLo---電動(dòng)機(jī)靜負(fù)載力矩 根據(jù)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)和拍數(shù)，啟動(dòng)力矩選取如表（4—1）所示，表中MJM為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜載矩，是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中給出的。 運(yùn)行方式 相數(shù) 3 3 4 4 5 5 6 6 拍數(shù) 3 6 4 8 5 10 6 12 Mg/Mjm 0.5 0.866 0.707 0.707 0.809 0.951 0.866 0.866 表（4—1）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相數(shù)、拍數(shù)啟動(dòng)力矩表 在要求的運(yùn)行頻率范圍內(nèi)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行運(yùn)行力矩應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的靜載力矩與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（包

50、括負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）引起的慣性矩之和。 4.1.4啟動(dòng)頻率 由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)頻率隨著負(fù)載力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的增大而降低，因此，相應(yīng)負(fù)載力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的極限啟動(dòng)頻率應(yīng)滿足： Ft≥[fop]m (4-4) 式中，ft---極限啟動(dòng)頻率， [fop]m---要求步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最高啟動(dòng)頻率。 4.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選折 4.2.1 CA6140縱向進(jìn)給系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)的確定 Mq= =308.35 Ncm 為滿足最小步距要求，電動(dòng)機(jī)選用三相六拍工作方式，查表知： Mq/Mjm=0.866 所以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩Mjm為： Mjm= =356.06 Ncm 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最

51、高工作頻率： fmax= =3333.3 HZ 綜合考慮，查步進(jìn)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表選用90BF002型直流電動(dòng)機(jī)，能滿足使用要求。 4.2.2 CA6140橫向進(jìn)給系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)的確定 Mq= =63.3 Ncm 電動(dòng)機(jī)仍選用三相六拍工作方式，查表知： Mq/Mjm=0.866 所以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩Mjm為： Mjm= =73.09 Ncm 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最高工作頻率： fmax= =3333.3 HZ 為了便于設(shè)計(jì)和采購，仍選用90BF002型直流電動(dòng)機(jī)，能滿足使用要求。 5．主軸交流伺服電機(jī) 5.1 機(jī)床主運(yùn)動(dòng)電機(jī)的確定 伺服電動(dòng)機(jī)是根據(jù)負(fù)載條件來選

52、取的。加在電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載主要有兩種：負(fù)載轉(zhuǎn)矩和負(fù)載慣量，其中負(fù)載轉(zhuǎn)矩包括切削轉(zhuǎn)矩和摩擦轉(zhuǎn)矩。負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于所選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩，負(fù)載轉(zhuǎn)矩與加速轉(zhuǎn)矩之和應(yīng)等于所選擇電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。 加速轉(zhuǎn)矩應(yīng)考慮負(fù)載慣量和電動(dòng)機(jī)慣量的匹配，同時(shí)還應(yīng)考慮連續(xù)過載時(shí)間在所選電動(dòng)機(jī)的允許范圍內(nèi)，負(fù)載快速運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)在電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速之內(nèi)。這樣可使電動(dòng)機(jī)在機(jī)床的伺服系統(tǒng)中工作性能得以充分發(fā)揮。 5.2 主軸的變速范圍 主軸能實(shí)現(xiàn)的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比稱為變速范圍Rn, 即Rn=nmax/nmin,數(shù)控機(jī)床的工藝范圍寬，切削速度與刀具，工件直徑變化很大，所以主軸變速范圍很寬。 由于 Nma

53、x=1800 nmin=14 Nmax/nj=2nj/nmin （5-1） 則 nj= =113r/min 這里nj為電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 該機(jī)床主軸要求的恒功率調(diào)速范圍Rn為： Rn=nmax/nj （5-2） =1800/113=15.9 主軸電機(jī)的功率是：7.5kw 5.3 初選主軸電機(jī)的型號(hào) 選主軸電機(jī)的型號(hào)為：SIMODRIVE系列交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)型號(hào)為1HP6167-4CB4，連續(xù)負(fù)載PH/KW=14.5，間歇負(fù)載（60%）/kw=17.5kw,短時(shí)負(fù)載（20min）/kw=19.25kw,額定負(fù)載n/r.min =5000，最大轉(zhuǎn)速nmax/r/min=800

54、0,額定轉(zhuǎn)矩277N.m,慣性矩0.206/kg.m 晶體管PWM變頻器型號(hào)為6SC6058-4AA02 5.4 主軸電機(jī)的校核 電動(dòng)機(jī)恒功率調(diào)速范圍： Rn=nmax/nmin =8000/500 =16 所以所選電動(dòng)機(jī)型號(hào)的調(diào)速范圍滿足主軸所要求的調(diào)速范圍。 6.微機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 6.1 控制系統(tǒng)的功能要求 （1）z向和x向進(jìn)給伺服運(yùn)動(dòng)控制 （2）自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架控制 （3）螺紋加工控制 （4）行程控制 （5）鍵盤及顯示 （6）面板管理 （7）其他功能：光電隔離、功率放大、報(bào)警、急停、復(fù)位。 6.2 硬件電路的組成： 數(shù)控車床硬件電路圖采用M

