普通車(chē)床數(shù)控化改造《》教案章節(jié)名稱(chēng)學(xué)時(shí)安排普通車(chē)床數(shù)控化改造8H【目標(biāo)要求】1．掌握普通車(chē)床數(shù)控改造的主要內(nèi)容和實(shí)施過(guò)程。2．學(xué)習(xí)數(shù)控設(shè)備改造的基本方法和要求?！救蝿?wù)內(nèi)容】1．普通車(chē)床數(shù)控改造的方案制定。教學(xué)目標(biāo)2．普通車(chē)床數(shù)控改造的系統(tǒng)選擇。3．普通車(chē)床數(shù)控改造的伺服選擇。4．普通車(chē)床數(shù)控改造的機(jī)械配件設(shè)計(jì)。5.普通車(chē)床數(shù)控改造的控制電路設(shè)計(jì)。6.普通車(chē)床數(shù)控改造的機(jī)電裝調(diào)。重點(diǎn)：普通車(chē)床數(shù)控改造的系統(tǒng)選擇重點(diǎn)難點(diǎn)難點(diǎn)：普通車(chē)床數(shù)控改造的機(jī)械配件設(shè)計(jì)1、普通車(chē)床數(shù)控改造機(jī)械設(shè)計(jì)圖參考2、普通車(chē)床數(shù)控改造教學(xué)指導(dǎo)錄像資料3、普通車(chē)床數(shù)控改造視頻普通車(chē)床數(shù)控改造的主要內(nèi)容和實(shí)施過(guò)程60%；工作態(tài)度（20%）；團(tuán)隊(duì)協(xié)作10%；工作規(guī)范（10%）?？己嗽u(píng)價(jià)主體：教師評(píng)價(jià)（40%）+小組互評(píng)（50%）+學(xué)生自評(píng)（10%）（每次小與評(píng)價(jià)組互評(píng)時(shí)，90分以上限10%以?xún)?nèi)）；課程成績(jī)：（每一單元考核成績(jī)單元學(xué)時(shí)數(shù)）/課程總學(xué)時(shí)。備注注：表格內(nèi)黑體字格式為（黑體，小四號(hào)，1.25倍行距，居中）一、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法（一）教學(xué)內(nèi)容為達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的要求，根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有狀況和實(shí)訓(xùn)設(shè)備條件，設(shè)定如下表所示的教學(xué)內(nèi)容。序號(hào)教學(xué)內(nèi)容重/難點(diǎn)學(xué)時(shí)分配(H)普通車(chē)床數(shù)控改造的方案制定普通車(chē)床數(shù)控改造的系統(tǒng)選擇普通車(chē)床數(shù)控改造的伺服選擇普通車(chē)床數(shù)控改造的機(jī)械配件設(shè)計(jì)普通車(chē)床數(shù)控改造的控制電路設(shè)計(jì)普通車(chē)床數(shù)控改造的機(jī)電裝調(diào)123456重點(diǎn)10.50.53重點(diǎn)難點(diǎn)難點(diǎn)21（二）教學(xué)方法為發(fā)揮學(xué)生的主體作用，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)職業(yè)技能，養(yǎng)成職業(yè)素養(yǎng)，做到“理實(shí)一體、學(xué)做合一”，本節(jié)課采用理實(shí)一體教學(xué)法，運(yùn)用多媒體演示、實(shí)踐操作、討論、講解等多種教學(xué)方法來(lái)達(dá)成目標(biāo)。二、教學(xué)過(guò)程2.1總體改造方案的設(shè)計(jì)數(shù)控車(chē)床由機(jī)床機(jī)械本體、數(shù)控系統(tǒng)、伺服裝置和外圍設(shè)備四部分組成。臥式車(chē)床改造的目的是利用數(shù)控系統(tǒng)控制原有車(chē)床自動(dòng)完成機(jī)械加工任務(wù)，提高車(chē)床的產(chǎn)率。在考慮車(chē)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造的具體方案時(shí)，所遵循的原則是，在滿(mǎn)足需要的下，對(duì)原有車(chē)床盡可能減少改動(dòng)量，以降低改造成中需要解決的問(wèn)題是：微機(jī)控制裝置或選用的數(shù)控系統(tǒng)；將現(xiàn)有機(jī)械傳動(dòng)的進(jìn)給控制裝置改造成數(shù)控控制的無(wú)級(jí)自動(dòng)變速的進(jìn)給系統(tǒng)；將絲杠換成滾珠絲杠，提高；手動(dòng)控制的刀架轉(zhuǎn)位裝置改造成數(shù)控裝置控制的自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架；加裝脈沖編碼器，實(shí)現(xiàn)螺紋的自動(dòng)切削。若對(duì)改造后機(jī)床的要求較高，則要改造主軸，重新設(shè)計(jì)主軸箱，使用主軸伺服電動(dòng)機(jī)或電主軸。加工精度和生前提本。改造增加數(shù)控裝置，設(shè)計(jì)性?xún)r(jià)比高傳動(dòng)精度2.2數(shù)控化改造內(nèi)容1）控制系統(tǒng)的選定。目前市場(chǎng)上數(shù)控系統(tǒng)的的臥式車(chē)床自身功能有一個(gè)充分的了解，可根據(jù)價(jià)格合理、技術(shù)先進(jìn)、服務(wù)方面的原則選擇數(shù)控系統(tǒng)。機(jī)床的改造，首先就是數(shù)控系統(tǒng)的改造，根據(jù)機(jī)床的現(xiàn)有控制等級(jí)、工件加工要求、企業(yè)資金狀況，選擇相應(yīng)的低、中、高檔次的數(shù)控系統(tǒng)。選擇數(shù)控系統(tǒng)時(shí)需要考慮首選主品，例如，國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)可選擇FANUC、西門(mén)子系統(tǒng)等，內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)可選擇華中、凱恩帝系統(tǒng)等。還應(yīng)盡可能與機(jī)床用戶(hù)現(xiàn)有其它數(shù)控機(jī)床的數(shù)；較集中的數(shù)控系統(tǒng)也便追求高一檔次而浪費(fèi)資金。類(lèi)型比較多，選擇前首先應(yīng)對(duì)擬改造流廠家產(chǎn)國(guó)控系統(tǒng)選擇一致，這樣做的好處是便于維修人員日常維修機(jī)床于縮減備件種類(lèi)。數(shù)控系統(tǒng)選擇時(shí)以實(shí)用為原則，沒(méi)必要為2）機(jī)械部分的改造（1)精密十字滑臺(tái)。隨著技術(shù)的發(fā)展，在機(jī)床數(shù)控化改造的我們可以根據(jù)用戶(hù)的要求決定是否給機(jī)床本體加裝精密十字滑臺(tái)，精密十字滑臺(tái)是一種外加裝置，可以通過(guò)螺釘、銷(xiāo)與機(jī)床本體緊密的連接在一起，使機(jī)床成為具有斜床身的數(shù)控車(chē)床，見(jiàn)圖2-1圖2-1精密十字滑臺(tái)身具有以下優(yōu)點(diǎn)：a、加及改造的機(jī)床斜床工精度高。數(shù)控機(jī)床的拖板傳動(dòng)絲桿都是高精度的滾珠絲桿，絲桿與螺母之間的傳動(dòng)間隙很小，但也不是說(shuō)沒(méi)有間隙，而只要有間隙，當(dāng)絲桿向著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)后再反向傳動(dòng)時(shí)，難免會(huì)產(chǎn)生反向間隙，有反向間隙就會(huì)影響加工精度，而這種45度床身的機(jī)床由于有重力的作用，重力直接作用于絲桿的軸向，傳動(dòng)時(shí)的反向間隙幾乎為零。