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如何进行机床数控化改造

文章作者:数控车床加工 发表时间: 浏览次数:

[导读:]1、国外改造业的兴起
如何进行机床数控化改造

如何进行机床数控化改造
1、国外改造业的兴起

在美国、日本和德国等发达国家,它们的机床改造作为新的经济增长区域,生意盎然,正处在黄金时代。由于机床以及 技术实现 的不断进步,机床改造是个"永恒"的课题。国内的机床改造业,也从老的区域进入到以数控 技术实现 为主的新的区域。在美国、日本、德国,用数控 技术实现 改造机床和生产线具有广阔的环境,已形成了机床和生产线数控改造的新的区域。在美国,机床改造业称为机床再生(Remanufacturing)业。从事再生业的著名集团官网有:Bertsche工程集团官网、ayton机床集团官网、Devlieg-Bullavd(得宝)效劳集团、US设备集团官网等。美国得宝集团官网已在中国开动作使用司。在日本,机床改造业称为机床改装(Retrofitting)业。从事改装业的著名集团官网有:大隈工程集团、岗三机器集团官网、千代田工机集团官网、野崎工程集团官网、滨田工程集团官网、山本工程集团官网等。

2、数控化改造的始末

机床与生产线的数控化改造主要始末有以下几点:其一是恢复原功能,对机床、生产线存在的易于 障部分进行诊断并恢复;其二是NC化,在普通机床上加数显装置,或加数控系统,改遭成NC机床、CNC机床;其三是翻新,为提高精度、效率和自动化程度,对机器、电气部分进行翻新,对机器部分重新装配加工,恢复原精度;对其不满足生产要旨的CNC系统以最新CNC进行更新;其四是 技术实现 更新或 技术实现 创新,为提高性能或层次,或为了使用新手工制作、新手段,在原有底子上进行较大规模的 技术实现 更新或 技术实现 创新,较大幅度地提高水平和层次的更新改造。

3、数控化改造的优缺点

1)减少斥资额、交货期短

同购置新机床相比,一般可以节省60百分比~80百分比的费用,改造费用低。特别是大型、特殊机床尤其明显。一般大型机床改造,只花新机床购置费用的1/3,交货期短。但有些特殊环境,如高速主轴、托盘自动交换装置的制作与安装过于费工、费钱,往往改造底提高2~3倍,与购置新机床相比,只能节省斥资50百分比左右。

2)机器性能稳定可靠,结挂子 芟

所利用的床身、立柱等底子件都是重而坚固的铸造构件,而不是那种焊接构件,改造下的机床性能高、质料好,可以作为新设备继续使用接连许多年。但是受到原来机器结构的限制,不宜做突破性的改造。

3)熟悉了解设备、便于操作维修

购买新设备时,不了解新设备是否能满足其加工要旨。改造则不然,可以精确地计算出机床的加工能力;其余,由于接连许多年使用,操作者对机床的特性早已了解,在操作使用和维修关键培训时间短,见效快。改造的机床一安装好,就可以实现全负荷运转。

4)可充溢利用现有的条件

可以充溢利用现有地基,不必像购入新设备时那样需重新构筑地基。

5)可以采取应用最新的把握 技术实现

可按照 技术实现 革新的发展速度,及时地提高生产设备的自动化水平和效率,提高设备质料和层次,将旧机床改成当今水平的机床。

4、数控系统的决定

数控系统主要有三种类型,改造时,应按照具体环境进行决定。

1)步进机电拖动的开环系统

该系统的伺服驱动装置主要是步进机电、功率步进机电、电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲,经驱动电路把握和功率放大下,使步进机电转动,通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要把握指令脉冲的数量、频率以及通电顺序,便可把握执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际地位和速度反馈到输入端,易于 称之为开环系统,该系统的位移精度主要决定于步进机电的角位移精度,齿轮丝杠等传动圆件的节距精度,以是系统的位移精度较低。该系统结构easy,调试维修方便,work可靠,底低,易改装成功。

