經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床改造的優(yōu)化方案探索

摘要：因歷史等方面的因素，在我國(guó)現(xiàn)有的加工設(shè)備中普通加工設(shè)備偏多，而數(shù)控設(shè)備相對(duì)比較少，很多企業(yè)所用機(jī)床，其精度都不是很高，且故障的發(fā)生率也比較高，在這種形勢(shì)下，加強(qiáng)機(jī)床的改造并也變得非常有必要。本文就經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床改造的優(yōu)化方案進(jìn)行探索與研究。

關(guān)鍵詞：經(jīng)濟(jì)型；數(shù)控機(jī)床；改造；優(yōu)化；方案

1.在機(jī)床簡(jiǎn)易數(shù)控工作中微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用原理

通過(guò)微機(jī)技術(shù)的利用，所改造的這種機(jī)床簡(jiǎn)易數(shù)控裝置主要由功率步進(jìn)電機(jī)、單板機(jī)、收發(fā)信板、控制程序、驅(qū)動(dòng)電源裝置以及零件加工程序等部件所構(gòu)成[1]。基于控制程序控制下，單板機(jī)不僅可使該數(shù)控系統(tǒng)具有圓弧插補(bǔ)以及直線(xiàn)插補(bǔ)加工工件輪廓所具功能，同時(shí)還具有反向間隙補(bǔ)償、刀具補(bǔ)償、快速回零等功能。在零件加工程序?qū)⒕唧w進(jìn)給速度、位移尺寸以及其方向等給出以后，系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)利用單板機(jī)，根據(jù)所輸入的一系列零件加工程序，進(jìn)行脈沖信號(hào)的發(fā)出，接著通過(guò)隔離放大后，分別驅(qū)動(dòng)各功率進(jìn)步機(jī)，從而使刀架可根據(jù)所規(guī)定的位移量、方向以及速度等，達(dá)到橫向運(yùn)動(dòng)以及縱向運(yùn)動(dòng)的目的，繼而形成一個(gè)科學(xué)且經(jīng)濟(jì)的開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。

2.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床改造優(yōu)化方案

2.1.控制系統(tǒng)選用

目前在市場(chǎng)上，數(shù)控系統(tǒng)的種類(lèi)非常多，對(duì)此，在選用之前，應(yīng)充分了解被改造機(jī)床自身功能，基于便于服務(wù)、價(jià)格合理且技術(shù)先進(jìn)這一原則來(lái)進(jìn)行選擇，目前在數(shù)控系統(tǒng)中，應(yīng)用相對(duì)比較廣泛有兩種，即JWK-15T系統(tǒng)和JBK-30M系統(tǒng)，其中JWK-15T數(shù)控系統(tǒng)的核心為MCS-51系列8031單片微機(jī)，該系統(tǒng)通過(guò)三路驅(qū)動(dòng)電路的應(yīng)用，分別對(duì)各步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)施控制，以此實(shí)現(xiàn)機(jī)床位移運(yùn)動(dòng)，并且在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)任意三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)或者二坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)。JBK-30M系統(tǒng)為一種三坐標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可執(zhí)行自身編程指令，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)二坐標(biāo)系統(tǒng)編程指令。

在選用控制系統(tǒng)時(shí)必須要注意以下兩個(gè)問(wèn)題：第一，基于資金充足的條件下，盡量用質(zhì)量好、工藝可靠且規(guī)范的產(chǎn)品，確保其可有效預(yù)防因電器元件而出現(xiàn)的各種故障。第二，所用系統(tǒng)功能應(yīng)滿(mǎn)足預(yù)改造數(shù)控機(jī)床要達(dá)到的各功能，盡量降低過(guò)剩數(shù)控功能，在追求高性能指標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)的同時(shí)，還應(yīng)注重其性能價(jià)格比。

2.2.改造對(duì)象應(yīng)合理且科學(xué)

首先調(diào)查研究各機(jī)床零件加工的實(shí)際情況，并分類(lèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，查看零件批量情況，了解各批量應(yīng)在何種機(jī)床實(shí)施加工，明確機(jī)床的型號(hào)[2]。對(duì)形狀較為復(fù)雜的這些零件，利用微機(jī)技術(shù)來(lái)進(jìn)行機(jī)床的改造，不僅可有效可減少加工成本，確保零件的成形，同時(shí)還可使企業(yè)加工能力得到提升。

2.3.改造范圍和輔助改造應(yīng)合理

2.3.1.改造范圍

改造范圍應(yīng)基于改造對(duì)象自身的性能與精度需求，結(jié)合企業(yè)自身的條件來(lái)明確，下面就以臥式機(jī)床作為例子來(lái)予以闡述，

第一，為實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的改造，對(duì)滿(mǎn)足精度需求的機(jī)床，通常情況下，車(chē)床部件不動(dòng)，而是對(duì)床鞍縱向滑動(dòng)絲杠副進(jìn)行改造，將其改造成為縱向的滾珠絲杠副，且在其右端位置安裝相應(yīng)的功率步進(jìn)電機(jī)以及消隙減速箱，此外還對(duì)中滑板橫向滑動(dòng)絲杠副進(jìn)行改造，將其改造成為滾珠四絲杠副，且于其外端處安裝功率步進(jìn)電機(jī)以及消隙減速箱，以此使車(chē)床橫向運(yùn)動(dòng)以及縱向運(yùn)動(dòng)不僅可借助于微機(jī)系統(tǒng)來(lái)控制，同時(shí)也可由操作人員來(lái)實(shí)施普通操作。改造機(jī)床時(shí)，只需拆除溜板箱中開(kāi)合螺母和中滑板中滑動(dòng)螺母，將滾珠螺母座設(shè)于合適位置就可。

第二，在電氣的控制上，為防止普通操作和數(shù)控操作互相影響以及干涉，導(dǎo)致操作失誤，在改造時(shí)，應(yīng)安裝相應(yīng)的電氣聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)，以此對(duì)操作轉(zhuǎn)換進(jìn)行有效地控制[3]。而對(duì)于全新或者比較新的車(chē)床實(shí)施數(shù)控改造時(shí)，通常情況下會(huì)保留機(jī)床所有零部件，直接于縱向滑動(dòng)絲杠右端以及橫向滑動(dòng)絲杠外端分別安裝消隙減速箱與功率步進(jìn)電機(jī)，以此確保車(chē)床兼具普通操作和數(shù)控兩種功能。

2.3.2.輔助改造

在輔助改造上，若改造后的機(jī)床所加工零件較復(fù)雜，需用三把刀或者四把刀才可將所有工序完成，在此時(shí)需對(duì)刀架部件實(shí)施改造，通常情況下，可安裝有鼠牙盤(pán)定位以及四把刀的自動(dòng)轉(zhuǎn)刀架來(lái)滿(mǎn)足上述需求。此外，若改造后的這一數(shù)控機(jī)床需對(duì)螺紋實(shí)施加工，則可于主軸后端同軸位置和異軸位置分別安裝脈沖發(fā)生器，將其看作主軸處信號(hào)反饋元件，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸轉(zhuǎn)角處的檢測(cè)，且把其變化的實(shí)際情況及時(shí)傳送至單板機(jī)，從而使單板機(jī)可根據(jù)需要加工螺距的實(shí)際要求來(lái)處理[4]。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，借助于微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用來(lái)進(jìn)行機(jī)床的改造，操作比較簡(jiǎn)單和方便，所測(cè)量的精度也比較高，能夠使機(jī)床達(dá)到自動(dòng)化的目的，繼而進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率，加工形狀比較復(fù)雜或者小批量的零件。

參考文獻(xiàn)：

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