b、機(jī)床剛性好，切削時(shí)不易引起振動(dòng)。因?yàn)檫@種機(jī)床的刀具是在工件的斜上方切削，切削力與主軸工件產(chǎn)生的重力相一致，所以主軸運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)平穩(wěn)，不易引起切削振動(dòng)，而普通數(shù)控車(chē)床在切削時(shí)，刀具與工件產(chǎn)生的切削力是向上的，與主軸工件產(chǎn)生的重力不一致，所以就容易引起振動(dòng)。c、鐵屑由于重力的關(guān)系不易產(chǎn)生緾繞刀具，利于排屑。目前，給機(jī)床外加斜十字滑臺(tái)已經(jīng)能夠獲得較好地剛性與穩(wěn)定性，在國(guó)內(nèi)，廣州數(shù)控公司生產(chǎn)的斜十字滑臺(tái)比較常用于改造中。常用的有GSK的CT-L系列。在改造的過(guò)程中我們可以根據(jù)實(shí)際情況決定是否采用這種方案。圖2-2精密十字滑臺(tái)裝配示意圖來(lái)說(shuō)，導(dǎo)軌除了應(yīng)該具有臥式車(chē)床性外，還要有良好的耐磨性，并減少因摩擦力而致死區(qū)。同時(shí)還要有足夠的少導(dǎo)軌變形對(duì)加工精度的影響；合理的導(dǎo)軌防護(hù)和潤(rùn)滑。一般臥式車(chē)床的導(dǎo)軌材料為(2)滑動(dòng)導(dǎo)軌副。對(duì)數(shù)控車(chē)床導(dǎo)軌的精度和工藝剛度，以減HT2OO，機(jī)床改造時(shí)可在原床鞍下滑面經(jīng)機(jī)械加工后貼一層聚四氟乙烯軟帶。聚四氟乙烯軟帶與鑄鐵配合時(shí)，具有良好的減磨性能，動(dòng)摩擦因數(shù)約為鑄鐵的1/8~1/3，有效地防止機(jī)床的爬行。此外，床鞍與床身、中滑板與小滑板應(yīng)接觸均勻，接觸面積不應(yīng)小于70%，接觸點(diǎn)數(shù)不應(yīng)小于10點(diǎn)/cm2，這是保證加工精度和尺寸一致性的關(guān)鍵之一。(3)絲杠傳動(dòng)副。一般數(shù)控車(chē)床或數(shù)控系統(tǒng)要求采用滾珠絲杠副傳動(dòng)，目的是為了提高機(jī)床的進(jìn)給精度，減小傳動(dòng)副的摩擦阻力。①滾珠絲杠副傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。滾珠絲杠副傳動(dòng)與滑動(dòng)絲杠傳動(dòng)相比有以下優(yōu)點(diǎn)：a)傳動(dòng)效率高。一般可達(dá)95%以上，是滑動(dòng)絲杠傳動(dòng)的2-4倍。b)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，摩娜力小，靈敏度高，低速無(wú)爬行。c)可以預(yù)緊、消除絲杠附的間隙，提高d)定位精度和重復(fù)定位精度高。e)使用壽命為普通4一10倍，f)同步性好，用幾套相同的滾珠絲杠副同時(shí)傳動(dòng)幾個(gè)相同的部件或裝置時(shí)，可獲得較好的同步性。g)使用可靠，潤(rùn)滑簡(jiǎn)單，維修方便。h)不自鎖，可逆向傳動(dòng)，即螺母為主動(dòng)，絲杠為軸向接觸剛度?；瑒?dòng)絲杠的甚至更高。被動(dòng)。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。i)有專(zhuān)業(yè)廠生產(chǎn)，選用配套方便。②滾珠絲杠副精度等級(jí)確定。表2-3為滾珠絲杠推薦應(yīng)用精度等級(jí)。表2-3滾珠絲杠推薦應(yīng)用精度等級(jí)精度等級(jí)機(jī)床類(lèi)型坐標(biāo)12345710XZ數(shù)控車(chē)床③滾珠絲杠的a)潤(rùn)滑：滾珠絲杠必須潤(rùn)滑。滾動(dòng)軸承用的各種潤(rùn)滑劑原則上都可以用。種潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方式都可用于精密滾珠絲杠。一般情況下采用鋰基潤(rùn)滑脂，在高速和要嚴(yán)格控制溫升時(shí)，可用L-AN32全損耗系統(tǒng)用油、汽輪機(jī)油循環(huán)潤(rùn)滑或噴霧潤(rùn)滑。護(hù)和密封：絲杠防護(hù)套有伸縮套管式、折疊套管式和燎旋鋼帶保護(hù)套。后者由專(zhuān)業(yè)廠生產(chǎn)，應(yīng)用較廣，所以選用螺旋鋼帶保護(hù)套。潤(rùn)滑、防護(hù)和密封主軸的各需b)防圖2-2X軸滾珠絲杠④如何對(duì)滾珠絲杠副進(jìn)行選型a)確定滾珠絲杠導(dǎo)程Ph根據(jù)工作臺(tái)最高移動(dòng)速度Vmax,電機(jī)最高轉(zhuǎn)速nmax,傳動(dòng)比等確定Ph。按下式計(jì)算，取較大圓整值。確定預(yù)期額定動(dòng)載荷確定滾珠絲杠副規(guī)格代號(hào)(4)拖板系統(tǒng)。拖板的運(yùn)動(dòng)是數(shù)控系統(tǒng)直接控制的對(duì)象，不論是點(diǎn)位控制還是連續(xù)控制，被加工零件的最后坐標(biāo)精度將受拖板運(yùn)動(dòng)精度、靈敏度和穩(wěn)定性的影響，尤其是對(duì)于用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為拖動(dòng)元件的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令僅使拖板運(yùn)動(dòng)，而沒(méi)有位置檢測(cè)和反饋，故實(shí)際移動(dòng)值和系統(tǒng)指令值的差別造成加工誤差。Z軸電機(jī)絲與杠連接的兩種方案。第一種是利用機(jī)床原來(lái)的箱體作為支承，其特點(diǎn)是安裝調(diào)試方便。第二種是重新制作箱體，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間。但是安裝時(shí)要用“橋板”調(diào)整絲杠上母線和側(cè)母線。如圖2-4所示。圖2-4Z軸電機(jī)安裝圖X軸一般都是用的第二種連接方案。如圖2-5所示：圖2-5X軸電機(jī)安裝圖(5)主軸脈沖傳感器的安裝。主軸脈沖傳感器的作用就是傳遞信息給數(shù)控裝置，保持主軸的速度和刀架進(jìn)給量的一致。安裝時(shí)要求保證機(jī)床主軸轉(zhuǎn)一圈，傳感器也要轉(zhuǎn)一圈，或者整數(shù)倍（把這個(gè)數(shù)輸入系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)）。這樣才能保證發(fā)給數(shù)控裝置的信號(hào)準(zhǔn)確，車(chē)削螺紋時(shí)不亂扣。傳感器安裝示意如圖2-3所示。圖2-3傳感器安裝示意圖1-主軸2-II軸(中間軸)3-傳動(dòng)齒輪4-傳感器5-齒輪(6)數(shù)控車(chē)床刀架的改造數(shù)控車(chē)床的電動(dòng)刀架是機(jī)床的重要組成部分。機(jī)床數(shù)控化改造之后，將原來(lái)的小滑板拆掉，改用電動(dòng)刀架。一般數(shù)控系統(tǒng)最多能控制4~12把車(chē)刀。刀架用于夾持切削用的刀具，在一定程度上，刀架的結(jié)構(gòu)和性能會(huì)影響機(jī)床的整體改造水平，所以有如下要求：①轉(zhuǎn)準(zhǔn)位確可靠，工作平穩(wěn)安全。②按最短線路就近選擇，轉(zhuǎn)時(shí)位間短。