沖床旁置自動(dòng)送料機(jī)

沖床旁置自動(dòng)送料機(jī),沖床,自動(dòng),送料機(jī) 正文1 緒論1.1 前言大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，大學(xué)學(xué)習(xí)生活中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)也是最重要一個(gè)環(huán)節(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)所學(xué)知識(shí)和技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。本人的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是對(duì)CA6140普通車(chē)床進(jìn)行數(shù)控化改造，其內(nèi)容包括：總體方案設(shè)計(jì)、機(jī)械改裝設(shè)計(jì)、伺服驅(qū)動(dòng)元件選擇、電動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架的選擇和CNC系統(tǒng)的選型。對(duì)普通車(chē)床進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造符合我國(guó)國(guó)情，即適合我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)水平和生產(chǎn)水平，又是國(guó)內(nèi)許多企業(yè)提高生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化水平和精密程度的主要途徑，在我國(guó)有著廣闊的市場(chǎng)。從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，該設(shè)計(jì)既有機(jī)床結(jié)構(gòu)方面內(nèi)容，又有機(jī)械加工方面內(nèi)容，還有數(shù)控技術(shù)方面的內(nèi)容，有利于將大學(xué)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用。雖然設(shè)計(jì)者未曾系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)機(jī)床設(shè)計(jì)的課程，但通過(guò)該設(shè)計(jì)拓寬了知識(shí)面，增強(qiáng)了實(shí)踐能力，對(duì)普通機(jī)床和數(shù)控機(jī)床都有了進(jìn)一步的了解。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為我們?cè)诖髮W(xué)校園里的最后一堂課、最后一項(xiàng)測(cè)試，它既是一次鍛煉，也是一次檢驗(yàn)，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我獲益匪淺。由于畢業(yè)設(shè)計(jì)是我的第一次綜合性設(shè)計(jì)，無(wú)論是設(shè)計(jì)本人的紕漏還是經(jīng)驗(yàn)上的缺乏都難免導(dǎo)致設(shè)計(jì)的一些失誤和不足，在此，懇請(qǐng)老師和同學(xué)們給以指正。 摘要 以CA6140型普通車(chē)床的數(shù)控化改造為例,闡述車(chē)床數(shù)控化改造的方案、工作原理,說(shuō)明如何改造現(xiàn)有的普通車(chē)床,指出設(shè)計(jì)數(shù)控系統(tǒng)的方法和步驟,為企業(yè)進(jìn)行數(shù)控化技術(shù)改造提供了一種途徑。分析了機(jī)械制造行業(yè)車(chē)削零件的切削特性，介紹了在CA6140車(chē)床上加工鑄鐵、硬質(zhì)合金切削力的計(jì)算方法；同時(shí)較詳細(xì)地闡述了CA6140車(chē)床數(shù)控化改造中步進(jìn)電動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的設(shè)計(jì)計(jì)算和機(jī)械改裝設(shè)計(jì)。成功地解決了機(jī)床數(shù)控化改造中的難題。關(guān)鍵詞：普通車(chē)床;數(shù)控化改造; 切削力AbstractIn this paper,taking example for CA6140 common lathe,we represented the scheme and operating principle of the NC reforming of lathe and how to reform existing common lathe. We showed method and process of NC system design,and offered a way of NC reforming for corporations. The characteristic of machinery manufacturing industry in the field of metallurgy and steelrolling is analyzed, the calculation method of cutting force when processing cast iron or hard alloy parts on lathe CA6140 was illustrated in this paper. Moreover, the method of NC reformation of lathe CA6140,design calculation and mechanical reformation design of step motor load torque were also introduced. The difficulties in NC reformation of lathe were solved successfully.Keyword：Common lathe;NC Reformation;cutting force2. 數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介2.1數(shù)控車(chē)床機(jī)床是人類(lèi)進(jìn)行生產(chǎn)勞動(dòng)的重要工具，也是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 普通機(jī)床經(jīng)經(jīng)歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)化，精密機(jī)械與測(cè)量等技術(shù)的發(fā)展與綜合應(yīng)用，生產(chǎn)了機(jī)電一體化的新型機(jī)床一一數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床一經(jīng)使用就顯示出了它獨(dú)特的優(yōu)越性和強(qiáng)大生命力，使原來(lái)不能解決的許多問(wèn)題，找到了科學(xué)解決的途徑。 數(shù)控機(jī)床是一種通過(guò)數(shù)字信息，控制機(jī)床按給定的運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)行自動(dòng)加工的機(jī)電一體化的加工裝備，經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已是現(xiàn)代制造業(yè)的重要標(biāo)志之一，在我國(guó)制造業(yè)中，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，是一個(gè)企業(yè)綜合實(shí)力的體現(xiàn)。 數(shù)控車(chē)床是數(shù)字程序控制車(chē)床的簡(jiǎn)稱(chēng)，它集通用性好的萬(wàn)能型車(chē)床、加工精度高的精密型車(chē)床和加工效率高的專(zhuān)用型車(chē)床的特點(diǎn)于一身，是國(guó)內(nèi)使用量最大，覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床。要學(xué)好數(shù)控車(chē)床理論和操作，就必須勤學(xué)苦練，從機(jī)械制圖，普通車(chē)床的工藝和操作等方面打好基礎(chǔ)。 因此，必須首先具有普通車(chē)工工藝學(xué)知識(shí)然后才能從掌握人工控制轉(zhuǎn)移到數(shù)字控制方面來(lái)，另一方面，若沒(méi)有學(xué)好有關(guān)數(shù)學(xué)、電工學(xué)、公差與配合及機(jī)械制造等內(nèi)容，要學(xué)好數(shù)控原理和程序編制等，也會(huì)感到十分困難。熟悉零件工藝要求，正確處理工藝問(wèn)題。2.2數(shù)控車(chē)床的分類(lèi)數(shù)控車(chē)床的外形與普通車(chē)床相似，即由床身、主軸箱、刀架、進(jìn)給系統(tǒng)壓系統(tǒng)、冷卻和潤(rùn)滑系統(tǒng)等部分組成。數(shù)控車(chē)床的進(jìn)給系統(tǒng)與普通車(chē)床有質(zhì)的區(qū)別，傳統(tǒng)普通車(chē)床有進(jìn)給箱和交換齒輪架，而數(shù)控車(chē)床是直接用伺服電機(jī)通過(guò)滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)溜板和刀架實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因而進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。數(shù)控車(chē)床品種繁多，規(guī)格不一，可按如下方法進(jìn)行分類(lèi)。 