淺談普通銑床自動化改造

孫軼東

摘 要：重點講述了數控銑床的關鍵性能以及作業狀況，同時從數控銑床的性能部分講述了其長處，并且分開講述了數控體系抉擇和關鍵機器配件更改、主要傳動的智能化改進、輸送的數控改進、一般銑床改進等四個部分整體講述了對一般銑床的智能化改進。

關鍵詞：數控銑床；普通銑床；自動化；改造

引言

伴隨著現代化機器制造工業的飛速前進，面臨著更猛烈的挑戰，現在所使用的一般銑床已經跟不上時代發展的腳步，所以，優異的智能化功能、優秀穩固的精準度、靈活多樣性能的銑床受到了市場的關注。而對一個機器制造單位存活的關鍵要素是單位的設施數控化進度。那些使用一般銑床的單位，所面對的競爭是劇烈的，關鍵有兩點：第一是因為很多一般銑床沒有進行使用導致浪費資源；第二是因為沒有足夠的資本去購置新機器。所以，對現代化機器制造工業來講，最經濟最方便的措施是把單位中一般的銑床開展數控化改造，能夠完成設施最經濟、高速度的經濟宗旨。

1 數控銑床的主要功能及工作原理

數控銑床的關鍵性能主要有四點：一，高柔性與工作程序重合化。數控銑床具有高柔性能夠制造更多狀態的配件。數控銑床不再是精、粗制造技術，打破以往的制造技術，能夠更大程度的提升設施使用狀況。二，制造精準度的提升。在保證制造精準度的根本下，能夠防止工人的操縱差異。三，制造速度的提升。制造工件的時間是由機動以及輔助時間構成的。數控制造可以在很大程度上減少這兩方面使用的時間，提升制造速度，比一般的銑床制造速度快很多。構造功能優異的數控銑床能夠開展大量的切削，可以在很大程度上降低機動時間。在移動配件時提升精準定位以及速度，數控銑床具有加速以及減速技術，使用在定位以及進給上的時間相對于一般銑床使用的時間來講少很多，在很大程度上降低機動時間。數控銑床一般不使用專門的夾具以及工作技術設施，在替換數控銑床的配件時，只要打開電腦中的制造過程，就能夠減少制造周期。數控銑床的多樣性提升了制造速度，并且，數控銑床的主動轉動速度以及進給速度都是無極的，非常適合切削。四，降低操縱工人的勞動量。在數控銑床上制造工件，是經過已經存在的軟件智能化進行，沒有其他繁瑣的步驟，在很大程度上減少了勞動量。不過數控銑床的操縱軟件是高技能人才進行編制的，要對操縱工作者開展教育，并且數控銑床成本較高。

數控銑床的作業程序：在數控銑床工作時，對需要制造的工件開展制造時，要先根據要制造工件的需求明確制造技術程序以及技術系數，同時按照工作技術標準對數控銑床的數控體系開展編程，就是把要制造工件的形狀資料與技術資料數字化，按照標準的代碼以及程序開展編程，同時數控體系可以接受同時翻譯此編程。之后經過合理的形式把編制好的編程輸入到數控體系內，這時，就能夠啟動機床開始數控制造編程。數控設施在運轉數控制造編程過程中，會按照數控制造編程的實質，發出相關的掌控指令，如開啟主軸電機，開啟冷卻設施，開展刀具運行設計，同時經過向特別的操縱單元發送移動命令，能夠對進給速度進行掌控，在沒有其他干擾下，編程能夠運轉到最后，實現工件的制造。主要有六個作業程序：第一擬定要制造工件的工作技術程序、刀具的運轉軌道和切削系數與協助工作次序等，這關鍵是按照制造工件的形式、大小、物料與措施的需求制定的。第二使用標準的代碼以及程序格式進行編制工件制造編程。第三是按照編程的代碼編制掌控。第四，將程序輸入到數控設備內。第五是等機床開啟后，根據輸入的程序，數控設備開展一整套的計算以及掌控整治，把結果按脈沖的形勢運送到輔助體系。第六輔助體系開啟機床的運轉部分，使機床能夠根據編程進行活動，進而制造出標準的工件。