③應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足換刀時(shí)間短、刀具重復(fù)定位精度高、刀具儲(chǔ)存量足夠、結(jié)構(gòu)緊湊及安全可靠等要求。④防水、防屑，密封性能優(yōu)良。⑤夾緊剛性高，適宜重負(fù)荷切削，回轉(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強(qiáng)度和剛度。以承受機(jī)床在切削加工時(shí)的切削抗力。LD4-CK6132立式四工位電動(dòng)刀架的外形和尺寸如圖2-12和表2-4所示。圖2-12自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架尺寸圖表2-4立式轉(zhuǎn)位刀架參數(shù)H1H2H3AEE1DD1B型號(hào)17470381611212126L4Φ’126171FCΦL2L3LD4-CK613212146133601522190刀架的安裝方式如圖2-13所示。該刀架安裝時(shí)，需先拆除原機(jī)床上的小滑板和刀架。然后把電動(dòng)刀架置于中滑板上。此時(shí)，刀架高度應(yīng)使車(chē)刀前面基本通過(guò)車(chē)床主軸軸心線，否則要在刀架下面加墊板，調(diào)整其高度。然后，手動(dòng)逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使上刀體相對(duì)于下刀體轉(zhuǎn)動(dòng)45o左右。打安裝螺孔，內(nèi)六角螺栓將刀架與中滑板固定。進(jìn)給方向平行，用墊板來(lái)調(diào)整固定時(shí)應(yīng)注意，將刀架的兩側(cè)面分別與車(chē)床縱向和橫向的其中心高。使用前應(yīng)試運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要達(dá)到輕松靈活、無(wú)噪聲的要求。圖2-13刀架的安裝方式3)電氣控制部分的改造電氣改造包括：NC控制系統(tǒng)的強(qiáng)電供電電路和弱電控制電路；主軸伺服驅(qū)動(dòng)的強(qiáng)電電路和弱電控制電路；X、Z軸伺服驅(qū)動(dòng)的強(qiáng)電電路和弱電控制電路；自動(dòng)刀架的強(qiáng)電電路和弱電控制電路。具體電路在改造案例中結(jié)合改造的要求給出。4）附件的選擇數(shù)控機(jī)床常用的附件有：冷卻泵，其作用是帶動(dòng)冷卻系統(tǒng)，給機(jī)床加工提供冷卻；液壓泵，其作用是給機(jī)床的動(dòng)作提供液壓使能。潤(rùn)滑泵，其作用是給機(jī)床提供潤(rùn)滑，一般改造中使用手壓式注油器圖2-6所示。圖2-6手壓式注油圖2-7編碼器編碼器，其作用是增加機(jī)床的車(chē)螺紋的功能圖2-7；排屑器，作用是排出機(jī)床加工所產(chǎn)生的廢屑(一般用在高檔機(jī)床的改造中)圖2-8；圖2-8排屑器3.改造案例下面我們以圖2-7所示CY6140為例講解改造的具體內(nèi)容。圖2-7CY6140普通車(chē)床CY6140車(chē)床改造屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床的改造，主要針對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控化改造，利用數(shù)控系統(tǒng)對(duì)縱、橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。數(shù)控化改造后的機(jī)床，能對(duì)縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)字控制，并要求達(dá)到縱向最小運(yùn)動(dòng)單位為0.001mm/脈沖，橫向最小運(yùn)動(dòng)單位0.0005mm/脈沖，刀架為自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架，經(jīng)改造后的機(jī)床能實(shí)現(xiàn)加工外圓、錐度螺紋、端面等的自動(dòng)控制。數(shù)控化改造提高了原機(jī)床的生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度.同時(shí)縮短了生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。3.1總體設(shè)計(jì)方案擬定改造方案的內(nèi)容主要包括:①數(shù)控系統(tǒng)的選擇②伺服裝置的選擇③控制電路設(shè)計(jì)及電柜制作④機(jī)械部分的改造⑤電動(dòng)刀架、主CY6140車(chē)床總體改造方案為為滾珠絲杠傳動(dòng)，采用混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給軸運(yùn)動(dòng)，加裝編碼器，配置四工位電動(dòng)刀架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀功能。數(shù)控系統(tǒng)方面，考慮到交流伺服電動(dòng)機(jī)的成本較高，對(duì)于精度和性能要求不高的機(jī)床，采用混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，而在機(jī)械系統(tǒng)一滾珠絲杠螺母副一小滑板的傳動(dòng)方式。從數(shù)控系統(tǒng)的選擇、伺服系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)，機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計(jì)、電氣系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)、自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的盤(pán)的選用和安裝、液壓系統(tǒng)的潔與維護(hù)等幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行，通過(guò)改造使其具有數(shù)控機(jī)床的一般特性。下面就從各個(gè)部分來(lái)具體闡述這次的設(shè)計(jì)方案。軸編碼器等附件的選擇：增配車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)，更換進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)絲杠傳動(dòng)的改造方面，采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)具體的改造主要選擇設(shè)計(jì)、編碼清普通車(chē)床數(shù)控化改造一般選用較經(jīng)濟(jì)的兩軸系統(tǒng)，在滿(mǎn)足使用要求及可靠性的前提下，主要考慮系統(tǒng)的性能價(jià)格比。目前這樣的系統(tǒng)較多，如：FANUCoi-MateTD、GSK980TA、KND1TBⅢ等。這些系統(tǒng)的控制精度為0.001mm。