機(jī)床數(shù)控改造-中文翻譯
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外文資料翻譯1機(jī)床數(shù)控改造一、數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡史及趨勢(shì)1946 年誕生了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī),這表明人類創(chuàng)造了可增強(qiáng)和部分代替腦力勞動(dòng)的工具。它與人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)社會(huì)中創(chuàng)造的那些只是增強(qiáng)體力勞動(dòng)的工具相比,起了質(zhì)的飛躍,為人類進(jìn)入信息社會(huì)奠定了基礎(chǔ)。6 年后,即在 1952 年,計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上,在美國誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。從此,傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。近半個(gè)世紀(jì)以來,數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個(gè)階段和六代的發(fā)展。1.1、數(shù)控(NC)階段(1952~1970 年)早期計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度低,對(duì)當(dāng)時(shí)的科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理影響還不大,但不能適應(yīng)機(jī)床實(shí)時(shí)控制的要求。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路"搭" 成一臺(tái)機(jī)床專用計(jì)算機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng),被稱為硬件連接數(shù)控(HARD-WIRED NC) ,簡稱為數(shù)控(NC ) 。隨著元器件的發(fā)展,這個(gè)階段歷經(jīng)了三代,即 1952 年的第一代--電子管;1959 年的第二代-- 晶體管;1965 年的第三代--小規(guī)模集成電路。1.2、計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC )階段( 1970 年~現(xiàn)在)到 1970 年,通用小型計(jì)算機(jī)業(yè)已出現(xiàn)并成批生產(chǎn)。于是將它移植過來作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件,從此進(jìn)入了計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC )階段(把計(jì)算機(jī)前面應(yīng)有的" 通用 "兩個(gè)字省略了) 。到 1971 年,美國 INTEL 公司在世界上第一次將計(jì)算機(jī)的兩個(gè)最核心的部件-- 運(yùn)算器和控制器,采用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊芯片上,稱之為微處理器(MICROPROCESSOR) ,又可稱為中央處理單元(簡稱 CPU) 。到 1974 年微處理器被應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。這是因?yàn)樾⌒陀?jì)算機(jī)功能太強(qiáng),控制一臺(tái)機(jī)床能力有富裕(故當(dāng)時(shí)曾用于控制多臺(tái)機(jī)床,稱之為群控) ,不如采用微處理器經(jīng)濟(jì)合理。而且當(dāng)時(shí)的小型機(jī)可靠性也不理想。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高,但可以通過多處理器結(jié)構(gòu)來解決。由于微處理器是通用計(jì)算機(jī)的核心部件,故仍稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控。到了 1990 年,PC 機(jī)(個(gè)人計(jì)算機(jī),國內(nèi)習(xí)慣稱微機(jī))的性能已發(fā)展到很高的階段,可以滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求。數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入了基于PC 的階段??傊?jì)算機(jī)數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。即 1970 年的第四代--小型計(jì)算機(jī);1974 年的第五代--微處理器和 1990 年的第六代-- 基于 PC(國外稱為 PC-外文資料翻譯2BASED) 。還要指出的是,雖然國外早已改稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控(即 CNC)了,而我國仍習(xí)慣稱數(shù)控(NC) 。所以我們?nèi)粘Vv的"數(shù)控" ,實(shí)質(zhì)上已是指"計(jì)算機(jī)數(shù)控" 了。1.3、數(shù)控未來發(fā)展的趨勢(shì)1.3.1 繼續(xù)向開放式、基于 PC 的第六代方向發(fā)展基于 PC 所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點(diǎn),更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會(huì)走上這條道路。