2)异步电动机或直流机电拖动,光栅测量反馈的闭环数控系统

该系统与开环系统的相似处是:由光栅、感应同步器等地位检测装置测得的实际地位反馈信号,随时与给定值进行比较,将两者的差值放大和变换,驱动执行机构,以给定的速度向着消除偏差的方向运动,直到给定地位与反馈的实际地位的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂,底也高,对环境室温要旨严。策划和调试都比开环系统难。但是可以获得比开环进给系统更高的精度,更快的速度,驱动功率更大的特性指标。可按照产品 技术实现 要旨,决定是否采取应用这种系统。

3)交/直流伺服机电拖动,编码器反馈的半闭环数控系统

半闭环系统检测圆件安装在中点传动件上,间接测量执行部件的地位。它只能补偿系统环路内部部分圆件的误差,易于 ,它的精度比闭环系统的精度低,但是它的结构与调试都较闭环系统easy。在将角位移检测圆件与速度检测圆件和伺服机电作成一个整体时则无需揣摩地位检测装置的安装小case。

当上生产数控系统的集团官网厂家比较多,国外著名集团官网的如德国SIEMENS集团官网、日本FANUC集团官网;国内集团官网如中国珠峰集团官网、北京航天机床数控系统有限集团官网、华中数控集团官网和沈阳高档数控国家工程研究主题。

决定数控系统时主要噬洗照数控改造下机床要达到的各种精度、驱动机电的功率和用户的要旨。

5、数控改造中主要机器部件改装探讨

一台新的数控机床,在策划上要达到:有高的静消息 刚度;运动副之间的摩擦系数小,传动无间隙;功率大;便于操作和维修。机床数控改造时应尽量达到如该 要旨。不能认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了数控机床的要旨,还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的策划要旨,才能获得预期的改造鹄的。

1)滑动导轨副

对数控车床来说,导轨除应具有普通车床导向精度和手工制作性外,还要有良好的耐摩擦、磨损特性,并减少因摩擦阻力而致死区。再是要有足够的刚度,以减少导轨变形对加工精度的影响,要有合理的导轨防护和润滑。

2)齿轮副

一般机床的齿轮主要聚集在主轴箱和变速箱中。为了保证传动精度,数控机床上使用的齿轮精度等级都比普通机床高。在结构上要能达到无间隙传动,易于 改造时,机床主要齿轮必须满足数控机床的要旨,以保证机床加工精度。

3)滑动丝杠与滚珠丝杠

丝杠传动直接关系到传动链精度。丝杠的选用主要取决于加工件的精度要旨和拖动扭矩要旨。被加工件精度要旨不高时可采取应用滑动丝杠,但应检查原丝杠磨损环境,如螺距误差及螺距累计误差以及相配螺母间隙。一般环境滑动丝杠应不低于6级,螺母间隙过大则更换螺母。采取应用滑动丝杠相对滚珠丝杠Price较低,但难以满足精度较高的零件加工。

滚珠丝杠摩擦损失小,效率高,其传动效率可在90百分譬喻该;精度高,寿命长;启动力矩和运动时力矩相接近,可以降低机电启动力矩。易于 可满足较高精度零件加工要旨。

5)安全防护

改遭成果必须以安全为上提。在机床改造中要按照实际环境采取相应的措施,切不可忽视。滚珠丝杠副是精密圆件,work时要严防灰尘特别是切屑及硬砂粒进入滚道。在纵向丝杠上也可加整体铁板防护罩。大拖板与滑动导轨接触的两端面要密封好,绝对防止硬质颗粒状的异物进入滑动面损伤导轨。

6、机床数控改造主要步骤

1)改造Plan的细目

改造的可行性归纳通过以下,就可以针对某台或某几台机床的现况细目改造Plan,一般包括:

①机器修理与电气改造相结合

易于 可言,需进行电气改造的机床,都需进行机器修理。要细目修理的要旨、范围、始末;也要细目因电气改造而需进行机器结构改造的要旨、始末;还要细目电气改造与机器修理、改造之间的交错时间要旨。机器性能的完好是电气改遭成功的底子。

②先易下难、先局部下全局

细目改造步骤时,应把整个电气部分改造先分成若干个子系统进行,如数控系统、测量系统、主轴、进给系统、面板把握与强电部分等,待各系统基本成型下再互联完成全系统work。这样可使改造work减少遗漏和差错。在每个子系统work中,应先做 技术实现 性较低的、work量较大的work,然下做 技术实现 性高的、要旨精细的work,使人的 关注力能聚集到关键区域。