表2-2常用數(shù)控系統(tǒng)一覽表系統(tǒng)（含伺服）性能可靠性?xún)r(jià)格FANUC0iMate-TD滿(mǎn)足使用高(βi伺服)5萬(wàn)左右西門(mén)子802DslK1Ti-As滿(mǎn)足使用高5萬(wàn)左右滿(mǎn)足使用較高滿(mǎn)足使用較高1.8萬(wàn)左右1.8萬(wàn)左右GSK980THNC18XP-T滿(mǎn)足使用較高1.5萬(wàn)左右a)GSK980TAb)KND1Ti-ASc)HNC18XP-Td)FANUCoi-MateTD圖2-8幾款常用數(shù)控系統(tǒng)本次改造考慮CY6140機(jī)床主要用于各類(lèi)單件、中小批量生產(chǎn)使用，加工精度IT7級(jí)，且要求CY6140車(chē)床加工復(fù)雜零件，所以數(shù)控系統(tǒng)選擇普及型數(shù)控系統(tǒng)，以滿(mǎn)足數(shù)控化改造后機(jī)床的定位、插補(bǔ)、循環(huán)加工和螺紋加工等功能。綜合考慮性?xún)r(jià)比，在充分調(diào)研比較的基礎(chǔ)上，選用北京KND公司的K1Ti-As數(shù)控系統(tǒng)，K1Ti-As數(shù)控系統(tǒng)采用開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)，性?xún)r(jià)比高.屬于連續(xù)切削控制系統(tǒng)，具有如下特點(diǎn)：(1)采用分辨率為800×480的7英寸數(shù)字式TFT彩色液晶顯示器。(2)系統(tǒng)配置U盤(pán)和RS232接口，可存儲(chǔ)/備份程序、參數(shù)等數(shù)據(jù)，利用U盤(pán)能升級(jí)系統(tǒng)軟件。(3)X、Z兩軸聯(lián)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)μm級(jí)插補(bǔ)精度，快速速度上限15米/分，進(jìn)給速度上限12米/分。(4)27種G代碼，26種M代碼，滿(mǎn)足多種加工需要。(5)具有刀尖半徑補(bǔ)償、反向間隙補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能。(6)具有直線型和指數(shù)型加減速控制和程序預(yù)讀功能，適應(yīng)高速、高精加工。(7)具有攻絲功能，可車(chē)削公英制單頭/多頭直螺紋、錐螺紋，螺紋退尾長(zhǎng)度、角度和速度特性可設(shè)定。(8)完善的自診斷功能，內(nèi)部、外部狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，現(xiàn)出異常立即報(bào)警。(9)刀具軌跡圖形顯示，全中文操作界面，完整的幫助信息，操作更方便。K1Ti-As車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-3表2-3K1Ti-As車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)功能控制軸名稱(chēng)規(guī)格2軸(X，Z)控制軸數(shù)同時(shí)控制軸數(shù)2軸0.001毫米最小設(shè)定單位輸入指令最小移動(dòng)單位最大指令值0.001毫米±9999.999毫米15000毫米/分快速進(jìn)給速度每分進(jìn)給1～12000毫米/分進(jìn)給速度范圍每轉(zhuǎn)進(jìn)給（1024線編碼器）0.0001～500.0000毫米/轉(zhuǎn)0.0001～500.0000毫米有(直線，指數(shù))進(jìn)給螺紋導(dǎo)程自動(dòng)加減速進(jìn)給速度倍率0～150%手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給，手動(dòng)返回參考點(diǎn)，單步進(jìn)給手輪機(jī)能同時(shí)一軸，×1，×10，×100手動(dòng)有插補(bǔ)定位，直線插補(bǔ)，圓弧插補(bǔ)試運(yùn)行，單程序段外圓、內(nèi)圓車(chē)削循環(huán)螺紋車(chē)削循環(huán)G00，G01，G02/G03調(diào)試機(jī)能有G90G92G93G94G71G72G73G74單一型固定循環(huán)攻絲固定循環(huán)端面車(chē)削循環(huán)外圓粗車(chē)循環(huán)端面粗車(chē)循環(huán)封閉切削循環(huán)端面深孔加工循環(huán)外圓、內(nèi)圓切槽循環(huán)復(fù)合型螺紋切削循環(huán)增強(qiáng)型螺紋切削循環(huán)G75G76G78復(fù)合型固定循環(huán)暫停(秒)G04坐標(biāo)系及暫停坐標(biāo)系設(shè)定G50自動(dòng)坐標(biāo)系設(shè)定MDI，自動(dòng)，手動(dòng)，單步，編輯存儲(chǔ)型行程檢查存儲(chǔ)行程檢查機(jī)能屏蔽或各軸屏蔽緊急停有運(yùn)轉(zhuǎn)方式安全機(jī)能有有有有程序存儲(chǔ)容量，存儲(chǔ)程序個(gè)數(shù)程序編輯32K，63個(gè)插入、修改、刪除、復(fù)制程序存儲(chǔ)及編輯程序號(hào)，順序號(hào)，地址，字檢索小數(shù)點(diǎn)編程有有電子盤(pán)有，6個(gè)區(qū)液晶顯示器800×480點(diǎn)陣，7英寸真彩屏顯示位置，程序，刀補(bǔ)，報(bào)警，調(diào)試，診斷，參數(shù)有圖形，加工件數(shù)輸入/輸出：20/16點(diǎn)輔助功能有輸入：面板4點(diǎn)，機(jī)床16點(diǎn)M2位數(shù)主軸功能S2位數(shù)（檔位）或S4位數(shù)（模M，S，T擬主軸）機(jī)能模擬主軸（S4位），恒線速切削刀具功能有（8位D/A輸出）T01～08刀架信號(hào)定時(shí)掃描檢查機(jī)能刀具補(bǔ)償存儲(chǔ)器有±6位8組刀具補(bǔ)償值計(jì)數(shù)方式輸入刀具補(bǔ)償值測(cè)量方式輸入刀尖半徑補(bǔ)償(刀補(bǔ)C)反向間隙補(bǔ)償有有有有補(bǔ)償機(jī)能軟開(kāi)關(guān)程序開(kāi)關(guān)，參數(shù)開(kāi)關(guān)，中英文界面開(kāi)關(guān)有RS232接口U盤(pán)接口有有有有有有有有有有有通訊功能其它機(jī)能圓弧半徑R指定電子齒輪比后刀架選擇任意位置啟動(dòng)程序機(jī)能旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置功能加工時(shí)間，時(shí)鐘臺(tái)尾功能自動(dòng)潤(rùn)滑功能自動(dòng)手輪功能配套驅(qū)動(dòng)器附加面板KND步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器選配3.3伺服系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)普通車(chē)床數(shù)控化改造主要選擇的伺服裝置有:混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置，在選擇伺服裝置的時(shí)候，主要考慮電機(jī)的功率、扭矩、轉(zhuǎn)子慣量等與機(jī)床的匹配問(wèn)題。交流伺服電動(dòng)機(jī)調(diào)速方便，體積小，目前廣泛用于數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)。與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相比，其精度高、價(jià)格較高。近年來(lái)，混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)技術(shù)也有較快的提高，在數(shù)控車(chē)床上仍有較多使用?；旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)采用稀土永磁材料制造，與反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)相比具有電磁損耗小、轉(zhuǎn)換頻率高、動(dòng)態(tài)特性好等優(yōu)點(diǎn)?