2.2.1 按車(chē)床主軸位置分類(lèi) (1)立式數(shù)控車(chē)床 立式數(shù)控車(chē)床簡(jiǎn)稱(chēng)為數(shù)控立車(chē)，其車(chē)床主軸垂直于水平面，一個(gè)直徑很大的圓形工作臺(tái)，用來(lái)裝夾工件。這類(lèi)機(jī)床主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對(duì)較小的大型復(fù)雜零件。(2)臥式數(shù)控車(chē)床 臥式數(shù)控車(chē)床又分為數(shù)控水平導(dǎo)軌臥式車(chē)床和數(shù)控傾斜導(dǎo)軌臥式車(chē)床。其傾斜導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)可以使車(chē)床具有更大的剛性，并易于排除切屑。 2.2.2 按加工零件的基本類(lèi)型分類(lèi)(1)卡盤(pán)式數(shù)控車(chē)床 這類(lèi)車(chē)床沒(méi)有尾座，適合車(chē)削盤(pán)類(lèi)(含短軸類(lèi))零件。夾緊方式多為電動(dòng)或液動(dòng)控制，卡盤(pán)結(jié)構(gòu)多具有可調(diào)卡爪或不淬火卡爪(即軟卡爪)。(2)頂尖式數(shù)控車(chē)床 這類(lèi)車(chē)床配有普通尾座或數(shù)控尾座，適合車(chē)削較長(zhǎng)的零件及直徑不太大的盤(pán)類(lèi)零件。 2.2.3 按刀架數(shù)量分類(lèi)(1)單刀架數(shù)控車(chē)床 數(shù)控車(chē)床一般都配置有各種形式的單刀架，如四工位臥動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架或多工位轉(zhuǎn)塔式自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。(2)雙刀架數(shù)控車(chē)床 這類(lèi)車(chē)床的雙刀架配置平行分布，也可以是相互垂直分布。 2.2.4 按功能分類(lèi)（1）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床 采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和單片機(jī)對(duì)普通車(chē)床的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行改造后形成的簡(jiǎn)易型數(shù)控車(chē)床，成本較低，但自動(dòng)化程度和功能都比較差，車(chē)削加工精度也不高，適用于要求不高的回轉(zhuǎn)類(lèi)零件的車(chē)削加工。其主要有以下的優(yōu)點(diǎn)：1.適應(yīng)性強(qiáng)，適合加工單件或小批量的復(fù)雜工件；在數(shù)控機(jī)床上改變加工工件時(shí)，只需重新編制新工件的加工程序，就能實(shí)現(xiàn)新工件加工。2.加工精度高；3.生產(chǎn)效率高；4.減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件；5.良好的經(jīng)濟(jì)效益；6.有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。（2）普通數(shù)控車(chē)床 根據(jù)車(chē)削加工要求在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)并配備通用數(shù)控系統(tǒng)而形成的數(shù)控車(chē)床，數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)，自動(dòng)化程度和加工精度也比較高，適用于一般回轉(zhuǎn)類(lèi)零件的車(chē)削加工。這種數(shù)控車(chē)床可同時(shí)控制兩個(gè)坐標(biāo)軸，即X軸和Z軸。（3）車(chē)削加工中心 在普通數(shù)控車(chē)床的基礎(chǔ)上，增加了C軸和動(dòng)力頭，更高級(jí)的數(shù)控車(chē)床帶有刀庫(kù)，可控制X、Z和C三個(gè)坐標(biāo)軸，聯(lián)動(dòng)控制軸可以是(X、Z)、(X、C)或(Z、C)。由于增加了C軸和銑削動(dòng)力頭，這種數(shù)控車(chē)床的加工功能大大增強(qiáng)，除可以進(jìn)行一般車(chē)削外可以進(jìn)行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉(zhuǎn)中心的孔和徑向孔的鉆削等加工。 2.2.5 其它分類(lèi)方法按數(shù)控系統(tǒng)的不同控制方式等指標(biāo)，數(shù)控車(chē)床可以分很多種類(lèi)，如直線控制數(shù)控車(chē)床，兩主軸控制數(shù)控車(chē)床等;按特殊或?qū)ｉT(mén)工藝性能可分為螺紋數(shù)控車(chē)床、活塞數(shù)控車(chē)床、曲軸數(shù)控車(chē)床等多種。3.老設(shè)備數(shù)控化改造意義及現(xiàn)狀3.1機(jī)床數(shù)控化改造的作用1）節(jié)省資金。 機(jī)床的數(shù)控改造同購(gòu)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(gòu)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(gòu)買(mǎi)新機(jī)床60%的費(fèi)用，并可以利用現(xiàn)有地基。對(duì)于附加價(jià)值很高的普通機(jī)床或數(shù)控機(jī)床，通過(guò)數(shù)控化改造，平均可比購(gòu)置同樣性能級(jí)別的新機(jī)床節(jié)約成本6080，且可基本達(dá)到原有新機(jī)床的性能水平。同時(shí)，用戶(hù)還可靈活選取所需要的功能。 由于機(jī)床是耐用品，其鋼鐵材料價(jià)值和機(jī)械零部件的制造成本價(jià)值等附加值較大，具有較高的回收利用價(jià)值。專(zhuān)家指出，機(jī)床既可以進(jìn)行整機(jī)的數(shù)控化改造，也可以進(jìn)行零部件的數(shù)控化改造。 在整機(jī)的綜合數(shù)控化改造方面，可提高普通機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、大（重）型機(jī)床等的整機(jī)數(shù)控化、自動(dòng)化、綠色化水平，實(shí)現(xiàn)功能恢復(fù)及提升。零部件數(shù)控化改造則是指對(duì)主要零部件及元件可以通過(guò)修復(fù)等方法恢復(fù)其性能。 可以說(shuō)，機(jī)床零部件的數(shù)控化改造空間更大，如床身、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、立柱、底座、渦輪蝸桿等零部件可利用高新表面處理技術(shù)或刮研、精刨、磨削等機(jī)械方法進(jìn)行處理，恢復(fù)其表面性能。這些舊件時(shí)效越長(zhǎng)穩(wěn)定性越好，數(shù)控化改造后的機(jī)床性能穩(wěn)定，可靠性好。據(jù)了解，機(jī)床重量的75%以上都可以進(jìn)行數(shù)控化改造。而軸承、液氣壓系統(tǒng)及冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)零部件、離合器及制動(dòng)裝置（閘）、密封圈及墊圈等零部件如果損壞則需要用同種類(lèi)的新零部件進(jìn)行替代。同時(shí)，機(jī)床的數(shù)控化改造很有典型性，因?yàn)闄C(jī)床屬于標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，功能部件互換性好，可以大大簡(jiǎn)化數(shù)控化改造工藝。 從經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)看，機(jī)床數(shù)控化改造投入資金少，周期短。其成本主要包括機(jī)械部分修復(fù)費(fèi)用、電氣及數(shù)控部分改裝費(fèi)用、購(gòu)置及安裝新功能部件費(fèi)用、數(shù)控化改造設(shè)計(jì)及調(diào)試費(fèi)用等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)于附加價(jià)值很高的普通機(jī)床或數(shù)控機(jī)床，通過(guò)數(shù)控化改造充分利用機(jī)床的原有零部件，節(jié)約制造這些零部件的成本，平均可比購(gòu)置同樣性能級(jí)別的新機(jī)床節(jié)約成本6080，且數(shù)控化改造后的機(jī)床可基本達(dá)到原有新機(jī)床的性能水平。同時(shí)，用戶(hù)可以根據(jù)機(jī)床的狀態(tài)及工藝要求來(lái)選擇數(shù)控系統(tǒng)或其他功能，進(jìn)一步節(jié)省成本。另外，精密機(jī)床及大（重）型機(jī)床的數(shù)控化改造比制造新機(jī)床的周期要短的多，如一臺(tái)鏜桿直徑250mm的數(shù)控落地銑鏜床，如果購(gòu)買(mǎi)新機(jī)床，從下訂單到交貨至少需要18個(gè)月的時(shí)間。而如果利用舊機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造，只需要810個(gè)月。這期間節(jié)省的時(shí)間往往可以收回成本。而且，一般大型機(jī)床的數(shù)控化改造費(fèi)用只占新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)用的三分之一。 綜合來(lái)看，數(shù)控化改造的機(jī)床無(wú)論是加工精度、加工效率都大大提高，而加工時(shí)間，特別是各種輔助時(shí)間也將大大減少，加工效率提高30%以上。同時(shí)，數(shù)控化改造后的數(shù)控機(jī)床也可以批量加工精密復(fù)雜機(jī)床，大大降低加工成本。 2）性能穩(wěn)定可靠。