谈把普通车床C6140改造成数控车的设计
1 旧机床改造需具备的条件及改造后的性能机床的精工化改造主要是根据性能需求对原有普通机床的电气与机械结构进行重新设计 , 使原有普通机床达到比较理想的加工状态. 旧机床进行精工改造应具备两个条件: 第一 , 机床基础件必须有足够的刚性; 第二 , 改造费用要合理.C6140普通车床的精工化改造主要为提高精度、效率和自动化程度 , 电气部分在原有基础上重新设计 , 并配备专用精工系统 CNC以协调各装置、部件有条不紊地工作 , 机械部分重新装配加工 , 恢复原精度. 改造后的 C6140普通车床具有以下性能:(1) 控制主轴正反转 , 可实现不同切削速度的主轴变速.(2) 利用混合式步进电机控制实现车床工作台纵向和横向的进给运动.进给速度: Z向通常为8～400 mmP min , X 向通常为2～100 mmP min ;快速移动: Z向通常为112～4 mP min , X 向通常为112～3 mP min.(3) 可在换刀点自动改变四个刀位完成刀具选择 , 加工螺纹时保证主轴转 1 周 , 刀架移动 1 个被加工螺纹的螺距或导程.(4) 冷却泵、润滑泵可自动控制启停.(5) 考虑生产安全 , 在 X、Z两轴的正、反向极限位置设置超程开关实现限位保护.2 车床精工装置的选择精工车床的性能和精度等基本选定后 , 可据此来确定改造方案 , 选择精工系统. 国外生产精工系统的公司主要有德国SIEMENS公司、日本 FANUC公司等; 国内主要有华中精工公司、沈阳高档精工国家工程研究中心等. 综合考虑性价比 , 避免系统功能过剩 , 本方案选用华中精工公司生产的“世纪星”HNC - 21TF精工装置 , 该精工装置采用先进的开放体系结构 ,内置嵌入式工业 PC机、高性能32位中央处理器 , 集成进给轴接口、主轴接口、内嵌 PLC接口等于一体 , 具有高性能、配置灵活、易于使用、可靠性高的特点 , 能够实现改造所要求的各项功能.3 精工改造的内容华中精工装置作为 C6140普通车床精工改造的控制核心 , 通过D型连接器分别与电源、显示器、主轴和进给驱动装置等电气设备联接 , 协调各部分完成精工加工. 改造过程中原有的电气控制电路也进行了相应的精工改造 , 改造后的机床不仅具有控制、数显及报警功能 , 还具有监视机床各电气结构工作状态的功能. 华中精工装置 HNC - 21TF与主要电气部件的联接见图 1 , 其中: XS1为精工装置电源连接口 , 电源为直流24 V; XS30和 XS31为模拟脉冲接口 , 在本方案中作为 X 轴、Z 轴指令脉冲接口; XS9 为主轴控制接口; XS10和 XS20分别为输入、输出开关量接口.311 主轴部分的改造精工车床的主传动需求较宽的调速规模和满意的输出力矩.依据机床需求保存原车床主轴变速箱,内嵌PLC经过输出开关量接口XS20中的Y010和Y011 ,别离操控主轴电机的正、回转中心继电器KA1和KA2 (KA1和KA2连有硬件互锁) ,电气衔接图见图2 (见88页) .选用机械换档办法完结主轴有级调速,为使改造后的车床具有主动加工螺纹功用,在主轴电动机结尾设备1024线的增量式光电编码器,使其转速与主轴转速共同,即主轴转1周,光电编码器随之转1周.光电编码器发生的速度、方向信号以脉冲办法由XS9主轴操控接口发给精工体系,精工体系依据主轴的脉冲信号操控步进驱动设备宣布断定的脉冲信号,使刀架经过丝杠的转向发生进给运动,操控进给轴与主轴同步,然后加工出所需的螺纹.312 进给部分的改造C6140一般车床进给部分的改造分为机械与电气两部分进行.