；旌鲜诫姍C(jī)運(yùn)行時(shí)相對(duì)平穩(wěn)、噪音小、輸出力矩大?；旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)取代反應(yīng)式電機(jī)是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。BD3H-C三相伺服混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，具有以下特點(diǎn)：①采用交流伺服控制原理，在控制方式上增加了全數(shù)字式電流環(huán)控制，三相正弦電流驅(qū)動(dòng)輸，出使三相混合式電機(jī)低速無(wú)爬行，無(wú)共振區(qū)，噪音小。②驅(qū)動(dòng)器功放級(jí)的電壓達(dá)到DC325伏，步進(jìn)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)仍然有高轉(zhuǎn)距輸。出③功放采用智能模塊（IPM），具備短路、過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱等完善保護(hù)功能，可靠性大大提高。④具有細(xì)分和半流功能。有多種細(xì)分選擇，最小步距角可設(shè)為0.03°。⑤適用面廣，通過(guò)設(shè)置不同相電流配置各種電機(jī)。本次改造X軸、Z軸驅(qū)動(dòng)均采用混合式步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器，在滿(mǎn)足要求的前提下，使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，降低改造成本。主要考慮以下原統(tǒng)的性?xún)r(jià)比。本次改造是已使用十多年的舊機(jī)床，幾何精度及剛性尚可，但不是太高；加工零件的精度要求也不算太高(尺寸公差0.03mm左右)，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本，故選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。因：機(jī)床本體的精度；加工零件的精度要求；系統(tǒng)的可維修性；系圖2-9混合式步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器表2—3車(chē)床電機(jī)選取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)伺服電機(jī)步進(jìn)電機(jī)Ф400mm車(chē)床1-1.2Kw,5-8Nm15Nm(啟動(dòng)靜扭矩)表2—4電氣技術(shù)參數(shù)輸入電源AC220V-15%～+10%50/60HZ5.5A（MAX）輸出相電1.0A~6.8A流適配電機(jī)三相混合式步進(jìn)電機(jī)工作環(huán)境0℃～50℃15～85%RH、不結(jié)露。無(wú)腐蝕性、易燃、易爆、導(dǎo)電性氣體、液體和粉塵。存放環(huán)境-25℃～70℃15～85%RH、不結(jié)露。驅(qū)動(dòng)方式PWM（脈寬調(diào)制）恒流斬波，三相正弦波電流輸出。步距角0.03°每轉(zhuǎn)脈沖120001000080000.036°0.045°0.06°0.072°0.09°0.12°0.18°60005000400030002000步距角設(shè)DIP開(kāi)關(guān)（SW1－3，5，6、）設(shè)定定輸入信號(hào)CP+/CP-；DIR+/DIR-輸入電平5V、5～10mA，12V時(shí)串入1K電阻，24V時(shí)串入2.2K電阻。輸入回路有電流時(shí)輸入有效。位置脈沖單脈沖方式：CP（脈沖）+DIR（方向）輸入方式脈沖寬度≥2.5μS;脈沖頻率≤200KHZ（10000P/r時(shí)）：輸出信號(hào)RDY1/RDY2（準(zhǔn)備好）：常開(kāi)觸點(diǎn)，無(wú)報(bào)警時(shí)接通，負(fù)載30V、0.5A(MAX)。狀態(tài)指示綠色LEDRDY：正常指，示無(wú)故障時(shí)亮；紅色LEDALM1：故障；ALM2：過(guò)熱；ALM3：過(guò)壓；ALM4：欠壓外形尺寸213×112×145mm(參見(jiàn)外觀尺寸)重量3Kg表2-5三相混合式步進(jìn)電機(jī)參數(shù)表型號(hào)相保持步距角相電流電機(jī)空載運(yùn)行空載起動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)重量數(shù)轉(zhuǎn)距(°)為△接法頻率KHZ頻率Hz慣量KgKgcm2FHB31115FHB31118FHB31122FHB31316FHB313193333311Nm15Nm19Nm20Nm28Nm0.6/1.20.6/1.20.6/1.20.63.8A4.5A5.1A6.8A6.8A3030303030160016001600160016009.728.410.71313.5617.426.7160.633.9718.2本次改造選取電機(jī)型號(hào)為FHB31118伺服電機(jī)選用時(shí)可以根據(jù)同類(lèi)規(guī)格機(jī)床類(lèi)比進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)選取，也可根據(jù)相關(guān)計(jì)算進(jìn)行選取，有關(guān)計(jì)算方法可以參考相關(guān)資料，這里不再介紹。3.4機(jī)械改造結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)機(jī)械部分的改造主要是主傳動(dòng)系統(tǒng)的改造和兩個(gè)進(jìn)給傳動(dòng)部分的改造。主傳動(dòng)可以采用變頻主軸，也可以保留原來(lái)的傳動(dòng)路線不變，即：采用手動(dòng)變速。本次改造采用保留原來(lái)的傳動(dòng)路線不變，手動(dòng)變速。縱向運(yùn)動(dòng)的改造是利用原絲杠安裝基準(zhǔn)，安裝滾珠絲杠，絲杠左置，然后與相應(yīng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)直連。圖2-30縱向改造機(jī)械結(jié)構(gòu)圖橫向運(yùn)動(dòng)的改造是在原車(chē)床中拖板方向增加平面軸承，絲杠換成滾珠絲杠，設(shè)計(jì)制作機(jī)械配套件，然后與相應(yīng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相連。圖2-30橫向改造機(jī)械結(jié)構(gòu)圖進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖2-31所示，縱向和橫向均采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一滾珠絲杠螺母副一(或中滑板)的傳動(dòng)方式。改裝時(shí)先拆除原機(jī)床的進(jìn)給箱、溜板箱、光杠和絲杠。再(安裝在原絲杠的部位)。在本設(shè)計(jì)中滾珠絲杠采用循環(huán)插管式、雙螺母墊管埋入式、精度等級(jí)為3級(jí)，型號(hào)為JCS-CDM系列滾珠絲杠副。