因原機(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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。 3.2：國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)等情況(文獻(xiàn)綜述)，尚待解決的問(wèn)題眾所周知，企業(yè)要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得生存、得到發(fā)展,就必須在最短的時(shí)間內(nèi)以?xún)?yōu)異的質(zhì)量、低廉的成本,制造出滿(mǎn)足市場(chǎng)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(guó)制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。購(gòu)買(mǎi)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(chǎng)目前在我國(guó)有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在我國(guó)機(jī)床數(shù)控化率不到3。用普通機(jī)床加工出來(lái)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(chǎng)、效益，影響企業(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。3.2.1日本機(jī)床發(fā)展走向 日本機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)已制定2010至2025年機(jī)床 技術(shù)革新戰(zhàn)略，重點(diǎn)在強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)連接加工型態(tài)、信息化/智能化對(duì)應(yīng)技術(shù)、遠(yuǎn)距離診斷/控制、三維電腦輔助設(shè)計(jì)/電腦輔助制造（3DCAD/CAM）、環(huán)境調(diào)和、省能源、微小化、高精度、高速化對(duì)應(yīng)技術(shù)等。日本雖經(jīng)歷十年不景氣，但機(jī)床廠對(duì)未來(lái)十年市場(chǎng)仍樂(lè)觀。各廠紛紛加強(qiáng)信息科技技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、環(huán)境保護(hù)、人材培養(yǎng)、經(jīng)營(yíng)彈性、顧客滿(mǎn)意度、收益能力等。 3.2.2 美國(guó)機(jī)床發(fā)展趨勢(shì) 1美國(guó)企業(yè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)企業(yè)對(duì)企業(yè)（B2B）的服務(wù)有效整合供應(yīng)商與客戶(hù)的采購(gòu)和存貨系統(tǒng)；大型汽車(chē)公司（通用、福特、戴姆勒/克萊斯勒）和航天航空公司（波音、洛克希德）都通過(guò)B2B在全球范圍內(nèi)與相關(guān)體系同步設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。機(jī)床業(yè)的制程管理、遠(yuǎn)端監(jiān)控、故障排除和售后服務(wù)日漸普及。 2銑床主軸采用液壓軸成模具，運(yùn)用非接觸式取代滾珠軸承；線性馬達(dá)擺脫應(yīng)用限制，進(jìn)入商品化。 3精密測(cè)量的應(yīng)用，如掃描設(shè)備附加于加工設(shè)備，可短時(shí)間收集大量信息，加以分析、解讀，可使使用者快速調(diào)整步伐。 4各類(lèi)刀具加工及應(yīng)用軟件有較大發(fā)展。一是電腦輔助設(shè)計(jì)軟件可進(jìn)行立體曲面加工，滿(mǎn)足客戶(hù)特殊需求；二是模具行業(yè)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接?？梢?jiàn)，電子化、高速化、精密化已明顯成為美國(guó)機(jī)床業(yè)發(fā)展的主軸。3.2.3 韓國(guó)機(jī)床發(fā)展規(guī)劃 韓國(guó)已制定機(jī)械工業(yè)十大發(fā)展計(jì)劃，包括：機(jī)械園區(qū)、尖端生產(chǎn)系統(tǒng)、設(shè)計(jì)技術(shù)、研究技術(shù)革新中心、高速/智能加工、機(jī)械零件設(shè)計(jì)、紡織機(jī)械研究、模具技術(shù)綜合支援中心、電子商務(wù)系統(tǒng)等，總計(jì)投入約8790億韓元（1美元約合1307韓元）。預(yù)期到2010年韓國(guó)機(jī)械產(chǎn)業(yè)的自給率達(dá)到80%，2005年則定為機(jī)械工業(yè)貿(mào)易平衡的第一年。3.2.4 中國(guó)“十五”發(fā)展思路 中國(guó)已成為世界最大的機(jī)床消費(fèi)市場(chǎng)，目前機(jī)床保有量近700萬(wàn)臺(tái)。若按3%的年機(jī)床報(bào)廢淘汰率進(jìn)行估算，每年將有近20萬(wàn)臺(tái)機(jī)床進(jìn)入數(shù)控化改造行列，約占每年生產(chǎn)新機(jī)床產(chǎn)量的一半左右。 機(jī)床是機(jī)械制造業(yè)的基本加工設(shè)備，而機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和支撐，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)提供技術(shù)裝備的能力和水平，在很大程度上取決于機(jī)床的水平。2001年以來(lái)，隨著我國(guó)重大工程的不斷建設(shè)，機(jī)械行業(yè)整體都出現(xiàn)了較快的發(fā)展，機(jī)床行業(yè)也迅速發(fā)展。 按國(guó)家統(tǒng)計(jì)局機(jī)床工具大行業(yè)數(shù)據(jù)，2007年4291家企業(yè)合計(jì)完成工業(yè)總產(chǎn)值2747.7億元，同比增長(zhǎng)35.5%。金切機(jī)床產(chǎn)量606835臺(tái)，同比增長(zhǎng)11.7%，其中，數(shù)控金切機(jī)床產(chǎn)量123257臺(tái)，同比增長(zhǎng)32.6%。中國(guó)機(jī)床產(chǎn)值繼續(xù)保持世界第三，出口上升為世界第八，消費(fèi)和進(jìn)口連續(xù)6年保持世界第一。中國(guó)成為世界最大的機(jī)床消費(fèi)市場(chǎng)，消費(fèi)了世界機(jī)床產(chǎn)值的五分之一。 近幾年來(lái)，高精度機(jī)床、數(shù)控機(jī)床和大型機(jī)床雖然產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，但由于基數(shù)太小而在機(jī)床產(chǎn)品中所占的份額依然不高。專(zhuān)家指出，普通型機(jī)床仍是我國(guó)的主導(dǎo)機(jī)床產(chǎn)品，這一比例在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生巨大變化。 與此同時(shí)，我國(guó)機(jī)床的數(shù)控化率還很低。根據(jù)中國(guó)機(jī)床工具協(xié)會(huì)提供的統(tǒng)計(jì)資料，20002006年，我國(guó)設(shè)備生產(chǎn)廠共生產(chǎn)數(shù)控設(shè)備29.04萬(wàn)臺(tái)，出口約3萬(wàn)臺(tái)，銷(xiāo)售到國(guó)內(nèi)為26.04萬(wàn)臺(tái)；共進(jìn)口數(shù)控設(shè)備2.2萬(wàn)臺(tái)。2007年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床超過(guò)12萬(wàn)臺(tái)。另外，在“十五”期間更新改造約10萬(wàn)臺(tái)數(shù)控設(shè)備，再加上2000年前我國(guó)約保有數(shù)控設(shè)備近9萬(wàn)臺(tái)，由此估計(jì)我國(guó)目前數(shù)控設(shè)備保有量約77萬(wàn)臺(tái)左右。 目前，我國(guó)數(shù)控化率整體呈逐年遞增趨勢(shì)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的數(shù)控化率已由1992年的3.2遞增到2005年13.3。不過(guò)，這與日本、美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家6070的產(chǎn)量數(shù)控化率和8090的產(chǎn)值數(shù)控化率相比，我國(guó)設(shè)備產(chǎn)品的數(shù)控化率水平還顯得太低。雖然我國(guó)是世界上機(jī)床保有量最大的國(guó)家。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)機(jī)床保有量近700萬(wàn)臺(tái)。但我國(guó)機(jī)床整體水平仍然比較落后，很多20世紀(jì)80年代以前的產(chǎn)品，仍在超期服役，帶病操作，存在不同程度的磨損、劃傷，精度顯著下降，已難以滿(mǎn)足加工精度的要求。目前役齡10年以上的機(jī)床占60以上，這些機(jī)床在未來(lái)510年都可能陸續(xù)面臨大修提升甚至功能性報(bào)廢或技術(shù)性淘汰，從而形成一筆相當(dāng)規(guī)模的可循環(huán)利用的數(shù)控化改造潛在資源。若按3%的年機(jī)床報(bào)廢淘汰率進(jìn)行估算，每年將有近20萬(wàn)臺(tái)機(jī)床以報(bào)廢、閑置、技術(shù)性或功能性淘汰等形式對(duì)數(shù)控化改造和提升提出需求，約占每年生產(chǎn)新機(jī)床產(chǎn)量（4050萬(wàn)臺(tái)）的一半左右。