55、CS-51系列單片機(jī)組成的控制系統(tǒng)硬件電路原理圖。電路的組成如下： （1）CPU采用8031芯片； （2）擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器2764兩片，6264一片； （3）擴(kuò)展可編程接口芯片8155兩片； （4）地址鎖存器，譯碼器個(gè)一個(gè)； （5）鍵盤電路，顯示電路； （6）光電隔離電路，功率放大功率； （7）越程報(bào)警電路，急停電路，復(fù)位電路； （8）面板管理電路。 6.3 設(shè)計(jì)說明 （1）CPU采用8031芯片，由于片內(nèi)無程序存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器也只有128字節(jié)，因此，擴(kuò)展外部程序存儲(chǔ)器2764兩片（16KB），數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器6264（8KB）一片。8031的I/O口也不能滿足輸入輸出口的要

56、求，本系統(tǒng)也擴(kuò)展了兩片8155可編程接口芯片。 （2）采用74LS138三--—八譯碼器的輸出作為片選信號(hào)。2764（1）、2764（2）、6264、8155（1）和8155（2）的片選信號(hào)分別接到譯碼器的Y0~Y4,74LS138的輸入A、B、C分別接8031的P2.5、P2.6、P2.7。 （3）由于2764和6264芯片都是8KB，需要13根地址線，A0~A7低8位接74LS373芯片的輸出。A8~A12接8031芯片的P2.0~P2.A，74LS373地址鎖存器在選通信號(hào)ALE在高電平時(shí)直接傳送8031P0口低8位地址，當(dāng)ALE在高電平變低電平的下降沿時(shí)，低8位地址鎖存器，此時(shí)，P

57、0口可用來向片外傳送讀寫數(shù)據(jù)。 （4）接口芯片與外設(shè)的聯(lián)接及設(shè)計(jì)說明如下： 8155（2）PA.0~PA.7輸出的指令脈沖通過光電隔離電路和功率放大電路直接驅(qū)動(dòng)縱向和橫向步進(jìn)電機(jī)的共八相繞組。在本系統(tǒng)中采用軟件環(huán)形分配器方式，雖然運(yùn)行速度慢一些，但可以省去兩個(gè)硬件環(huán)形分配器，電路比較簡單，由于步進(jìn)電機(jī)的每一相繞組需和一個(gè)I/O接口相連，以便與控制寄存器中某一指定相位對(duì)應(yīng)，因此，占用的I/O口數(shù)量較多。 8155（2）的PC.0~PC.5作為顯示器位選信號(hào)，顯示器的段選信號(hào)則由8031的P1.0~P1.7發(fā)出，8155的PB.0~PB.3是鍵盤掃描輸入。 行程限位報(bào)警信號(hào)+Z,-Z,+

58、X,-X分別通過8155（2）的PB.4,PB.5,PB.6,PB.7提出中斷請(qǐng)求，根據(jù)不同的中斷口可以直接識(shí)別行程的方向，此時(shí)相應(yīng)的紅燈報(bào)警。 8155小的PC.0~PC..3接自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架（四方刀架），自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架需要換刀時(shí)，由PC.0~PC..3發(fā)出換位信號(hào)，經(jīng)交流控制箱控制刀架電機(jī)回轉(zhuǎn)，到達(dá)指定的刀位。刀架夾緊后，即發(fā)出回答信號(hào)，表示已完成換刀過程，可以進(jìn)行切削加工。換刀回答信號(hào)經(jīng)8155（1）的PB.5輸入計(jì)算機(jī)，控制刀架開始進(jìn)給。 8155（1）PA.0~PA.5接控制面板上的控制開關(guān)，設(shè)有編輯空運(yùn)行、自動(dòng)、手工（I）、手工（II）、回零等選著方式。 8155（1）PB.0~

59、PB.4接控制面板上的按鈕開關(guān)，設(shè)有啟動(dòng)、暫停、單段運(yùn)行、連續(xù)運(yùn)行、急停等操作功能。 加工螺紋時(shí)，與車床主軸相連的光電脈沖發(fā)生器會(huì)發(fā)出螺紋加工信號(hào)和零位螺紋信號(hào)，螺紋加工信號(hào)送入8031的T0，通過設(shè)置不同的時(shí)間常數(shù)，可以改變主軸每轉(zhuǎn)時(shí)的縱向進(jìn)給量，從而加工出不同螺距的螺紋，零位螺紋信號(hào)送入8155（1）的PB6,用來防止多次走刀時(shí)螺紋亂扣。 （5）系統(tǒng)各芯片采用全地址譯碼，各存儲(chǔ)器及I/O接口芯片地址編碼見表（5） （6）操作面板設(shè)計(jì)方案之一見圖（5） 芯片 接74LS138引腳 地址選擇線 片內(nèi)地址單元（字節(jié)） 地址編碼 2746（1） Y0 000X XXXX XX