床鞍換上滾珠絲杠片預(yù)緊、導(dǎo)珠3.5電氣設(shè)計(jì)在電氣控制系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)中，應(yīng)該遵循：在滿(mǎn)足控制要求的前提下，設(shè)計(jì)方案力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，不宜盲目迫求自動(dòng)化和高指標(biāo)，力求控制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、使用與維修方便。機(jī)床中的主軸電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)、刀架電動(dòng)機(jī)等均需系統(tǒng)自動(dòng)控制。CY6140車(chē)床改路等構(gòu)成。改造時(shí)更換同一型號(hào)的老化電件包括變壓器、X/Z軸驅(qū)動(dòng)器、主軸編碼器、電動(dòng)刀架控制器件以及必繼電器等。改可以保留機(jī)床原電做必要的改動(dòng)。改造制后作的電控柜一般安裝在床頭箱后邊，安裝還需電修人員共同進(jìn)行通電調(diào)試。數(shù)控機(jī)床中電氣控制系統(tǒng)除了對(duì)機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助動(dòng)作控制外，還包括關(guān)、各種行程、極限開(kāi)關(guān)的控制，以及在操作盤(pán)上所有按鍵、操作指示燈等的造的后電氣控制線路由電源電路、主電路、控制電路和CNC控制回器元件斷路器、接觸器等，主要增加的電要的控制開(kāi)關(guān)、器元造時(shí)氣箱，完成后氣、機(jī)對(duì)保護(hù)開(kāi)控制。改造的后電氣控制系統(tǒng)，不僅保留了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有體積小、功能強(qiáng)、通用性和靈活性強(qiáng)、使用維護(hù)方矛廷等特點(diǎn)。CY6140車(chē)床的控制系統(tǒng)主要由四個(gè)基本部分組成分、檢測(cè)和顯示部分。電器元件可保留原機(jī)床中的等，主要增加器元件包括X、Z軸驅(qū)動(dòng)器、電動(dòng)刀架，繼電器等。改造拆后除原電造的后電控柜。臥式車(chē)床的動(dòng)般是由三相異步電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)的接觸器、繼電器、按鈕、行程開(kāi)關(guān)等電器組成的電來(lái)進(jìn)行控制的。電：主機(jī)部分、驅(qū)動(dòng)部分、控制部斷路器、要的控制開(kāi)關(guān)、氣改造中，電變壓器、自動(dòng)接觸器的電以及必控箱，原位安裝改力控制系統(tǒng)一是由各種有觸器線路氣控制線路一般應(yīng)由電源電路、主電路、控制電路和CNC控制回路等構(gòu)成。在改造中，選用K1Ti-As數(shù)控系統(tǒng)時(shí)，同時(shí)配置了與該數(shù)控系統(tǒng)相配套的電源電路。主電路分析。主電路與強(qiáng)電控制電路如圖2-16所示。電電路中有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、M2和M3。其中M1為主軸電動(dòng)機(jī)、M2為冷卻泵電機(jī)、M3為刀架電機(jī)。電路中熔斷器FU1~FU5起到短路保護(hù)作用。1)電源到CNC數(shù)控系統(tǒng)的路線為：電源空氣開(kāi)關(guān)QF1隔離變壓器TC2開(kāi)關(guān)電隔離變壓器和開(kāi)關(guān)電源的作用是為CNC系統(tǒng)及源由空氣開(kāi)關(guān)QS1引入。源+V-TC1CNC系統(tǒng)。其中，主電路圖中其驅(qū)動(dòng)提供穩(wěn)定的電源。2)電源到M1主軸電動(dòng)機(jī)的路線：電源空氣開(kāi)關(guān)QF1熱繼電器FR1主軸電動(dòng)機(jī)。M1主軸電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止有接觸器KM1的觸點(diǎn)控制。熱繼電器FR1對(duì)電動(dòng)機(jī)、繼電器KA4、KA5、KA6起過(guò)載保護(hù)，當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)M1，電流過(guò)大時(shí)，F(xiàn)R1雙金屬片發(fā)熱，從而使其變形、位移，頂開(kāi)保護(hù)觸點(diǎn)，接觸器控制回路斷開(kāi)，從而使主電路斷電，過(guò)后溫度降低，雙金屬片冷卻，恢復(fù)電路接需重新按開(kāi)始按鈕才能重新工作。通，但主電路的自?？刂苹芈芬褦嚅_(kāi).3)電源到M2冷卻泵電動(dòng)機(jī)的路線：電源空氣開(kāi)關(guān)QF1熔斷器FU3熱繼電器FR3冷卻泵電動(dòng)機(jī)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止由接觸器KM3來(lái)控制，熱繼電器FR3起過(guò)載保護(hù)的作用。4)電源到M3冷卻泵電動(dòng)機(jī)的路線：電源空氣開(kāi)關(guān)QF1熔斷器FU2冷卻泵電動(dòng)機(jī)。刀架電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)和停止由接觸器KM4、KM5來(lái)控制，熔斷去FU2起過(guò)載保護(hù)的作用。5)主電路中控制變壓器TC1提供了安全電壓，其二次側(cè)輸出36V和220V電壓，分別作為機(jī)床照明燈和控制電路的電源。(2)控制電路和CNC控制回路分析?？刂齐娐肥墙橛跀?shù)控裝置和機(jī)床機(jī)械、液壓部件之間的強(qiáng)電控制電路，其主要作用是接收數(shù)控裝置輸出的主運(yùn)動(dòng)、刀具選擇交換、冷卻泵啟停、輔助裝置動(dòng)作等指令信號(hào)，經(jīng)必要的功率放大后直接驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電器、液壓、氣動(dòng)和機(jī)械部件，以完成指令所規(guī)定的動(dòng)作。如圖所示，控制電路采用220V交流電壓供電，該電壓由380V電源電壓經(jīng)控制變壓器TC1降壓后得到，即TC1二次側(cè)端口1輸出220V交流電面結(jié)合圖2-16和圖2-17分析K1Ti-As數(shù)控系統(tǒng)和控制電路的動(dòng)作原理。編譯、邏輯判斷、壓作為控制回路的電源。下4AK1RF1K1MK2M軸主311701卻冷84S3M3F3B79ABR)))OOOUVW(((111123XXXK1S1K2SB52QS511QS2D1UF5FU34FU1D211CT3UFU3~V3W32M33RF3MKU1V1W1~1M31MK1RFU0V0W01FQEP-XPC-ZPCR1R2R3R4R5R6KA1KA1K05K06K01K02K03K04T04ESP1T01T02T03DECX+XPCDECZ+ZPC0VXS50-5XS50-18XS50-6XS50-19XS50-7XS50-21XS50-20403KNDK1Ti-AsXS50DV24VXS50-14XS50-17XS50-4TL-M03M04XS50-1SPZDXS50-3XS50-2TL+M08402404KA2405KA3406KA4407KA5Z01Z02Z03KA6KA7Z04Z05Z06401限位開(kāi)關(guān)刀架正轉(zhuǎn)刀架反轉(zhuǎn)主軸正轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)主軸停冷卻泵圖2-171)、主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制電路路線：TC二次側(cè)(220端口)常閉按鈕SB4常開(kāi)按鈕SB3熱繼電器常閉按鈕FR1繼電器KM1主軸電機(jī)。