2 對普通銑床的自動化改造

對一般銑床開展完善必須要擁有兩個前提，第一是銑床的根本配件要有充分的剛度。假如銑床的根本部分剛性不高，在受力之后就可能會有變形的情況存在，銑床根本部分形狀改變是不能夠進行預測的，沒有辦法經過數控體系的補償性能開展補償。第二是完善使用的成本低，具有經濟性。

2.1 對數控系統選擇以及主要機械部件改裝的探討

在對普通銑床進行自動化改造時，應該根據具體情況選擇不同的數控系統。第一種是為了滿足大部分銑床的改造需求，選擇價格低廉的步進電機拖動的開環系統，此系統具有結構簡單、調試維修方便、工作可靠、成本低廉、易改裝等優點。步進電機拖動的開環系統主要由步進電機、功率步進電機、電液脈沖馬達三個部分組成。該系統不需要將所測得的實際位置和速度反饋到輸入端，故稱之為開環系統。由于步進電機的角位移精度、節距精度（齒輪絲杠等傳動元件）主要由該系統的位移精度決定，因此系統的位移精度較低。第二種是異步電動機或直流電機拖動，光柵測量反饋的閉環數控系統。第三種是目前生產較多的交/直流伺服電機拖動，編碼器反饋的半閉環數控系統。改裝一臺新的數控銑床應具有較高的靜動態剛度、較小的摩擦系數、傳動無間隙、較大功率、便于操作人員控制和維修的條件。對普通數控改造時應滿足以上的要求，不能簡單地認為將普通銑床與數控裝置連接在一起就能滿足數控銑床的要求，還需對主要部件進行優化設計。

2.2 主傳動的自動化改造

一般形勢下，對銑床完善后對其性能需求不高，所以主傳動位置可以不用進行太大的改變。主軸傳動連接鏈、主軸內的變速構造與原電器體系差不多都可以不用改變。如果有高標準的智能需求，選用的交流不同步電動設備開關一般不用改動，假如使用開關進行調節體系頻率，數控體系能夠進行自動無極速度改變。

2.3 進給傳動的數控改造

對進給傳動的數控改造應注意以下四個方面：

（1）滑動導軌副。為了滿足普通銑床的自動化改造，導軌應具有較高的精度和工藝性，以及良好的耐摩擦、磨損特性，可降低因摩擦阻力導致的死區，同時要有足夠的剛度，以減少導軌變形對加工精度的影響，要有合理的導軌防護和潤滑。在原導軌上粘接聚四氟乙烯軟帶是常用的方法。

（2）齒輪副。通常情況下，主軸箱和變速箱是銑床的齒輪主要組成部分，為了確保數控銑床的傳動精度，應該選用比普通銑床高的齒輪精度等級。

（3）滑動絲杠與無間隙絲杠。傳動鏈精度主要由絲杠傳動決定，對加工件的精度和拖動扭矩要求決定了絲杠選用。普通銑床一般選用不低于六級的滑動絲杠，與無間隙絲杠相比，滑動絲杠雖然價格較低廉，但精度比較低，在加工精度較高的工件時，應選用無間隙絲杠，因其具有摩擦損失小、效率高、精度高、壽命長、不易打刀等優點。

（4）安全防護。對普通銑床改造完畢后，應進行安全性檢查，避免出現人員傷亡。

2.4 對普通銑床改造的步驟

（1）舊機床的設備選型。（2）確定改造的技術方案，其中包括七個方面：一是數控系統的選擇；二是機床固有幾何精度的修復及保養；三是機床電器及附件的更換；四是機床輔助系統的維修及保養；五是機床外觀質量的修復；六是機床改造的技術勞務費用；七是機床改造后的綜合調試、檢測、參數補償。（3）改造前的準備工作。（4）機床的改造。（5）改造完成后的驗收。（6）操作及維修人員的培訓。

3 結束語

對一般銑床智能化升級，就是在一般銑床的根本上添置了數控體系掌控，讓一般銑床擁有智能化性能，完成需要的制造工作，是一般銑床擁有一定程度的柔性，制造速度以及品質獲得提升，能夠制造繁瑣的工件經過對一般銑床智能化升級，促使單位快速前進。

參考文獻

[1]畢承恩，等.現代數控機床（上、下冊）[M].北京：機械工業出版社，1993.22～30.

[2]楊學桐，李冬茹，何文立.世紀數控機床技術發展戰略研究[M].北京：國家機械工業局，2000.