至少采用 PC 機(jī)作為它的前端機(jī),來處理人機(jī)界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題,由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控的任務(wù)。PC機(jī)所具有的友好的人機(jī)界面,將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程通訊,遠(yuǎn)程診斷和維修將更加普遍。1.3.2 向高速化和高精度化發(fā)展這是適應(yīng)機(jī)床向高速和高精度方向發(fā)展的需要。1.3.3 向智能化方向發(fā)展隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高。(1)應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)數(shù)控系統(tǒng)能檢測(cè)過程中一些重要信息,并自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù),達(dá)到改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目的。(2)引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)加工將熟練工人和專家的經(jīng)驗(yàn),加工的一般規(guī)律和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)中,以工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫為支撐,建立具有人工智能的專家系統(tǒng)。(3)引入故障診斷專家系統(tǒng)(4)智能化數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)裝置可以通過自動(dòng)識(shí)別負(fù)載,而自動(dòng)調(diào)整參數(shù),使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得最佳的運(yùn)行。二、機(jī)床數(shù)控化改造的必要性2.1、微觀看改造的必要性從微觀上看,數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性,而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力。2.1.1 可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力,可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量,因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。外文資料翻譯32.1.2 可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化,而且是柔性自動(dòng)化,從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高 3~7 倍。由于計(jì)算機(jī)有記憶和存儲(chǔ)能力,可以將輸入的程序記住和存儲(chǔ)下來,然后按程序規(guī)定的順序自動(dòng)去執(zhí)行,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。數(shù)控機(jī)床只要更換一個(gè)程序,就可實(shí)現(xiàn)另一工件加工的自動(dòng)化,從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動(dòng)化,故被稱為實(shí)現(xiàn)了"柔性自動(dòng)化 "。2.1.3 加工零件的精度高,尺寸分散度小,使裝配容易,不再需要"修配" 。2.1.4 可實(shí)現(xiàn)多工序的集中,減少零件 在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)。2.1.5 擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能,因而可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間無人看管加工。2.1.6 由以上五條派生的好處。如:降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省了勞動(dòng)力(一個(gè)人可以看管多臺(tái)機(jī)床) ,減少了工裝,縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期,可對(duì)市場(chǎng)需求作出快速反應(yīng)等等。以上這些優(yōu)越性是前人想象不到的,是一個(gè)極為重大的突破。此外,機(jī)床數(shù)控化還是推行 FMC(柔性制造單元) 、FMS (柔性制造系統(tǒng))以及 CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動(dòng)化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。2.2、宏觀看改造的必要性從宏觀上看,工業(yè)發(fā)達(dá)國家的軍、民機(jī)械工業(yè),在 70 年代末、80 年代初已開始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。其本質(zhì)是,采用信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)(包括軍、民機(jī)械工業(yè))進(jìn)行技術(shù)改造。