其具體過(guò)程為：按下起動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)SB3，接觸器KM1線圈通電，KM1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合自鎖，同時(shí)KM1主觸點(diǎn)KM1閉合，電動(dòng)機(jī)得電運(yùn)轉(zhuǎn)。按下停止按鈕開(kāi)關(guān)SB4，接觸器KM1線圈因斷電而釋放，電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)。熱繼電器FR1的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在KM1線圈的電路中，當(dāng)主軸點(diǎn)動(dòng)及M1過(guò)載時(shí)，F(xiàn)R1的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，KM1因線圈斷電而釋放，電動(dòng)機(jī)M1便停止運(yùn)轉(zhuǎn)。該電路有零壓保護(hù)功能，在電源斷電后，接觸器KM1釋放，當(dāng)電源電壓再次恢復(fù)正常時(shí)，若不按下起動(dòng)按鈕SB3，則電動(dòng)機(jī)不會(huì)自行起動(dòng)，以免發(fā)生事故。該電路也有欠電壓保護(hù)，當(dāng)電源電壓太低時(shí)，接觸器KM1線圈因磁力不足而自行釋放，電動(dòng)機(jī)M1自行停止，以避免欠電壓時(shí)電動(dòng)機(jī)M1回流過(guò)大而燒壞。2)冷卻泵電機(jī)M2的控制路線：TC1二次側(cè)常閉按鈕SB4常開(kāi)按鈕SB3選擇按鈕SB2繼電器KA7熱繼電器FR3繼電器KM3冷卻泵電機(jī)。其具體控制過(guò)程為：當(dāng)主軸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，選擇開(kāi)關(guān)SB2打到選擇檔位，需要冷卻液時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)由KA7發(fā)出信號(hào)，KA7常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KM3線圈通電，KM3的主觸點(diǎn)閉合，冷卻泵電機(jī)M2起動(dòng)運(yùn)行，給加工提供切削液。當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)停車(chē)時(shí)，按鈕SB4斷開(kāi)，接觸器KM3釋放，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，同時(shí)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2也因電源斷開(kāi)而停止轉(zhuǎn)動(dòng)。可見(jiàn)，只有當(dāng)主軸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，冷卻泵電機(jī)才能起動(dòng)。熱繼電器FR3冷卻泵電機(jī)起過(guò)載保護(hù)作用。電路全部電機(jī)過(guò)載時(shí)，F(xiàn)R3的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器KM3因斷電而釋放，電動(dòng)機(jī)M2便停止，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。3)刀架正反轉(zhuǎn)電機(jī)M3的控制線路正轉(zhuǎn)時(shí)：數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)XS50控制KA2繼電器線圈得電，KA2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM4的線圈得電，接觸器KM4的主觸點(diǎn)閉合，刀架正轉(zhuǎn)起動(dòng)。X31X21X11FU2TC2X12X22X32X24X14KM5X25KM4KM6X17X27X16X26+T-VC1X28X18DC24V0VX13X23X333~M3K1Ti-As圖2-18反轉(zhuǎn)時(shí)：當(dāng)CNC檢測(cè)到刀架的到位信號(hào)之后，CNC通過(guò)XS50控制KA3繼電器線圈得電，KA3常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，KM5線圈得電，切斷正轉(zhuǎn)電路的同時(shí)，KM5的主觸點(diǎn)閉合，刀架的感覺(jué)反轉(zhuǎn)。熔斷器FU2對(duì)刀架電動(dòng)機(jī)起過(guò)載保護(hù)作用。(3)連線時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題1)要避免大功率起動(dòng)、停止頻繁的設(shè)備和電火花設(shè)備與數(shù)控機(jī)床位于同一供電線路上，最好采用獨(dú)立的動(dòng)力線供電。2)供電電網(wǎng)與數(shù)控機(jī)床之間應(yīng)加自動(dòng)調(diào)壓器或電子穩(wěn)壓器，以減少電網(wǎng)電壓的波動(dòng)。3)動(dòng)力線與信號(hào)線盡可能分開(kāi)，且不在同一線槽中;信號(hào)線用屏蔽線(絞合線);控制電路配線與主電路配線相交時(shí)要成直角相交，以減少和防止磁場(chǎng)耦合和電場(chǎng)耦合的干擾。4)驅(qū)動(dòng)器與電動(dòng)機(jī)之間最好直連。5)必須具有良好的接地，接地線截面積A>6mm2。3.6.自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的選擇與安裝的設(shè)計(jì)自動(dòng)換刀裝置因數(shù)控車(chē)床的形式、工藝范圍和刀具的種類(lèi)與數(shù)量不同而具有不同的位電動(dòng)刀架。自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架也稱(chēng)為形式。目前常用的有立式四工位電動(dòng)刀架和臥式六工轉(zhuǎn)塔式刀架，它是數(shù)控車(chē)床上最常用，也是最簡(jiǎn)單的一種自動(dòng)換刀裝置，通過(guò)回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)分度定位來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)床的自動(dòng)換刀動(dòng)作。自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架由數(shù)控系統(tǒng)控制，效率高，工藝性能可靠。在本改造中，根據(jù)所加工零件的工藝要求采用立式四工位電動(dòng)刀架。在CY6140車(chē)床數(shù)控改造中。將原機(jī)床的普通手動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架替換成自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，拆除原刀架和小滑板，換上由常州宏達(dá)機(jī)床數(shù)控設(shè)備廠生產(chǎn)的LD4-CK6132四工位自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架。