1 普通機(jī)床的改造意義
當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，需求多變。普通機(jī)床已不適應(yīng)多品種、成批量生產(chǎn)的要求。而數(shù)控機(jī)床則結(jié)合了數(shù)控技術(shù)、PLC控制、檢測(cè)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，可滿足批量、高精度、形狀復(fù)雜、生產(chǎn)周期要求短的零件要求。只需要改變加工零件程序，便可以滿足不同的加工對(duì)象，無(wú)需對(duì)機(jī)床做任何調(diào)整。經(jīng)過(guò)多次大修的普通車床，其零部件的尺寸改變較大，主要傳動(dòng)部件經(jīng)過(guò)多次的更換、調(diào)整，仍然存在較高的故障率。傳統(tǒng)的修理方案很難滿足加工要求，而且維修費(fèi)用高。因此進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的改造是必要的。
在機(jī)械加工行業(yè)中，數(shù)控機(jī)床的使用越來(lái)越廣泛。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，既要全功能、高性能，又得簡(jiǎn)單實(shí)用，而且還得具有自動(dòng)加工，操作和維修方便的基本功能。
2 數(shù)控化改造后的優(yōu)越性
(1)提高加工精度和生產(chǎn)效率。
(2)提高機(jī)床的質(zhì)量和性能，滿足復(fù)雜型面零件的加工要求。
(3)實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的自動(dòng)化，效率可提高2-6倍。
(4)可減少零件在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)時(shí)間，降低定位誤差，實(shí)現(xiàn)工序的集中。
(5)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警、監(jiān)控、補(bǔ)償?shù)榷喾N自檢功能，可以監(jiān)視機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)。
(6)采用數(shù)控機(jī)床，不但可以降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了勞動(dòng)力，大大減少了工裝時(shí)間，同時(shí)可以縮短新產(chǎn)品試生產(chǎn)周期和測(cè)試周期，可對(duì)市場(chǎng)需求做出快速反應(yīng)。
3 數(shù)控化改造主要解決的問(wèn)題
(1)查找出普通機(jī)床所存在的問(wèn)題，恢復(fù)其功能。
(2)安裝數(shù)顯裝置或數(shù)控系統(tǒng)。
(3)恢復(fù)機(jī)械精度。
(4)在改造工程中，對(duì)工藝及技術(shù)要有所創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)數(shù)控改造的最大化。
4 各控制系統(tǒng)的選擇
4.1 伺服系統(tǒng)的選擇
伺服系統(tǒng)分為三種類型：開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)。改造時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況選擇。
4.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇
對(duì)于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造，設(shè)計(jì)選用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行伺服控制。步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榫€位移或角位移的開環(huán)控制元件。在正常運(yùn)行的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置是由脈沖信號(hào)的脈沖數(shù)和頻率來(lái)決定的，負(fù)載變化的對(duì)它沒有影響，當(dāng)給電機(jī)接收到一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。正因?yàn)榇嬖谶@一線性關(guān)系，同時(shí)步進(jìn)電機(jī)也具有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。這樣用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制速度、位置等就變的非常的簡(jiǎn)單。
4.3 控制系統(tǒng)的選擇
根據(jù)不同實(shí)際情況、每個(gè)人的使用習(xí)慣、改造費(fèi)用等一系列的條件，設(shè)計(jì)者對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的選擇、PLC的選擇也是不同的。這需要設(shè)計(jì)者在現(xiàn)有的條件下，來(lái)實(shí)現(xiàn)最大的優(yōu)化選擇。
4.4 主軸電機(jī)的選擇
主軸電動(dòng)機(jī)需配備相應(yīng)的控制元件，是它可以實(shí)現(xiàn)主軸的正、反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)控制和電機(jī)的熱保護(hù)等功能，旋轉(zhuǎn)方向的命令需要寫到PLC程序中，由PLC輸出端口控制正轉(zhuǎn)繼電器或反轉(zhuǎn)繼電器，使接觸器動(dòng)作，從而完成主軸的正反轉(zhuǎn)切換。主軸電機(jī)功率大，啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的電流，所以設(shè)計(jì)中使用了三個(gè)接觸器來(lái)完成電動(dòng)機(jī)的星角切換。為適應(yīng)螺紋加工的要求，將編碼器安裝到主軸上，將信號(hào)反饋到PCU單元。在螺紋加工中，操作者須知道主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算進(jìn)給速度，所以在主軸上安裝了編碼器是用來(lái)檢測(cè)主軸的轉(zhuǎn)速，滿足加工要求。