除在制造過程中采用數(shù)控機(jī)床、FMC、FMS 外,還包括在產(chǎn)品開發(fā)中推行 CAD、CAE、CAM、虛擬制造以及在生產(chǎn)管理中推行 MIS(管理信息系統(tǒng)) 、CIMS 等等。以及在其生產(chǎn)的產(chǎn)品中增加信息技術(shù),包括人工智能等的含量。由于采用信息技術(shù)對(duì)國外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造(稱之為信息化) ,最終使得他們的產(chǎn)品在國際軍品和民品的市場(chǎng)上競爭力大為增強(qiáng)。而我們?cè)谛畔⒓夹g(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國家約落后 20 年。如我國機(jī)床擁有量中,數(shù)控機(jī)床的比重(數(shù)控化率)到 1995 年只有 1.9%,而日本在1994 年已達(dá) 20.8%,因此每年都有大量機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口。這也就從宏觀上說明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。三、機(jī)床與生產(chǎn)線數(shù)控化改造的市場(chǎng)外文資料翻譯43.1、機(jī)床數(shù)控化改造的市場(chǎng)我國目前機(jī)床總量 380 余萬臺(tái),而其中數(shù)控機(jī)床總數(shù)只有 11.34 萬臺(tái),即我國機(jī)床數(shù)控化率不到 3%。近 10 年來,我國數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量約為 0.6~0.8 萬臺(tái),年產(chǎn)值約為 18 億元。機(jī)床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為 6%。我國機(jī)床役齡 10 年以上的占 60%以上;10 年以下的機(jī)床中,自動(dòng)/半自動(dòng)機(jī)床不到20%,F(xiàn)MC/FMS 等自動(dòng)化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)(美國和日本自動(dòng)和半自動(dòng)機(jī)床占 60%以上) ??梢娢覀兊拇蠖鄶?shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床,而且半數(shù)以上是役齡在 10 年以上的舊機(jī)床。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長,從而在國際、國內(nèi)市場(chǎng)上缺乏競爭力,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、進(jìn)口設(shè)備和生產(chǎn)線的數(shù)控化改造市場(chǎng)我國自改革開放以來,很多企業(yè)從國外引進(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 1979~1988 年 10 年間,全國引進(jìn)技術(shù)改造項(xiàng)目就有18446 項(xiàng),大約 165.8 億美元。這些項(xiàng)目中,大部分項(xiàng)目為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮了應(yīng)有的作用。但是有的引進(jìn)項(xiàng)目由于種種原因,設(shè)備或生產(chǎn)線不能正常運(yùn)轉(zhuǎn),甚至癱瘓,使企業(yè)的效益受到影響,嚴(yán)重的使企業(yè)陷入困境。一些設(shè)備、生產(chǎn)線從國外引進(jìn)以后,有的消化吸收不好,備件不全,維護(hù)不當(dāng),結(jié)果運(yùn)轉(zhuǎn)不良;有的引進(jìn)時(shí)只注意引進(jìn)設(shè)備、儀器、生產(chǎn)線,忽視軟件、工藝、管理等,造成項(xiàng)目不完整,設(shè)備潛力不能發(fā)揮;有的甚至不能啟動(dòng)運(yùn)行,沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用;有的生產(chǎn)線的產(chǎn)品銷路很好,但是因?yàn)樵O(shè)備故障不能達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo);有的因?yàn)槟芎母?、產(chǎn)品合格率低而造成虧損;有的已引進(jìn)較長時(shí)間,需要進(jìn)行技術(shù)更新。種種原因使有的設(shè)備不僅沒有創(chuàng)造財(cái)富,反而消耗著財(cái)富。這些不能使用的設(shè)備、生產(chǎn)線是個(gè)包袱,也是一批很大的存量資產(chǎn),修好了就是財(cái)富。只要找出主要的技術(shù)難點(diǎn),解決關(guān)鍵技術(shù)問題,就可以最小的投資盤活最大的存量資產(chǎn),爭取到最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。這也是一個(gè)極大的改造市場(chǎng)。四、數(shù)控化改造的內(nèi)容及優(yōu)缺4.1、國外改造業(yè)的興起在美國、日本和德國等發(fā)達(dá)國家,它們的機(jī)床改造作為新的經(jīng)濟(jì)增長行業(yè),外文資料翻譯5生意盎然,正處在黃金時(shí)代。由于機(jī)床以及技術(shù)的不斷進(jìn)步,機(jī)床改造是個(gè)"永恒" 的課題。我國的機(jī)床改造業(yè),也從老的行業(yè)進(jìn)入到以數(shù)控技術(shù)為主的新的行業(yè)。在美國、日本、德國,用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場(chǎng),已形成了機(jī)床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新的行業(yè)。