在“十一五”期間將有接近100萬(wàn)臺(tái)機(jī)床面臨各種形式的報(bào)廢。此外，我國(guó)的許多精密機(jī)床及大（重）型機(jī)床主要依賴(lài)于進(jìn)口，我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，很多企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從19791988年10年間，全國(guó)引進(jìn)技術(shù)改造項(xiàng)目就有18446項(xiàng)，大約165.8億美元。這些重大機(jī)床設(shè)備的價(jià)格極其昂貴，從2001年開(kāi)始陸續(xù)面臨報(bào)廢。面對(duì)我國(guó)從制造大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞆?qiáng)國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)，這些各種形式的報(bào)廢及老舊機(jī)床都必將轉(zhuǎn)入機(jī)床數(shù)控化改造的行列。機(jī)床數(shù)控化改造在我國(guó)的發(fā)展和興起不僅可以實(shí)現(xiàn)量大面廣的老舊機(jī)床設(shè)備資源的回收循環(huán)再利用，節(jié)約資源能源，減少環(huán)境污染，還將形成新興的機(jī)床數(shù)控化改造與服務(wù)產(chǎn)業(yè)，具有重要的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。中國(guó)21世紀(jì)初期機(jī)械工業(yè)戰(zhàn)略定位為：從機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)大國(guó)變成以市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力為標(biāo)志的機(jī)械工業(yè)強(qiáng)國(guó)；從機(jī)械設(shè)備進(jìn)口大國(guó)變成機(jī)械產(chǎn)品貿(mào)易大國(guó)；從側(cè)重于以出口為導(dǎo)向生產(chǎn)轉(zhuǎn)為向生產(chǎn)和消費(fèi)雙重領(lǐng)域拓展。在此定位下，到2005年，培育成50個(gè)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大型企業(yè)，爭(zhēng)取一至二個(gè)企業(yè)進(jìn)入世界前500名，前100個(gè)企業(yè)集中度達(dá)30%以上。組織結(jié)構(gòu)由“橄欖型”向“啞鈴形”轉(zhuǎn)變，建立以大帶小，以小保大的組織體系。電力設(shè)備、NC機(jī)床 、機(jī)械基礎(chǔ)設(shè)備、轎車(chē)等重點(diǎn)領(lǐng)域的大型企業(yè)具備自主開(kāi)發(fā)能力，扭轉(zhuǎn)主力產(chǎn)品技術(shù)過(guò)分依賴(lài)國(guó)外的局面。我國(guó)中檔數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平、整體質(zhì)量和可靠性等不斷提高,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力越來(lái)越強(qiáng);以整機(jī)為龍頭,帶動(dòng)了數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、刀具等功能部件的快速發(fā)展;一大批多軸聯(lián)動(dòng)高精尖數(shù)控設(shè)備的成功研制和應(yīng)用,打破了國(guó)外的技術(shù)封鎖。 機(jī)械行業(yè)隨著改革的推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。但是，我國(guó)的機(jī)械行業(yè)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定的差距。在我國(guó)的一些中小企業(yè)還是以普通車(chē)床或組合車(chē)床為主要的加工設(shè)備。隨著數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，普通車(chē)床的劣勢(shì)越來(lái)越明顯。于是，一些中小企業(yè)在資金有限的情況下，對(duì)現(xiàn)有的普通車(chē)床進(jìn)行數(shù)控化改造，這樣及可以降低生產(chǎn)成本又提高了生產(chǎn)率。回轉(zhuǎn)刀架是車(chē)床上的主要零件，合理的選配刀架，并正確實(shí)施控制，能夠有效地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，縮短加工精度與加工精度的一致性等等。另外，加工工藝適應(yīng)性和連續(xù)穩(wěn)定的工作能力也明顯提高；尤其是在加工幾何形狀較復(fù)雜的零件時(shí)，很重要的一點(diǎn)是車(chē)床配有易于控制的刀架，以便一次裝夾所需各種刀具，靈活，方便地完成各種幾何形狀的加工。所以，在普通車(chē)床的數(shù)控化改造中，對(duì)于普通車(chē)床的回轉(zhuǎn)刀架的數(shù)控化改造是非常重要的。因?yàn)?，?shù)控回轉(zhuǎn)刀架是數(shù)控車(chē)床重要部件之一, 它在一定程度上標(biāo)志著數(shù)控車(chē)床的技術(shù)水平, 并且與加工精度和生產(chǎn)效率密切相關(guān)。因此, 國(guó)內(nèi)外都在不斷地提高數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架的重復(fù)定位精度和轉(zhuǎn)位速度, 以適應(yīng)高質(zhì)量、高效率生產(chǎn)的要求。所以，我國(guó)在現(xiàn)有條件下應(yīng)該對(duì)普通車(chē)床的回轉(zhuǎn)刀架進(jìn)行數(shù)控化改造，以縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。這樣有利于我國(guó)機(jī)械行業(yè)的更新?lián)Q代，并且提高了工作效率和減少了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度4原CA6140普通車(chē)床的數(shù)控化改造4.1 CA6140普通車(chē)床基本結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)簡(jiǎn)介4.1.1 CA6140普通車(chē)床的主要結(jié)構(gòu)部件主軸箱：又稱(chēng)床頭箱，它的主要任務(wù)是將主電機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)一系列的變速機(jī)構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時(shí)主軸箱分出部分動(dòng)力將運(yùn)動(dòng)傳給進(jìn)給箱。主軸箱中等主軸是車(chē)床的關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則機(jī)床的使用價(jià)值就會(huì)降低。進(jìn)給箱：又稱(chēng)走刀箱，進(jìn)給箱中裝有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)，調(diào)整其變速機(jī)構(gòu)，可得到所需的進(jìn)給量或螺距，通過(guò)光杠或絲杠將運(yùn)動(dòng)傳至刀架以進(jìn)行切削。絲杠與光杠：用以聯(lián)接進(jìn)給箱與溜板箱，并把進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給溜板箱，使溜板箱獲得縱向直線運(yùn)動(dòng)。絲杠是專(zhuān)門(mén)用來(lái)車(chē)削各種螺紋而設(shè)置的，在進(jìn)行工件的其他表面車(chē)削時(shí)，只用光杠，不用絲杠。同學(xué)們要結(jié)合溜板箱的內(nèi)容區(qū)分光杠與絲杠的區(qū)別。溜板箱：是車(chē)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操縱箱，內(nèi)裝有將光杠和絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成刀架直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，通過(guò)光杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，通過(guò)絲杠帶動(dòng)刀架作縱向直線運(yùn)動(dòng)，以便車(chē)削螺紋。刀架、尾架和床身。4.1.2 CA6140車(chē)床具有以下技術(shù)參數(shù)床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑： 400 mm刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑： 210 mm最大工件長(zhǎng)度： 750-2000 mm主軸轉(zhuǎn)速等級(jí)： 24級(jí)主軸的正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(RPM)： 10-1400進(jìn)給的等級(jí)： 64縱向進(jìn)給量： 0.028-6.33mm/rev.橫向進(jìn)給量： 0.014-3.16mm/rev.車(chē)削螺紋范圍：米制螺紋 1-192 mm英制螺紋： 2-24 TPI徑節(jié)螺紋： 1-96 D.P.模數(shù)螺紋： 0.25-48 MOD.