3.7脈沖編碼器的選用和安裝機(jī)床能否進(jìn)行螺紋加工是主軸部分?jǐn)?shù)控化改造的重要部分，所以在原來(lái)車(chē)床上需加裝一個(gè)脈沖編碼器，才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工螺紋的目的。機(jī)床能否進(jìn)行螺紋加工是主軸部分?jǐn)?shù)控化改造的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)車(chē)床加工螺紋時(shí)，往往是通過(guò)交換齒輪組來(lái)完成的，加工不同的螺紋則需不同的交換齒輪組，操作起來(lái)十分麻煩。改造后的車(chē)床已拆掉原交換齒輪系統(tǒng)，將主軸箱與進(jìn)給箱之間的傳動(dòng)鏈切斷，車(chē)床主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)相獨(dú)立，但是為了使改造后的車(chē)床能適應(yīng)加工螺紋的工藝要求，必須把主軸運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)，光電編碼器(即光電碼盤(pán))就是起這種聯(lián)系作用的。在經(jīng)濟(jì)型置信號(hào)的反饋元件。它與車(chē)床主軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)出主軸轉(zhuǎn)角位置變化信號(hào)愉送到數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)按照所需加工的級(jí)距進(jìn)行計(jì)算處理，從而控制機(jī)床步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確數(shù)控車(chē)床上加工螺紋或絲杠時(shí)，需要配置光電編碼器作為車(chē)床主軸位加工螺紋的目的。所以在CY6140數(shù)控化改造設(shè)計(jì)中，主傳動(dòng)系統(tǒng)中加裝一個(gè)光電編碼器。1）光根據(jù)前面所選擇的車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)GSK980TA的技術(shù)參數(shù)可知，主軸應(yīng)加裝1024P/r光電編碼器。結(jié)合脈沖編碼器每轉(zhuǎn)進(jìn)給脈沖數(shù)(即分辨率)對(duì)姍紋加工范圍、加工精度和電編碼器的選用車(chē)螺紋時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率及主軸轉(zhuǎn)速的影響，以及加工常見(jiàn)多頭螺紋的需要，脈沖編碼器每轉(zhuǎn)進(jìn)給脈沖數(shù)應(yīng)盡可能取較大值，再結(jié)合環(huán)境特性，最后根據(jù)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速不允許超過(guò)主軸脈沖發(fā)生器的最高許用轉(zhuǎn)速的原則，選擇長(zhǎng)春三峰傳感技術(shù)有限公司生產(chǎn)的常規(guī)型實(shí)心軸光電編碼器PIE-1024-G05C編碼器，其分辨率為b=1024P/r。該編碼器經(jīng)濟(jì)適用，力矩小，多規(guī)格，適應(yīng)多種數(shù)控設(shè)備，其最高許用轉(zhuǎn)速為5000r/min，遠(yuǎn)大于車(chē)床主軸最高轉(zhuǎn)速2000r/min。2）編碼器的安裝由于同軸安裝后不能加工穿出主軸孔的較長(zhǎng)的工件的缺陷，所以本改造為使改造設(shè)計(jì)的車(chē)床具有較大的通用性，決定采用異軸安裝的方式來(lái)安裝編碼器。異軸安裝如圖2-15所示，通過(guò)無(wú)間隙柔性連接傳動(dòng)方式，編碼器的引出軸通過(guò)傳動(dòng)比為1：1的同步齒形帶與主軸聯(lián)系起來(lái)主軸電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶輪把運(yùn)動(dòng)傳給主軸，主軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)兩個(gè)同步帶輪以及同步帶帶動(dòng)脈沖編碼器，使其與主軸同速運(yùn)轉(zhuǎn)。脈沖編碼器用螺釘固定在主軸箱體上。圖2-15增量式編碼盤(pán)安裝示意圖1-編碼器2-帶輪3-主軸工作時(shí)，編碼器與主軸同步旋轉(zhuǎn)，數(shù)控裝置控制進(jìn)給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)準(zhǔn)確地配合主軸的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。保證主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，螺紋車(chē)刀移動(dòng)一個(gè)螺紋導(dǎo)程，同時(shí)還保證每次進(jìn)給都在工作的同一點(diǎn)切入，而不亂扣。編碼器安裝注意事項(xiàng)：主軸脈沖發(fā)生器屬光學(xué)元件，安裝擺放時(shí)應(yīng)小心輕放，不能有較大的沖擊和振動(dòng)，以防損壞玻璃光柵盤(pán)，造成報(bào)廢。車(chē)床主軸的轉(zhuǎn)速必須小于主軸脈沖發(fā)生器的最高允許轉(zhuǎn)速，以免損壞脈沖發(fā)生器安裝完成圖3.8液壓系統(tǒng)的消潔與維護(hù)在車(chē)床數(shù)控化改造中一般不需要對(duì)機(jī)床原來(lái)的切削液系統(tǒng)進(jìn)行改造。用數(shù)控系統(tǒng)上的切削液接口與液壓系統(tǒng)的電路連接。通過(guò)CNC控制，實(shí)現(xiàn)切削液的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。此外，液壓系統(tǒng)的清潔程度對(duì)液壓元件和液壓系統(tǒng)的平穩(wěn)、準(zhǔn)確運(yùn)行有著非常重要的影響。對(duì)CY6140車(chē)床進(jìn)行數(shù)控化改造后，還要仔細(xì)檢查液壓元件器、密封圈等，則需要更換，確保液壓元件能正常工能正常運(yùn)作.在檢查、更換、維護(hù)后對(duì)液壓系統(tǒng)循環(huán)過(guò)濾，，如果發(fā)現(xiàn)有已經(jīng)磨損、老化的元件，如過(guò)濾器、空氣濾清作。從而保證整個(gè)機(jī)床系統(tǒng)清洗整個(gè)系統(tǒng)。在車(chē)床數(shù)控化改造中，一般不需要對(duì)機(jī)床原來(lái)的切削液系統(tǒng)進(jìn)行改變。液壓系統(tǒng)方接口，通過(guò)CNC控制來(lái)實(shí)現(xiàn)切削液的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。這些在電氣改造中有詳細(xì)的說(shuō)明，這里不再贅述。下面主要研究的是液壓系統(tǒng)的清潔與維護(hù)。面，用數(shù)控系統(tǒng)上的切削液液壓系統(tǒng)的清潔程度對(duì)液壓元件和液壓系統(tǒng)的平穩(wěn)、準(zhǔn)確運(yùn)行有著非常重要的影響。在實(shí)際應(yīng)用中，往往由于選購(gòu)時(shí)未能合理選用過(guò)濾器和其他元件，在使用時(shí)沒(méi)有注意維護(hù)保養(yǎng)，使液壓介質(zhì)受到污染，由此引起了表現(xiàn)各異的