在美國,機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床再生(Remanufacturing)業(yè)。從事再生業(yè)的著名公司有:Bertsche 工程公司、ayton機(jī)床公司、Devlieg-Bullavd (得寶)服務(wù)集團(tuán)、US 設(shè)備公司等。美國得寶公司已在中國開辦公司。在日本,機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床改裝(Retrofitting)業(yè)。從事改裝業(yè)的著名公司有:大隈工程集團(tuán)、崗三機(jī)械公司、千代田工機(jī)公司、野崎工程公司、濱田工程公司、山本工程公司等。4.2、數(shù)控化改造的內(nèi)容機(jī)床與生產(chǎn)線的數(shù)控化改造主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn):其一是恢復(fù)原功能,對(duì)機(jī)床、生產(chǎn)線存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù);其二是 NC 化,在普通機(jī)床上加數(shù)顯裝置,或加數(shù)控系統(tǒng),改造成 NC 機(jī)床、CNC 機(jī)床;其三是翻新,為提高精度、效率和自動(dòng)化程度,對(duì)機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新,對(duì)機(jī)械部分重新裝配加工,恢復(fù)原精度;對(duì)其不滿足生產(chǎn)要求的CNC 系統(tǒng)以最新 CNC 進(jìn)行更新;其四是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新,為提高性能或檔次,或?yàn)榱耸褂眯鹿に?、新技術(shù),在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新,較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。4.3、數(shù)控化改造的優(yōu)缺4.3.1 減少投資額、交貨期短同購置新機(jī)床相比,一般可以節(jié)省 60%~80%的費(fèi)用,改造費(fèi)用低。特別是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。一般大型機(jī)床改造,只花新機(jī)床購置費(fèi)用的 1/3,交貨期短。但有些特殊情況,如高速主軸、托盤自動(dòng)交換裝置的制作與安裝過于費(fèi)工、費(fèi)錢,往往改造成本提高 2~3 倍,與購置新機(jī)床相比,只能節(jié)省投資50%左右。4.3.2 機(jī)械性能穩(wěn)定可靠,結(jié)構(gòu)受限所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅(jiān)固的鑄造構(gòu)件,而不是那種焊接構(gòu)件,改造后的機(jī)床性能高、質(zhì)量好,可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。但是受到原來機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制,不宜做突破性的改造。4.3.3 熟悉了解設(shè)備、便于操作維修購買新設(shè)備時(shí),不了解新設(shè)備是否能滿足其加工要求。改造則不然,可以外文資料翻譯6精確地計(jì)算出機(jī)床的加工能力;另外,由于多年使用,操作者對(duì)機(jī)床的特性早已了解,在操作使用和維修方面培訓(xùn)時(shí)間短,見效快。改造的機(jī)床一安裝好,就可以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。4.3.4 可充分利用現(xiàn)有的條件可以充分利用現(xiàn)有地基,不必像購入新設(shè)備時(shí)那樣需重新構(gòu)筑地基。4.3.5 可以采用最新的控制技術(shù)可根據(jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度,及時(shí)地提高生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平和效率,提高設(shè)備質(zhì)量和檔次,將舊機(jī)床改成當(dāng)今水平的機(jī)床。五、數(shù)控系統(tǒng)的選擇數(shù)控系統(tǒng)主要有三種類型,改造時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。5.1、步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng)該系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置主要是步進(jìn)電機(jī)、功率步進(jìn)電機(jī)、電液脈沖馬達(dá)等。由數(shù)控系統(tǒng)送出的進(jìn)給指令脈沖,經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路控制和功率放大后,使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),通過齒輪副與滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件。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(yùn)動(dòng)的位移量、速度和運(yùn)動(dòng)方向。這種系統(tǒng)不需要將所測(cè)得的實(shí)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(jìn)電機(jī)的角位移精度,齒輪絲杠等傳動(dòng)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。