孔通過(guò)主軸： 50mm圓錐主軸： 6 Morse主電機(jī)功率： 7.5KW4.2 改造總體方案設(shè)計(jì)4.2.1 CA6140數(shù)控化改造主要有以下幾點(diǎn)（1） 恢復(fù)精度：通過(guò)中小修，首先對(duì)CA6140車(chē)床存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù),再對(duì)X ，Z方向?qū)к?、主軸承精度進(jìn)行恢復(fù)。（2） 數(shù)字控制化：在CA6140普通車(chē)床上增加數(shù)控系統(tǒng)，電動(dòng)刀架，主軸脈沖發(fā)生器，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，將其改造成NC車(chē)床。（3） CA6140車(chē)床的控制方式：控制系統(tǒng)的控制方式通常分為開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)3種。1） 半閉環(huán)控制方式：雖然控制精度較高，但改造費(fèi)用較大。且多以直流、交流伺服電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件。不符合CA6140車(chē)床數(shù)控化改造的經(jīng)濟(jì)要求。所以不予采用。2） 閉環(huán)控制方式：由于需要直接測(cè)量出移動(dòng)部件的實(shí)際位置，要在機(jī)床的相應(yīng)部位安裝直線檢測(cè)元件，工作量大、費(fèi)用高、調(diào)試?yán)щy。因此，在機(jī)床數(shù)控化改造中一般不采用這種控制方式。3） 開(kāi)環(huán)控制方式：無(wú)位置檢測(cè)反饋裝置，其加工精度由執(zhí)行元件和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的精度來(lái)保證，定位精度較低（一般只能達(dá)到0.02/300mm），并且這種控制方式多以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件，受步進(jìn)電動(dòng)機(jī)性能的影響，CA6140的進(jìn)給速度一般不高。但這種控制方式投資少，安裝調(diào)試方便，因此，適用于精度要求一般的CA6140機(jī)床改造，也是目前車(chē)床數(shù)控化改造中應(yīng)用最為普遍的一種。在這次CA6140車(chē)床數(shù)控化改造中選用開(kāi)環(huán)控制方式。（4） 主傳動(dòng)變速：普通機(jī)床的主傳動(dòng)一般都采用普通交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，主運(yùn)動(dòng)變速由變速箱內(nèi)各滑移齒輪位置的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果要求主運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速，則需采用液壓撥叉和電磁離合器實(shí)現(xiàn)，但這往往需重新設(shè)計(jì)和制造主軸箱；也可用直流電動(dòng)機(jī)代替原普通交流電動(dòng)機(jī)，并配置相應(yīng)的直流調(diào)速裝置，實(shí)現(xiàn)寬范圍無(wú)極平滑調(diào)速，但這種方法所需投資較大。在CA6140數(shù)控化改造中，如果進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)自動(dòng)變速的改造，必然使機(jī)床改造的費(fèi)用大幅度上升，改造周期也將延長(zhǎng)。因此，在這次改造中，對(duì)原機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，變速部分均維持不變。主軸箱保留。（5） 導(dǎo)軌副：普通CA6140車(chē)床的導(dǎo)軌多采用滑動(dòng)導(dǎo)軌。若把滑動(dòng)導(dǎo)軌改為滾動(dòng)導(dǎo)軌或靜壓導(dǎo)軌，要求工藝復(fù)雜，許多相關(guān)零件組需進(jìn)行更換或加工，改造工作量大、周期長(zhǎng)，改造費(fèi)用高，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難。所以在這次CA6140車(chē)床數(shù)控化改造中保留原滑動(dòng)導(dǎo)軌。但要進(jìn)行修理，如鏟、刮或磨削。（6） 傳動(dòng)元件：CA6140普通車(chē)床通常采用普通滑動(dòng)絲杠副。而在數(shù)控車(chē)床中由于要求移動(dòng)部件靈敏、精度高、反應(yīng)快、無(wú)爬行，多采用滾珠絲杠副來(lái)滿(mǎn)足要求。但滾珠絲杠制造工藝復(fù)雜，加工精度要求高，因此價(jià)格要比普通滑動(dòng)絲杠副高出許多。在這次CA6140車(chē)床數(shù)控化改造中。原有的滑動(dòng)絲杠螺母副僅在車(chē)削螺紋時(shí)才使用，所以磨損小，精度保持性較好；為了使改造方案容易實(shí)現(xiàn)，降低改造費(fèi)用，仍使用原有的普通滑動(dòng)絲杠。進(jìn)給傳動(dòng)部分：一般CA6140車(chē)床的齒輪主要集中在主軸箱。進(jìn)給變速箱拆除，以減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。這次數(shù)控化改造中采用原主軸箱。（7） 刀架部分：在對(duì)CA6140普通車(chē)床進(jìn)行改造時(shí)，主要應(yīng)該解決的問(wèn)題是，如何將機(jī)械傳動(dòng)的進(jìn)給和手工控制的刀架轉(zhuǎn)位改造成由數(shù)控系統(tǒng)控制的刀架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)位以及自動(dòng)進(jìn)給的自動(dòng)加工車(chē)床，即經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床?？焖贉?zhǔn)確地?fù)Q刀是每一臺(tái)數(shù)控機(jī)床所必須具備的功能，在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床上通常采用四方、五方或六方自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。按照工作原理的不同，自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架可分為螺旋轉(zhuǎn)位刀架、十字槽轉(zhuǎn)位刀架、凸臺(tái)棘爪式轉(zhuǎn)位刀架、電磁式轉(zhuǎn)位刀架和液壓式轉(zhuǎn)位刀架。在這次CA6140車(chē)床數(shù)控化改造中選用四工位電動(dòng)刀架。（8） 螺紋加工：增加主軸脈沖發(fā)生器，可實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度成不同比例，用于加工螺紋。所以，在這次CA6140數(shù)控化改造中，主要是將手動(dòng)刀架換為電動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架、增加CNC數(shù)控系統(tǒng)、X、Z進(jìn)給改為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。以下是對(duì)這三方面進(jìn)行改造的詳細(xì)介紹。4.2.2 CA6140車(chē)床數(shù)控化改造原理圖CNC系統(tǒng)電動(dòng)刀架原CA6140車(chē)床X方向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)Z方向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)脈沖發(fā)生器4.3 CNC系統(tǒng)選型我國(guó)常用數(shù)控系統(tǒng)分為華中數(shù)控系統(tǒng)，廣州數(shù)控系統(tǒng)，F(xiàn)ANUC數(shù)控系統(tǒng)，西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)等。 FANUC系統(tǒng)是日本富士通公司的產(chǎn)品，通常其中文譯名為發(fā)那科。FANUC系統(tǒng)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)有非常悠久的歷史，有多種型號(hào)的產(chǎn)品在使用，使用較為廣泛的產(chǎn)品有FANUC 0、FANUC16、FANUC18、FANUC21等。在這些型號(hào)中，使用最為廣泛的是FANUC0系列。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝、各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。FANUC系統(tǒng)設(shè)計(jì)了比較健全的自我保護(hù)電路。PMC信號(hào)和PMC功能指令極為豐富，便于工具機(jī)廠商編制PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。系統(tǒng)提供串行RS232C接口，以太網(wǎng)接口，能夠完成PC和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸。FANUC系統(tǒng)性能穩(wěn)定，操作界面友好，系統(tǒng)各系列總體結(jié)構(gòu)非常的類(lèi)似，具有基本統(tǒng)一的操作界面。FANUC系統(tǒng)可以在較為寬泛的環(huán)境中使用，對(duì)于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，因此適應(yīng)性很強(qiáng)。