60、XX XXXX 8K 0000H~1FFFH 2746（2） Y1 001X XXXX XXXX XXXX 8K 2000H~3FFFH 6264 Y2 010X XXXX XXXX XXXX 8K 4000H~5FFFH 8155（1） RAM Y3 0111 1110 XXXX XXXX 256 7E00H~7EFFH I/O Y3 0111 1111 1111 1XXX 6 7FF8H~7FFDH 8155（2） RAM Y4 1001 1110 XXXX XXXX 256 9E00H~9EFFH I/O Y4 1001 1

61、111 1111 1XXX 6 9FF8H~9FFDH 表(5)芯片地址編 7.安裝調(diào)整中應(yīng)注意的問題 7.1滾珠絲杠副的特點(diǎn) 滾珠絲杠副是由絲杠、螺母、滾珠等零件組成的機(jī)械元件，其作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它是傳統(tǒng)滑動(dòng)絲杠的進(jìn)一步延伸發(fā)展。這一發(fā)展的深刻意義如同滾動(dòng)軸承對(duì)滑動(dòng)軸承所帶來得改變一樣。滾珠絲杠副因優(yōu)良的摩擦特性使其廣泛的運(yùn)用于各種工業(yè)設(shè)備、精密儀器、精密數(shù)控機(jī)床。尤其是近年來，滾珠絲杠副作為數(shù)控機(jī)床直線驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元，在機(jī)床行業(yè)得到廣泛運(yùn)用，極大的推動(dòng)了機(jī)床行業(yè)的數(shù)控化發(fā)展。這些都取決于其具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)良特性：在滾珠絲杠副中，自

62、由滾動(dòng)的滾珠將力與運(yùn)動(dòng)在絲杠與螺母之間傳遞。這一傳動(dòng)方式取代了傳統(tǒng)螺紋絲杠副的絲杠與螺母間直接作用方式，因而以極小滾動(dòng)摩擦代替了傳統(tǒng)絲杠的滑動(dòng)摩擦。使?jié)L珠絲杠副傳動(dòng)效率達(dá)到90%以上，整個(gè)傳動(dòng)副的驅(qū)動(dòng)力矩減少至滑動(dòng)絲杠的1/3左右，發(fā)熱率也因此得以大幅降低。傳動(dòng)效率高、 定位精度高、 傳動(dòng)可逆性、 使用壽命長、同步性能好 7.2 滾珠絲杠螺母副的選擇 滾珠絲杠螺母副的制造精度要求高，加工工藝比較復(fù)雜。都是由專業(yè)工廠按系列化進(jìn)行生產(chǎn)。因此在進(jìn)行設(shè)備改造時(shí)，要按廠家生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇。選擇合適以后再?zèng)Q定被改造設(shè)備的其他相關(guān)部分的結(jié)構(gòu)和尺寸。 7.3 滾珠絲杠螺母副的調(diào)整 利用螺母的

63、間隙調(diào)整裝置調(diào)整絲杠副間隙時(shí)，應(yīng)使調(diào)整后產(chǎn)生的 預(yù)緊力為絲杠副最大負(fù)載的1 / 3為宜。在實(shí)際調(diào)整中，可以把車床處于最大工作負(fù)載，使絲杠內(nèi)部仍不產(chǎn)生間隙或者間隙量小于0.01mm，而且運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，并以此作為螺母間隙調(diào)整裝置預(yù)緊的判斷標(biāo)準(zhǔn)。 7.4 聯(lián)軸器的安裝： 傳動(dòng)絲杠軸線上各聯(lián)軸套上的錐銷孔座按十字分布方式進(jìn)行配做。這是因?yàn)橥宦?lián)軸套上分布的錐孔都由同一方向加工時(shí)，往往會(huì)引起軸線的直線度誤差增大，從而使安裝在絲杠上各零件間的同軸度誤差增大，產(chǎn)生傳動(dòng)附加載荷，影響絲杠副的傳動(dòng)性能。 7.5 主軸脈沖發(fā)生器的安裝： 主軸脈沖發(fā)生器的的引出軸按比例1：1無間隙柔性連接傳動(dòng)，連接后應(yīng)保證兩者都有很好的同步性，安裝中要注意主軸脈沖發(fā)生器是玻璃件，不能隨意敲打碰撞，使用中車床主軸轉(zhuǎn)速不能超過脈沖發(fā)生器的最