5.2、異步電動(dòng)機(jī)或直流電機(jī)拖動(dòng),光柵測(cè)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(yīng)同步器等位置檢測(cè)裝置測(cè)得的實(shí)際位置反饋信號(hào),隨時(shí)與給定值進(jìn)行比較,將兩者的差值放大和變換,驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),以給定的速度向著消除偏差的方向運(yùn)動(dòng),直到給定位置與反饋的實(shí)際位置的差值等于零為止。閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)復(fù)雜,成本也高,對(duì)環(huán)境室溫要求嚴(yán)。設(shè)計(jì)和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難。但是可以獲得比開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)更高的精度,更快的速度,驅(qū)動(dòng)功率更大的特性指標(biāo)??筛鶕?jù)產(chǎn)品技術(shù)要求,決定是否采用這種系統(tǒng)。5.3、交/直流伺服電機(jī)拖動(dòng),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(cè)元件安裝在中間傳動(dòng)件上,間接測(cè)量執(zhí)行部件的位置。它只能補(bǔ)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(cè)元件與速度檢測(cè)元件外文資料翻譯7和伺服電機(jī)作成一個(gè)整體時(shí)則無需考慮位置檢測(cè)裝置的安裝問題。當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司廠家比較多,國外著名公司的如德國 SIEMENS公司、日本 FANUC 公司;國內(nèi)公司如中國珠峰公司、北京航天機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)集團(tuán)公司、華中數(shù)控公司和沈陽高檔數(shù)控國家工程研究中心。選擇數(shù)控系統(tǒng)時(shí)主要是根據(jù)數(shù)控改造后機(jī)床要達(dá)到的各種精度、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率和用戶的要求。六、數(shù)控改造中主要機(jī)械部件改裝探討一臺(tái)新的數(shù)控機(jī)床,在設(shè)計(jì)上要達(dá)到:有高的靜動(dòng)態(tài)剛度;運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)小,傳動(dòng)無間隙;功率大;便于操作和維修。機(jī)床數(shù)控改造時(shí)應(yīng)盡量達(dá)到上述要求。不能認(rèn)為將數(shù)控裝置與普通機(jī)床連接在一起就達(dá)到了數(shù)控機(jī)床的要求,還應(yīng)對(duì)主要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造使其達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求,才能獲得預(yù)期的改造目的。6.1、滑動(dòng)導(dǎo)軌副對(duì)數(shù)控車床來說,導(dǎo)軌除應(yīng)具有普通車床導(dǎo)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(shí)要有足夠的剛度,以減少導(dǎo)軌變形對(duì)加工精度的影響,要有合理的導(dǎo)軌防護(hù)和潤滑。6.2、齒輪副一般機(jī)床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動(dòng)精度,數(shù)控機(jī)床上使用的齒輪精度等級(jí)都比普通機(jī)床高。在結(jié)構(gòu)上要能達(dá)到無間隙傳動(dòng),因而改造時(shí),機(jī)床主要齒輪必須滿足數(shù)控機(jī)床的要求,以保證機(jī)床加工精度。6.3、滑動(dòng)絲杠與滾珠絲杠絲杠傳動(dòng)直接關(guān)系到傳動(dòng)鏈精度。絲杠的選用主要取決于加工件的精度要求和拖動(dòng)扭矩要求。被加工件精度要求不高時(shí)可采用滑動(dòng)絲杠,但應(yīng)檢查原絲杠磨損情況,如螺距誤差及螺距累計(jì)誤差以及相配螺母間隙。一般情況滑動(dòng)絲杠應(yīng)不低于 6 級(jí),螺母間隙過大則更換螺母。采用滑動(dòng)絲杠相對(duì)滾珠絲杠價(jià)格較低,但難以滿足精度較高的零件加工。滾珠絲杠摩擦損失小,效率高,其傳動(dòng)效率可在 90%以上;精度高,壽命長;啟動(dòng)力矩和運(yùn)動(dòng)時(shí)力矩相接近,可以降低電機(jī)啟動(dòng)力矩。因此可滿足較高精度零件加工要求。6.4、安全防護(hù)效率必須以安全為前提。在機(jī)床改造中要根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施,外文資料翻譯8切不可忽視。滾珠絲杠副是精密元件,工作時(shí)要嚴(yán)防灰塵特別是切屑及硬砂粒進(jìn)入滾道。在縱向絲杠上也可加整體鐵板防護(hù)罩。大拖板與滑動(dòng)導(dǎo)軌接觸的兩端面要密封好,絕對(duì)防止硬質(zhì)顆粒狀的異物進(jìn)入滑動(dòng)面損傷導(dǎo)軌。七、機(jī)床數(shù)控改造主要步驟7.1、改造方案的確定改造的可行性分析通過以后,就可以針對(duì)某臺(tái)或某幾臺(tái)機(jī)床的現(xiàn)況確定改造方案,一般包括:7.1.1 機(jī)械修理與電氣改造相結(jié)合一般來說,需進(jìn)行電氣改造的機(jī)床,都需進(jìn)行機(jī)械修理。