但FANUC的缺點(diǎn)是復(fù)雜曲面上的 算法 稍微差一點(diǎn)，一般的曲面是看不出什么的。偶爾有機(jī)床補(bǔ)償失敗現(xiàn)象，一般一2個(gè)月出現(xiàn)1-2次。這個(gè)是對(duì)大型企業(yè)詢(xún)問(wèn)了解到的，我也遇到1次，補(bǔ)償了30絲都沒(méi)有起作用，關(guān)機(jī)以后又好了。這對(duì)于數(shù)控化改造中卻是致命傷！穩(wěn)定性算一般，編程方便點(diǎn)。但對(duì)于其他數(shù)控系統(tǒng)這并不能算是什么優(yōu)勢(shì)。再加上它的價(jià)格并不便宜。所以我決定放棄選用FANUC系統(tǒng)。而對(duì)于這次CA6140數(shù)控化改造，對(duì)于經(jīng)濟(jì)性有著較高的要求。廣州數(shù)控目前在市面上的價(jià)格比FANUC還要低。而且他也具備了FANUC數(shù)控系統(tǒng)的基本功能。能滿(mǎn)足一般的零件加工要求。所以在這次CA6140數(shù)控化改造中，我選用廣州數(shù)控系統(tǒng)。4.3.1 廣州數(shù)控系統(tǒng)的介紹廣州數(shù)控型號(hào)繁多，有GSK980TA1車(chē)床數(shù)控系統(tǒng) GSK 983T-H/V車(chē)床數(shù)控系統(tǒng) GSK 980TDa車(chē)床數(shù)控系統(tǒng) GSK980TB/GSK980TB1車(chē)床數(shù)控系統(tǒng) GSK 980TD1車(chē)床數(shù)控系統(tǒng) GSK 980TD車(chē)床數(shù)控系統(tǒng) GSK 928TEa車(chē)床數(shù)控系統(tǒng) GSK 928TC-2車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)GSK 928TC車(chē)床數(shù)控系統(tǒng) GSK 928TB車(chē)床數(shù)控系統(tǒng) GSK 928TA車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)等等。其中，GSK980TD新一代的普及型車(chē)床數(shù)控系統(tǒng),采用32位高性能CPU和超大規(guī)?？删幊唐骷﨔PGA，運(yùn)用實(shí)時(shí)多任務(wù)控制技術(shù)和硬件插補(bǔ)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)m級(jí)精度運(yùn)動(dòng)控制和PLC邏輯控制。GSK980TD1車(chē)床CNC是GSK980TD的升級(jí)產(chǎn)品，采用7.4英寸LCD顯示器，具備PLC梯形圖顯示、實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，提供操作面板I/O接口，可由用戶(hù)設(shè)計(jì)、選配獨(dú)立的操作面板。GSK980TD1具有卓越的性?xún)r(jià)比，是中檔數(shù)控車(chē)床的最佳選擇。4.3.1.1 GSK980TD1操作面板示意圖4.3.1.2 GSK980TD1具有以下特點(diǎn) X、Y、Z三軸控制，X、Z兩軸聯(lián)動(dòng) 進(jìn)給軸可定義為PLC控制軸（PLC軸控功能） 具有螺距誤差補(bǔ)償、刀尖半徑補(bǔ)償、刀具磨損補(bǔ)償、反向間隙補(bǔ)償功能 支持公制/英制編程，具有自動(dòng)倒角功能、刀具壽命管理功能 具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘、報(bào)警日志和多級(jí)操作權(quán)限管理功能 7.4單色LCD顯示器，支持中文、英文、西班牙文顯示和軌跡圖形顯示 內(nèi)嵌式PLC，梯形圖在線實(shí)時(shí)監(jiān)控； 4.3.1.3 GSK980TD1 G代碼表指令名 功 能 指令名 功 能 G00 快速定位 G50 設(shè)置工件坐標(biāo)系 G01 直線插補(bǔ) G65 宏指令 G02 順時(shí)針圓弧插補(bǔ) G70 精加工循環(huán) G03 逆時(shí)針圓弧插補(bǔ) G71 軸向粗車(chē)循環(huán) G04 暫停、準(zhǔn)停 G72 徑向粗車(chē)循環(huán) G10 數(shù)據(jù)輸入方式有效 G73 封閉切削循環(huán) G11 取消數(shù)據(jù)輸入方式 G74 軸向切槽循環(huán) G20 英制單位選擇 G75 徑向切槽循環(huán) G21 公制單位選擇 G76 多重螺紋切削循環(huán) G28 自動(dòng)返回機(jī)械零點(diǎn) G90 軸向切削循環(huán) G30 回機(jī)床第 2 、 3 、 4 參考點(diǎn) G92 螺紋切削循環(huán) G32 等螺距螺紋切削 G94 徑向切削循環(huán) G33 Z 軸攻絲循環(huán) G96 恒線速控制 G34 變螺距螺紋切削 G97 取消恒線速控制 G40 取消刀尖半徑補(bǔ)償 G98 每分進(jìn)給 G41 刀尖半徑左補(bǔ)償 G99 每轉(zhuǎn)進(jìn)給 G42 刀尖半徑右補(bǔ)償 4.3.1.4 GSK980TD1主要技術(shù)參數(shù)圖X、Y、Z三軸控制，X、Z兩軸聯(lián)動(dòng),m級(jí)插補(bǔ)精度，最高速度30m/min 進(jìn)給軸可定義為PLC控制軸（PLC軸控功能） 具有螺距誤差補(bǔ)償、刀尖半徑補(bǔ)償、刀具磨損補(bǔ)償、反向間隙補(bǔ)償功能 支持公制/英制編程，具有自動(dòng)倒角功能、刀具壽命管理功能 輸出0V10V或10V主軸轉(zhuǎn)速信號(hào)，可適配伺服主軸或主軸變頻器 具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘、報(bào)警日志和多級(jí)操作權(quán)限管理功能 7.4單色LCD顯示器，支持中文、英文、西班牙文顯示和軌跡圖形顯示 內(nèi)嵌式PLC，梯形圖在線實(shí)時(shí)監(jiān)控； 40/32點(diǎn)通用I/O，可選配CAN-Bus遠(yuǎn)程I/O； 64/64點(diǎn)操作面板I/O，用戶(hù)可自由配置操作面板； X、Y、Z三軸控制，X、Z兩軸聯(lián)動(dòng),m級(jí)插補(bǔ)精度，最高速度30m/min 進(jìn)給軸可定義為PLC控制軸（PLC軸控功能） 具有螺距誤差補(bǔ)償、刀尖半徑補(bǔ)償、刀具磨損補(bǔ)償、反向間隙補(bǔ)償功能 支持公制/英制編程，具有自動(dòng)倒角功能、刀具壽命管理功能 輸出0V10V或10V主軸轉(zhuǎn)速信號(hào)，可適配伺服主軸或主軸變頻器 具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘、報(bào)警日志和多級(jí)操作權(quán)限管理功能 7.4單色LCD顯示器，支持中文、英文、西班牙文顯示和軌跡圖形顯示 內(nèi)嵌式PLC，梯形圖在線實(shí)時(shí)監(jiān)控； 40/32點(diǎn)通用I/O，可選配CAN-Bus遠(yuǎn)程I/O； 64/64點(diǎn)操作面板I/O，用戶(hù)可自由配置操作面板；由于在功能上能滿(mǎn)足此次數(shù)控化改造的要求，價(jià)格便宜。指令和FANUC差不多。所以在此次CA6140車(chē)床數(shù)控化改造中我選用廣州數(shù)控的GSK980TD1系統(tǒng)。44 伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型4.4.1 伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)的類(lèi)型有開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)線路組成。數(shù)控裝置根據(jù)輸入指令，經(jīng)過(guò)運(yùn)算發(fā)出脈沖指令給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)線路，從而驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)一定距離。這種伺服系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。只用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。 閉環(huán)伺服系統(tǒng)由伺服電動(dòng)機(jī)、比較線路、伺服放大線路、速度檢測(cè)器和安裝在工作臺(tái)上的位置檢測(cè)器組成。這種系統(tǒng)對(duì)工作臺(tái)實(shí)際位移量進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)并與指令值進(jìn)行比較，用差值進(jìn)行控制。這種系統(tǒng)定位精度高，但系統(tǒng)復(fù)雜，調(diào)試和維修困難，價(jià)格較貴，主要用于高精度和大型數(shù)控機(jī)床。 半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的工作原理和閉環(huán)伺服系統(tǒng)相似，只是位置檢測(cè)器不是安裝在工作臺(tái)上，而是安裝在伺服電動(dòng)機(jī)的軸上。這種伺服系統(tǒng)所能達(dá)以的精度、速度和動(dòng)太特性?xún)?yōu)于開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)，其復(fù)雜性和成本低于閉環(huán)伺系統(tǒng)，主要用于大多數(shù)中小型數(shù)控機(jī)床。在這次CA6140車(chē)床數(shù)控化改造中我采用開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。符合這次改造的經(jīng)濟(jì)性要求，且能滿(mǎn)足零件的加工要求。 