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數(shù)控車床改造中主要機械部件的改裝內(nèi)容

日期：2010年01月06　來源：沈陽第一機床廠　關鍵字：數(shù)控車床
    控制系統(tǒng)的選擇
    1．步進電動機拖動的開環(huán)系統(tǒng)
    該系統(tǒng)的伺服驅(qū)動裝置主要是步進電動機、數(shù)控車床功率步進電動機、電液脈沖馬達等。由數(shù)控系統(tǒng)送出的進給指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動電路控制和功率放大后，使步進電動機轉(zhuǎn)動，通過齒輪副與滾珠絲杠副驅(qū)動執(zhí)行部件。搖臂鉆床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)行部件運動的位移量、速度和運動方向。這種系統(tǒng)不需要將所測得的實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電動機的角位移精度、齒輪絲杠等傳動元件的節(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。
    2．異步電動機或直流電動機拖動，光柵測量反饋的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)
    該系統(tǒng)與開環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別是：由光柵、感應同步器等位置檢測裝置測得的實際位置反饋信號，隨時與給定值進行比較，將兩者的差值放大和變換，數(shù)控車床驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，以給定的速度向著消除偏差的方向運動，直到給定位置與反饋的實際位置的差值等于搖臂鉆床零為止。閉環(huán)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比開環(huán)系統(tǒng)復雜，成本也高，對環(huán)境溫度要求嚴，設計和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難，但是可以獲得比開環(huán)系統(tǒng)更高的精度、更快的速度，驅(qū)動更大功率的特性指標。在改造過程中，可根據(jù)產(chǎn)品技術要求，決定是否采用這種系統(tǒng)。
    3．交／直流伺服電動機拖動，編碼器反饋的半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)
    半閉環(huán)系統(tǒng)檢測元件安裝在中間傳動件上，間接測量執(zhí)行部件的位置。它只能補償系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)部部分元件的誤差，因此，它的精度比閉環(huán)系統(tǒng)的精度低，但是它的結(jié)構(gòu)與調(diào)試都較閉環(huán)系統(tǒng)簡單。在將角位移檢測元件與速度檢測元件和伺搖臂鉆床服電動機作成一個整體時，則無需考慮位置檢測裝置的安裝問題。
    具體選擇哪家的數(shù)控系統(tǒng)，主要根據(jù)數(shù)控改造后機床要達到的各種數(shù)控車床精度、驅(qū)動電動機的功率和用戶的要求來決定。
    數(shù)控改造中主要機械部件的改裝內(nèi)容
    一臺新的數(shù)控機床，在設計上要達到：有高的靜動態(tài)剛度；運動副之間的摩擦因數(shù)��；傳動無間隙；功率大；便于操作和維修。機床數(shù)控改造時應盡量達到上述要求。不能認為將數(shù)控裝置與普通機床連接在一起就達到了數(shù)控機床的要求，還應對主要部件進行相應的改造，使其達到一定的設計要求，才能獲得預期的改造目的。
    (1)滑動導軌副。數(shù)控車床對數(shù)控車床來說，導軌除應具有普通車床導向精度和工藝性外，還要有良好的耐摩擦、磨損特性，并減少因摩擦阻力而致死區(qū)。同時要有足夠的剛度，以減少導軌變形對加工精度的影響，以及合理的導軌防護和潤滑。
    (2)齒輪副。搖臂鉆床一般機床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動精度，數(shù)控機床上使用的齒輪精度等級都比普通機床高。在結(jié)構(gòu)上要能達到無間隙傳動，因而改造時，機床主要齒輪必須滿足數(shù)控機床的要求，以保證機床加工精度。
    (3)滑動絲杠與滾珠絲杠。絲杠傳動直接關系到傳動鏈精度。絲杠的選用主要取決于工件的精度要求和拖動轉(zhuǎn)矩要求。工件精度要求不高時，刮米用滑動絲杠，但應檢查原絲杠的磨損情況，如螺距誤差、螺距累計誤差以及相配螺母間隙。一般情況下滑動絲杠精度應不低于6級，螺母間隙過大則應更換螺母。采用滑動絲杠相對數(shù)控車床滾珠絲杠價格較低，搖臂鉆床但難以滿足較高精度零件加工的要求。
    滾珠絲杠摩擦損失小，效率高，其傳動效率可在90％以上；精度高，壽命長；起動力矩和運動時的力矩相接近，可以降低電動機起動力矩。因此可滿足較高精度零件加工的要求。
    (4)安全防護。改造效果必須以安全為前提。在機床改造中要根據(jù)實際情況采取相應的措施，切不可忽視。滾珠絲杠副是精密元件，工作時要嚴防灰塵，特數(shù)控車床別是切屑及硬砂粒進入滾道。在縱向絲杠上也可加整體鐵板防護罩。床鞍與滑動導軌接觸的兩端面要密封好，絕對禁止硬質(zhì)顆粒狀的異物進入滑動面損傷導軌。

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