要確定修理的要求、范圍、內(nèi)容;也要確定因電氣改造而需進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)改造的要求、內(nèi)容;還要確定電氣改造與機(jī)械修理、改造之間的交錯(cuò)時(shí)間要求。機(jī)械性能的完好是電氣改造成功的基礎(chǔ)。7.1.2 先易后難、先局部后全局原系統(tǒng)的拆除必須對(duì)照原圖紙,仔細(xì)進(jìn)行,及時(shí)在圖紙上作出標(biāo)記,防止遺漏或過拆(局部改造情況下)。在拆的過程中也會(huì)發(fā)現(xiàn)一些新系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的欠缺之處,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充與修正,拆下的系統(tǒng)及零件應(yīng)分門別類,妥善保管,以備萬一改造不成功或局部失敗時(shí)恢復(fù)使用。還有一定使用價(jià)值的,可作其他機(jī)床備件用。切忌大手大腳,亂扔亂放。7.2 合理安排新系統(tǒng)位置及布線根據(jù)新系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙,合理進(jìn)行新系統(tǒng)配置,包括箱體固定、面板安放、線路走向和固定、調(diào)整元器件位置、密封及必要裝飾等。連線工作必須分工明確,有人復(fù)查檢驗(yàn),以確保連線工藝規(guī)范、線徑合適、正確無誤、可靠美觀。7.3 調(diào)試調(diào)試必須按事先確定的步驟和要求進(jìn)行。調(diào)試人員應(yīng)頭腦冷靜,隨時(shí)記錄,以便發(fā)現(xiàn)和解決問題。調(diào)試中首先試安全保護(hù)系統(tǒng)靈敏度,防止人身、設(shè)備事故發(fā)生。調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)必須清理干凈,無多余物品;各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)拖板處于全行程中心位置;能空載試驗(yàn)的,先空載后加載;能模擬試驗(yàn)的,先模擬后實(shí)動(dòng);能手動(dòng)的,先手動(dòng)后自動(dòng)。7.4、驗(yàn)收及后期工作驗(yàn)收工作應(yīng)聘請(qǐng)有關(guān)的人員共同參加,并按已制定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。改造的后期工作也很重要,它有利于項(xiàng)目技術(shù)水平的提高和使設(shè)備盡早投產(chǎn)。驗(yàn)收外文資料翻譯9及后期工作包括:7.4.1 機(jī)床機(jī)械性能驗(yàn)收經(jīng)過機(jī)械修理和改造以及全面保養(yǎng),機(jī)床的各項(xiàng)機(jī)械性能應(yīng)達(dá)到要求,幾何精度應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)。7.4.2 電氣控制功能和控制精度驗(yàn)收電氣控制的各項(xiàng)功能必須達(dá)到動(dòng)作正常,靈敏可靠??刂凭葢?yīng)用系統(tǒng)本身的功能( 如步進(jìn)尺寸等) 與標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具(如激光干涉儀、坐標(biāo)測(cè)量儀等)對(duì)照檢查,達(dá)到精度范圍之內(nèi)。同時(shí)還應(yīng)與改造前機(jī)床的各項(xiàng)功能和精度作出對(duì)比,獲得量化的指標(biāo)差。7.4.3 試件切削驗(yàn)收可以參照國內(nèi)外有關(guān)數(shù)控機(jī)床切削試件標(biāo)準(zhǔn),在有資格的操作工、編程人員配合下進(jìn)行試切削。試件切削可驗(yàn)收機(jī)床剛度、切削力、噪聲、運(yùn)動(dòng)軌跡、關(guān)聯(lián)動(dòng)作等,一般不宜采用產(chǎn)品零件作試件使用。7.4.4 圖紙、資料驗(yàn)收機(jī)床改造完后,應(yīng)及時(shí)將圖紙(包括原理圖、配置圖、接線圖、梯形圖等)、資料( 包括各類說明書) 、改造檔案(包括改造前、后的各種記錄)匯總、整理、移交入檔。保持資料的完整、有效、連續(xù),這對(duì)該設(shè)備的今后穩(wěn)定運(yùn)行是十分重要的。7.4.5 總結(jié)、提高每次改造結(jié)束后應(yīng)及時(shí)總結(jié),既有利于提高技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平,也有利于整個(gè)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。八、數(shù)控改造幾個(gè)實(shí)例1、用 SIEMENS 810M 改造 X53 銑床1998 年,公司投入 20 萬元,用德國西門子 810M 數(shù)控系統(tǒng)、611A 交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)公司的一臺(tái)型號(hào)為 X53 的銑床進(jìn)行 X、Y、Z 三軸數(shù)控改造;保留了原有的主軸系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng);改造的三軸在機(jī)械上采用了滾軸絲桿及齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。整個(gè)改造工作包括機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、PLC 程序的編制與調(diào)試、機(jī)床大修,最后是整機(jī)的安裝和調(diào)試。