4.4.2 CA6140車(chē)床加工特征及切削用量分析CA6140普通車(chē)床多用于機(jī)械制造行業(yè)鑄鐵、碳素鋼、合金鋼零件材料的加工外徑尺寸一般為50mm150mm。從上可知，其外形輪廓并不十分復(fù)雜，尺寸公差也不十分嚴(yán)格。由于車(chē)床車(chē)削用鑄鐵、碳素鋼或合金鋼零件材料制成，表面硬度一般在2530HRC之間，存在加工表面硬度較高、刀具磨損較快、切削力較大和切削過(guò)程讓刀等問(wèn)題。根據(jù)車(chē)床車(chē)削材料硬度較高、加工中切削力較大、刀具磨損較快等特點(diǎn)，其加工中的切削用量一般選為:主軸轉(zhuǎn)速n=400r/min，進(jìn)給量f=0.10.5mm/r，車(chē)外圓的背吃刀量ap=0.53.5mm。從上述分析可知，CA6140普通車(chē)床工作過(guò)程中的高速下的扭矩、硬度、低進(jìn)給量的強(qiáng)力切削，是我們這次數(shù)控化改造的重點(diǎn)和難點(diǎn)。再?gòu)母脑斓慕?jīng)濟(jì)性和周期性考慮，我們選用了開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 4.4.3 伺服驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算和選型 4.4.3.1 切削力的計(jì)算 以切削力大、移動(dòng)部件質(zhì)量大的縱向?yàn)槔?。設(shè)使用硬質(zhì)合金車(chē)刀車(chē)削30HRC的鑄鐵，最大背吃刀量ap=3.5mm，最大進(jìn)給量f=0.5mm/r，最快的切削速度v=(dn)/1000=(3.14100400)/1000=125.6m/min。計(jì)算切削力的指數(shù)公式：用指數(shù)公式計(jì)算切削力，在金屬切削中得到廣泛的應(yīng)用。常用的指數(shù)公式的形式如下：Fz=cFZapXfzfFZvnFZkFZFy=cFyapXfyfFyvnFykFyFx=cFxapXfxfFxvnFxkFx式中： Fz切削力；Fz的國(guó)標(biāo)為 Fc Fy背向力；Fy的國(guó)標(biāo)為Fp Fx進(jìn)給力；Fx的國(guó)標(biāo)為FfcFZ, cFZ,cFx 決定于被加工金屬和切削條件的系數(shù)（查陳日曜金屬切削原理機(jī)械工業(yè)出版社 中P61 表4-1得）；Xfz、FZ、 nFZ 、Xfy、Fy、nFy、Xfx、Fx、nFx 分別為三個(gè)分力公式中，背吃刀量ap、進(jìn)給量f和切削速度v的指數(shù)（表4-1）kFZ、kFy、kFx分別為三個(gè)分力計(jì)算中，當(dāng)實(shí)際加工條件與所求得經(jīng)驗(yàn)公式的條件不符時(shí)，各種因素對(duì)切削力的修正系數(shù)的積（表4-2表4-4）。Fz=cFZapXfzfFZvnFZkFZ9.8=2703.50.50.75125.6-0.151.359.8=3600(N) 4.4.3.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩與切削力FZ，移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力有關(guān)。設(shè)縱向移動(dòng)部件重量G=10kg9.8=98N，刀架導(dǎo)軌副摩擦系數(shù)=0.18,縱向絲杠導(dǎo)程S=8mm，機(jī)械傳動(dòng)效率=0.6，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)減速器減速比I=12/5=2.4。則步進(jìn)電動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為T(mén)F=（Fz+G）S10-3/(2I)=（3600+0.1898）810-3/（23.140.62.4）=3.2（Nm） 4.4.3.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)力矩TQ=TF/（0.2-0.4），取安全系數(shù)為0.3，則TQ=TF/0.3=3.2/0.3=10.67（Nm）。CA6140車(chē)床車(chē)削時(shí)是一種低速大扭矩切削加工，加工時(shí)進(jìn)給速度比較低，因此，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作頻率一般可滿(mǎn)足要求。根據(jù)市場(chǎng)供貨情況，我們選用了常州市常鋒電機(jī)有限公司的五相十拍混合式130BYG550型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為縱向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。該步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角為0.36o/0.72 o,最大靜轉(zhuǎn)矩為35 Nm，可滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。主要參數(shù)(Electrical Specifications):型 號(hào)相數(shù)保持轉(zhuǎn)距(N.m)電壓 (V)電流 (A)電阻 ()電感 (mH)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 (g.cm?)引出線數(shù)定位力矩 (kg.cm)130BYG55052280-15050.45.02350.6由于橫向進(jìn)給需用成型刀切削CA6140車(chē)床上裝夾的工件，切削力較大，故X方向也選用130BYG550型五相十拍混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。 4.4.4機(jī)械改裝設(shè)計(jì) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與CA6140機(jī)床的連接既要充分利用機(jī)床原有的結(jié)構(gòu)形式，使機(jī)械改裝簡(jiǎn)單；又要保證裝配精度，盡量減小步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出功率在機(jī)械傳統(tǒng)中損耗。為了滿(mǎn)足以上兩個(gè)條件，X、Y坐標(biāo)軸方向都選用長(zhǎng)輸出軸步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，并采用連接座將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與絲杠連接在一起。4.5 電動(dòng)刀架選型（通過(guò)兩種以上方案比較）4.5.1 刀架的分類(lèi) (1) 排式刀架 排式刀架一般用于小規(guī)格數(shù)控車(chē)床，以加工棒料或盤(pán)類(lèi)零件為主。這種刀架在刀具布置和機(jī)床調(diào)整等方面都較為方便，可以根據(jù)具體工件的車(chē)削工藝要求，任意組合各種不同用途的刀具，一把刀具完成車(chē)削任務(wù)后，橫向滑板只要按程序沿X軸移動(dòng)預(yù)先設(shè)定的距離后，第二把刀就到達(dá)加工位置，這樣就完成了機(jī)床的換刀動(dòng)作。這種換刀方式迅速省時(shí)，有利于提高機(jī)床的生產(chǎn)效率。(2) 回轉(zhuǎn)刀架 回轉(zhuǎn)刀架是數(shù)控車(chē)床最常用的一種典型換刀刀架，通過(guò)刀架的旋轉(zhuǎn)分度定位來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)換刀動(dòng)作，根據(jù)加工要求可設(shè)計(jì)成四方、六方刀架或圓盤(pán)式刀架，并相應(yīng)地安裝4把、6把或更多的刀架。(3) 帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置 上述排刀式刀架和回轉(zhuǎn)刀架所安裝的刀具都不可能太多，即使是裝備兩個(gè)刀架，對(duì)刀具的數(shù)目也有一定限制?；谝陨显颍谶@次CA6140數(shù)控化改造中，我決定選用四工位回轉(zhuǎn)刀架。當(dāng)原車(chē)床上的刀架拆除時(shí)，能夠方便安裝。且能夠滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性和能基本加工所有普通零件。4.5.2 根據(jù)刀架的主要參數(shù)進(jìn)行選擇1.刀尖高：刀尖高指刀具刀尖至刀架底面的垂直距離，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的立式數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架的刀尖高一般在51245mm，共8個(gè)規(guī)格。一般可根據(jù)數(shù)控車(chē)床的規(guī)格來(lái)選用相應(yīng)刀尖高的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架。CA6140普通車(chē)床的刀尖高是200MM。2.刀架的工位數(shù)：刀架的工位數(shù)是數(shù)控車(chē)床刀架的第二主參數(shù)，應(yīng)根據(jù)在數(shù)控車(chē)床上所加工零件的工序數(shù)量來(lái)選擇，加工零件越復(fù)雜，工序數(shù)量越多，一般選用刀架的工位數(shù)也越多。LD4-I型系列立式四工位電動(dòng)刀架采用渦輪蝸桿傳動(dòng)，上下齒盤(pán)嚙合，螺桿夾緊的工作原理。具有轉(zhuǎn)位快，定位精度高，切向扭矩大的優(yōu)點(diǎn)。發(fā)信轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位采用霍爾元件，使用壽命長(zhǎng)。3.定位精度和重復(fù)定位精度：定位精度指實(shí)際位置與指令位置的一致程度，而反復(fù)定位精度則是指在同一條件下操作方法不變，進(jìn)行規(guī)定次數(shù)操作所得到的連續(xù)結(jié)果的一致程度。