改造后在确保原有机床精度前提下, X轴和Z轴原有的手动进给办法改为主动进给办法.(1)电气部分选用开环操控办法,将XS30、XS31与步进驱动设备衔接,步进驱动设备对体系宣布的指令脉冲信号进行环形分配、功率放大后,向步进电机宣布断定指令,使其别离完结X轴和Z轴的主动进给,见图1.(2)机床进行电气改造的一起需进行机械改造,以满意机床精工改造所要到达的机械性能:较高的静动态刚度;运动副之间的摩擦系数小,传动无空隙;功率大;便于操作和修理等需求.撤除机床原有的挂轮机构、进给箱、滑动丝杠等机械构造,纵横方向全部选用P4级滚珠丝杠副替代摩擦阻力大、磨损快且传动功率低的T型滑动丝杠副.滚珠丝杠螺母副预紧后,能够完全消除空隙,进步传动刚度,确保运动平稳,不易发生低速爬行表象.床身尾部装上混合式步进电机及齿轮变速箱,与纵向滚珠丝杠相连.横向进给设备滚珠丝杠螺母副后,在溜板后方设备步进电机及齿轮变速箱.纵、横向齿轮箱和丝杠全部加防护罩防尘,并坚持机床全体漂亮.313 刀架的改造C6140一般车床的刀架原选用手动换刀设备,精工改造后,撤除原刀架和小拖板,换成LD4刀架,刀架的旋转由刀架电动机驱动,经过精工设备输出开关量操控换刀进行切削加工,定位更精确、敏捷,电气操控衔接见图2和图3.换刀时,精工设备输出信号Y013为高电平,继电器KA3线圈得电,进而使刀架电机正转,刀架中每个刀位都对应安有一个霍尔传感器,各刀位霍尔传感器经过X110、X111、X112和X113刀位输入信号线,与精工设备HNC - 21TF的XS10口衔接.当刀台旋转到某个刀位时,该刀位的传感器向精工体系输入信号,精工体系将刀位信号与指令刀位信号进行对比,当两信号相一起,阐明已旋转到所选刀位.刀架电机继续顺转到某一适宜视点,精工体系所输出的信号Y013变为低电平, Y014变为高电平,继电器KA3线圈失电,继电器KA4线圈得电,刀架电机回转以夹紧刀具,刀具被夹紧后刀架电机中止回转,完结换刀.继电器KA3、KA4线圈间具有互锁联系,经过输出接口X20的Y013、Y014与精工设备衔接,如图2所示.4 超程与急停免除电路的规划超程与急停免除是精工机床进行精工加工呈现意外毛病时所采纳的保护措施.这次改造中对上述毛病的扫除办法规划为:精工机床立即中止运动或切除动力设备电源,并向精工体系供给毛病信号,经精工设备处置显现报警信号.图4为超程与急停免除硬件电路衔接图,图中串联联接的SQ1 (SQ3)和SQ2(SQ4)别离是设备于机床X、Z轴超程行程开关的常闭触点, KA9是急停中心继电器, OTBS1和OTBS2经过XS20接口与机床操作面板的按键相连, ESTOP1和ESTOP2与急停按钮相连.当移动设备碰到超程开关时, KA9线圈失电,使图2中运转允许继电器KA10线圈失电,然后主动堵截移动设备的动力电源.图3中的SQ1(SQ3)和SQ2(SQ4)是超程开关的常开触点,经过精工设备输入量接口XS10与PLC的X010、X011、X012和X013输入点衔接,向体系宣布超程报警信息.该C6140一般车床经精工技术改造后运转正常,未呈现较大毛病,用该机床车削的工件也到达了原规划需求,很大程度上缓解了校园精工实习、实训教学设备紧张的现状,在必定程度上为同类高职院校一般机床的有效利用供给了一个既经济又实践的新思路.本文由海天技术文章 整理发表，文章来自网络仅参考学习，本站不承担任何法律责任。海天精工一直以尽心、尽力、尽意的态度把握每一台 加工中心、钻攻中心的质量BTY相关的文章可查阅本站：技术文章 或本文下方 标签 分类 相关产品可查阅本站：产品中心精工教学论文及行业发展资讯可查阅本站：行业资讯