銑床改造后,加工有效行程 X/Y/Z 軸分別為 880/270/280 mm;最大速度 X/Y/Z 軸分別為 5000/1500/800 mm/min;手動(dòng)速度 X/Y/Z 軸分別為 3000/1000/500 mm/min;機(jī)床加工精度達(dá)到 ±0.001mm。機(jī)床的三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)可完成各種復(fù)雜曲線或曲面的加工。外文資料翻譯102、用 GSK980T 和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)改造 C6140 車床1999 年,公司投入了 8 萬元,采用廣州數(shù)控設(shè)備廠生產(chǎn)的 GSK980T 數(shù)控系統(tǒng)、DY3 混合式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元對(duì)公司的一臺(tái)加長 C6140 車床的 X、Z 兩軸進(jìn)行改造;保留了原有的主軸系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng);改造的兩軸在機(jī)械上采用了滾軸絲桿及同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。整個(gè)改造工作包括機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、機(jī)床大修及整機(jī)的安裝和調(diào)試。車床改造后,加工有效行程 X/Z 軸分別為 390/1400 mm;最大速度 X/Z 軸分別為 1200/3000 mm/min;手動(dòng)速度為 400mm/min;手動(dòng)快速為 X/Z 軸分別為 1200/3000 mm/min;機(jī)床最小移動(dòng)單位為 0.001mm。3、用 GSK980T 和交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)改造 C6140 車床2000 年,用廣州數(shù)控設(shè)備廠生產(chǎn)的 GSK980T 數(shù)控系統(tǒng)、DA98 交流伺服單元及 4 工位自動(dòng)刀架對(duì)電機(jī)分廠的一臺(tái) C6140 車床 X、Z 兩軸進(jìn)行數(shù)控改造;保留了原有的主軸系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng);改造的兩軸在機(jī)械上采用了滾軸絲桿及同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。整個(gè)改造工作包括機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、機(jī)床大修及整機(jī)的安裝和調(diào)試。車床改造后,加工有效行程 X/Z 軸分別為 390/730 mm;最大速度X/Z 軸分別為 1200/3000 mm/min;手動(dòng)速度為 400mm/min;手動(dòng)快速為 X/Z 軸分別為 1200/3000 mm/min;機(jī)床最小移動(dòng)單位為 0.001mm。4、用 SIEMENS 802S 改造 X53 銑床2000 年,公司投入 12 萬元,用德國西門子 802S 數(shù)控系統(tǒng)、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)公司的另一臺(tái)型號(hào)為 X53 的銑床進(jìn)行 X、Y、Z 三軸數(shù)控改造;保留了原有的主軸系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng);改造的三軸在機(jī)械上采用了滾軸絲桿及齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。整個(gè)改造工作包括機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、機(jī)床大修,最后是整機(jī)的安裝和調(diào)試。銑床改造后,加工有效行程 X/Y/Z 軸分別為 630/240/280 mm;最大速度 X/Y/Z軸分別為 3000/1000/600 mm/min;手動(dòng)進(jìn)給速度 X/Y/Z 軸分別為 2000/800/500 mm/min;最小移動(dòng)單位為 0.001mm。九、數(shù)控改造中的問題和建議通過幾臺(tái)機(jī)床的數(shù)控改造工作后,發(fā)現(xiàn)工作中也存在許多問題,主要表現(xiàn)在:一是各部門、開發(fā)人員職責(zé)不明朗,組織混亂,嚴(yán)重影響了改造進(jìn)度;二是制定的工作進(jìn)程和計(jì)劃大多只是憑經(jīng)驗(yàn)制定,不太合理;三是相關(guān)人員的培訓(xùn)工作沒有到位,導(dǎo)致機(jī)床改造后工藝人員不會(huì)編程、操作人員對(duì)機(jī)床操作不熟練等問題。外文資料翻譯11綜合以上問題,有幾點(diǎn)建議:一是負(fù)責(zé)改造的員工職責(zé)明確,獎(jiǎng)罰分明,充分調(diào)動(dòng)員工的積極性;二是培養(yǎng)一批高素質(zhì)的應(yīng)用和維護(hù)人員,選派人員外出進(jìn)修,學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù);三是要注重用戶使用、維護(hù)數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn),建立國內(nèi)外數(shù)控技術(shù)資源庫。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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