刀架的定位精度和重復(fù)定位精度反映了刀架技術(shù)水平的高低。應(yīng)根據(jù)在數(shù)控車(chē)床上加工零件的精度來(lái)選擇，若加工零件的精度要求高，一般應(yīng)選擇高定位精度和高重復(fù)定位精度的刀架；在這次CA6140數(shù)控化改造中，我選用的LD4-I型四方電動(dòng)刀架能滿(mǎn)足精度上的要求。所以選用此型號(hào)的刀架。4.單工位轉(zhuǎn)位時(shí)間：?jiǎn)喂の晦D(zhuǎn)位時(shí)間指刀架轉(zhuǎn)一個(gè)工位的時(shí)間，是刀架精定位機(jī)構(gòu)一端齒盤(pán)副松開(kāi)、轉(zhuǎn)一個(gè)工位和剎緊全部時(shí)間的總和。刀架單工位轉(zhuǎn)位時(shí)間往往與主軸部件及其所攜帶工具的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有關(guān)。轉(zhuǎn)位時(shí)間的縮短，能減少加工的輔助時(shí)間，提高數(shù)控車(chē)床的生產(chǎn)效率。一般情況下，應(yīng)選擇單工位轉(zhuǎn)位時(shí)間短的刀架；LD4-I型四方電動(dòng)刀架的單工位轉(zhuǎn)位時(shí)間是3秒。能適應(yīng)生產(chǎn)效率。所以可以選用LD4-I型四方電動(dòng)刀架。5.分度頻率：分度頻率指刀架在工作的單位時(shí)間內(nèi)（一般規(guī)定為1h）所允許的最多轉(zhuǎn)位次數(shù)。它主要取決于刀架分度電氣系統(tǒng)的性能、主軸部件、傳動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等因素。一般情況下，應(yīng)選擇單位時(shí)間內(nèi)允許分度頻率高的刀架；由于我們的CA6140普通車(chē)床的數(shù)控化改造多用于加工普通零件。所以LD4-I型四方電動(dòng)刀架能滿(mǎn)足要求?？紤]其經(jīng)濟(jì)效益。所以選用方式不變。6. 此外根據(jù)其他因素也可以來(lái)選擇：其他因素也可以作為選擇刀架的參考，例如，驅(qū)動(dòng)刀架的動(dòng)力源有電動(dòng)和液動(dòng)兩大類(lèi)；刀架的剎緊方式有機(jī)械和液壓兩大類(lèi)；刀架的發(fā)信號(hào)方式有機(jī)械碰撞式微動(dòng)式開(kāi)關(guān)和無(wú)觸點(diǎn)接近開(kāi)關(guān)兩大類(lèi)等。由于考慮到經(jīng)濟(jì)效率，在這次CA6140數(shù)控化的刀架改造部分中不考慮這些因素。綜上所述，數(shù)控車(chē)床用刀架的使用注意事項(xiàng)內(nèi)容非常廣泛，規(guī)定詳細(xì)具體，各種刀架的使用注意事項(xiàng)大部分是類(lèi)似的，但由于各種刀架內(nèi)部結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理的差異，都各有其獨(dú)特的內(nèi)容，所以在實(shí)際使用時(shí)應(yīng)注意區(qū)別。CA6140車(chē)床數(shù)控化改造中常用的刀架一般為四工位或六工位的立式數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架。數(shù)控車(chē)床的電動(dòng)刀架由專(zhuān)門(mén)廠家生產(chǎn)。在這次CA6140車(chē)床數(shù)控化改造中，將原刀架改為常州武進(jìn)機(jī)床數(shù)控設(shè)備廠生產(chǎn)的LD4-I型四工位電動(dòng)刀架。該刀架具有重復(fù)定位精度高、剛性好、使用壽命長(zhǎng)、工藝性好等特點(diǎn)。價(jià)格在1000-2000元之間。此外，LD4-I型電動(dòng)刀架的選用也考慮到了他的方便安裝這一原因。因?yàn)镃A6140普通車(chē)床的原來(lái)的刀架在拆下后，在小托板上留下了4個(gè)螺栓的孔的安裝位置。此安裝位置與LD4-I型電動(dòng)刀架的螺栓位置正好相同。這樣就不需要再拆除和加工小托板。省時(shí)又省力，結(jié)合這次經(jīng)濟(jì)性數(shù)控化改造的特點(diǎn)。所以最后決定選用常州武進(jìn)機(jī)床數(shù)控設(shè)備廠生產(chǎn)的LD4-I型電動(dòng)刀架。4.6機(jī)械改裝設(shè)計(jì) 4.6.1 X軸機(jī)械改裝設(shè)計(jì) 未改裝前的X向機(jī)械結(jié)構(gòu)圖如下：橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)改造。保留原手動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)整操作，原有的支撐結(jié)構(gòu)也保留，步進(jìn)電機(jī)、齒輪箱體安裝在中拖板的后側(cè)。采用了一級(jí)齒輪減速，并用雙片齒輪錯(cuò)齒法消除間隙，雙片齒輪間沒(méi)有加彈簧自動(dòng)消除間隙，因?yàn)閺椈傻膹椓茈y適應(yīng)負(fù)載的變化情況。當(dāng)負(fù)載較大時(shí)，彈簧彈力顯得小，起不到自動(dòng)消除間隙的作用；當(dāng)負(fù)載較小時(shí)，彈簧彈力又顯得大，則加速齒輪的磨損。為此采用人工定期調(diào)整螺釘緊固的辦法來(lái)消除間隙。刀架的改造。拆除原刀架和小拖板，換上數(shù)控刀架。橫向齒輪箱和絲杠全部加防護(hù)罩，以保持防塵和機(jī)床整體美觀。將CA6140車(chē)床原有的橫向絲杠通過(guò)鉗工打磨，使他的直徑等于聯(lián)軸器的內(nèi)徑。同樣打磨伺服電動(dòng)機(jī)的主軸，使其的主軸直徑等于聯(lián)軸器的內(nèi)徑。然后把這3個(gè)部件裝配起來(lái)，并使用2個(gè)銷(xiāo)釘，在兩端并且互相垂直90度的方式把聯(lián)軸器連接起來(lái)。達(dá)到穩(wěn)固安裝的效果。改造后的X向機(jī)械效果圖如下： 4.6.2 Z軸機(jī)械改裝設(shè)計(jì) 未改造前Z向機(jī)械示意圖如下：縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造。拆除原機(jī)床的進(jìn)給箱，利用原機(jī)床進(jìn)給箱的安裝孔和銷(xiāo)孔安裝齒輪箱體。滾珠絲杠仍安裝在原絲杠的位置，兩端采用原固定方式，這樣可減小改裝現(xiàn)場(chǎng)，并由于滾珠絲杠的摩擦系數(shù)小于原絲杠，從而使縱向進(jìn)給整體剛性略?xún)?yōu)于以前。采用了一級(jí)齒輪減速，并用雙片齒輪錯(cuò)齒法消除間隙，雙片齒輪間沒(méi)有加彈簧自動(dòng)消除間隙，因?yàn)閺椈傻膹椓茈y適應(yīng)負(fù)載的變化情況。當(dāng)負(fù)載較大時(shí)，彈簧彈力顯得小，起不到自動(dòng)消除間隙的作用；當(dāng)負(fù)載較小時(shí)，彈簧彈力又顯得大，則加速齒輪的磨損。為此采用人工定期調(diào)整螺釘緊固的辦法來(lái)消除間隙?？v向齒輪箱和絲杠全部加防護(hù)罩，以保持防塵和機(jī)床整體美觀。和CA6140車(chē)床數(shù)控化改造的橫向機(jī)械改造方法相同。將CA6140車(chē)床原有的縱向絲杠通過(guò)手工打磨，使他的直徑等于聯(lián)軸器的內(nèi)徑。同樣打磨伺服電動(dòng)機(jī)的主軸，使其的主軸直徑等于聯(lián)軸器的內(nèi)徑。然后把這3個(gè)部件裝配起來(lái)，并使用2個(gè)銷(xiāo)釘，在兩端并且互相垂直90度的方式把聯(lián)軸器連接起來(lái)。達(dá)到穩(wěn)固安裝的效果。改造后的Z向機(jī)械示意圖如下： 4.6.3 電動(dòng)刀架改裝設(shè)計(jì)電動(dòng)刀架的安裝和調(diào)試：1 刀架需安裝在配套的中拖板（其安裝刀架上平面的平面度允差為0.006mm）上。安裝應(yīng)保證刀架刀盤(pán)上的刀具刀尖與機(jī)床主軸中心等高，一般可在刀架與中拖板間加墊板來(lái)調(diào)整，墊板的厚度由用戶(hù)根據(jù)實(shí)測(cè)的中心高來(lái)確定；2 刀具與機(jī)床用4個(gè)螺釘和2個(gè)圓銷(xiāo)連接。中間沒(méi)有過(guò)渡墊板，在刀架剎緊狀態(tài)下，應(yīng)調(diào)整轉(zhuǎn)塔軸線與機(jī)床主軸軸線平行度在0.02mm以?xún)?nèi)；當(dāng)安裝4個(gè)螺釘?shù)臅r(shí)候，拆開(kāi)電動(dòng)刀架后的電動(dòng)機(jī)蓋，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)里面的冷卻風(fēng)扇，使刀架轉(zhuǎn)動(dòng)45，使原來(lái)的4個(gè)螺釘安裝孔暴露在外面，從而方便安裝螺釘，達(dá)到安裝目的。3 在刀盤(pán)上安裝刀夾和刀具時(shí)，應(yīng)最大限度地保持重量平衡，使刀架轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)和防止刀盤(pán)過(guò)沖；4 刀架發(fā)信號(hào)裝置在出廠前已調(diào)好，一般不要隨意調(diào)整；5 數(shù)控系統(tǒng)與發(fā)信系統(tǒng)連接時(shí)，必須注意線頭標(biāo)號(hào)；6 刀架安裝完畢后，首先應(yīng)接線試機(jī)。電源接通后，如果發(fā)現(xiàn)刀架不能轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)立即關(guān)閉電源，調(diào)換電動(dòng)機(jī)電源相序，再進(jìn)行試機(jī)。 電動(dòng)刀架的安裝比較方便，產(chǎn)品出廠時(shí)備有連接孔。改造時(shí)將臥式車(chē)床上的原刀架拆下，將電動(dòng)刀架裝上即可。在進(jìn)行CA6140數(shù)控化改造時(shí)，去掉車(chē)床小拖板，將刀架置于中拖板上，卸