③按照使用条件决定系统

针对某台或某几台机床,细目它的环境、温度、湿度、灰尘、电源、光度,甚至有否鼠害等外界使用条件,这对决定电气系统的防护性能、抗干扰性能、自冷却性能、空气过滤性能等可供给正确的按照,使改造下的电气系统有了可靠的使用保证。易于 这般,电气系统的决定必须揣摩成熟产品,性能合理、实用,有备件及维修支持,功能满足当上和今下若干年内的发展要旨等。

④落实参与改造人员和责任

改造是一个系统工程,人员配备十分要紧。除了人员的素质条件外,按照porject的大小,合理地细目人数与分工是关键。人员太少不利于开展work,人员太多也匆子 侄靡鸹炻摇0凑崭鞲黾苹淖酉低常改咳嗽敝霸穑兄饔写危阌谧橹胄鳌H绻鹥orject采取应用对外合作形式,更需在倾向明确的上提下,界定分工,细目 技术实现 协调人。

⑤改造范围与周期的细目

有时数控机床电气系统改造,并不一定包含该机床全部电气系统,应按照科学的测定和归纳决定其改造范围。停机改造的周期,按照各集团的实际环境细目,揣摩圆素有生产紧张程度、人员 技术实现 水平、准备work充溢程度、新系统大小与复杂程度,甚至还包括天气环境等。切忌好大喜功,急于求成,匆忙上阵,但也要合理安排,防止拖拖拉拉。

⑥改造的 技术实现 准备

改造上的 技术实现 准备充溢与否,很大程度上决定着改造能否取得成功。 技术实现 准备包括:

a.机器部分准备为配合电气改造而需进行的机器大修改造的测量、计算、策划、绘图、零件制作等应先期完成。再是对停机下需拆、改、加工的部分等应事先计划完毕,提出明确要旨,与整个改造work衔接得当。

b.新系统电气资料消化新系统有许多新功能、新要旨、新手段,易于 改造上应熟悉 技术实现 资料,包括系统原理说明、地址图、PLC梯形图及文本、安装调试说明、使用手册、编程手册等。要有充裕的时间来对如该 资料进行翻译(进口系统)、消化、整理、核对,做到思路清晰,层次分明。

c.新旧系统接口的转换策划按照每台设备改造范围不同,需事先策划接口部分转换,若全部改造的,应策划机电转换接口、操作面板把握与配置、互联部分接点、参数测量点、维修地位等,要旨操作与维修方便、合理,地址走向通顺、中小连接点少,强弱电干扰较大,备有适当裕量等。局部改造的,还需要揣摩新旧系统的性能匹配、电压极性与大小变换、安装地位、数模转换等,需要时需自行制作转换接口。

d.操作、编程人员的 技术实现 培训机床电气系统改造下,必然对操作、编程人员带来新的要旨。易于 提上对操作人员和编程人员进行新系统知识培训十分要紧,否则将影响改造下的机床迅速投入生产。培训始末一般应包括新的操作面板配置、功能、指示含义;新系统的功能范围、使用方法及与旧系统的差别;维护保养要旨;编程准则与自动化编程等等。细节是弄懂、弄通操作说明书和编程说明书。

e.调试步骤与验收准则的细目新的电气系统改造完以下,怎样进行调试以及细目合理的验收准则,也是 技术实现 准备work的要紧一环。调试work涉及机器、液压、电气、把握、传感等,易于 必须由porject负责人进行,其它人员配合。调试步骤可从简到繁,从小到大,从外到里进行,也可先局部下全局,先子系统下整系统进行。验收准则是对新系统的考核,制定时必须实事求是,过高或过低的准则都会对改造work产生负面影响。准则一旦细目下来,不能轻易修改,因为它牵涉到整个改造work的各个环节。

2)改造的实施

准备work就绪下,即可进入改造的实施阶段。实施阶段始末按时间顺序分为:

a.原机床的全面保养机床经长期使用下,会不同程度地在机器、液压、润滑、清洁等关键存在缺陷,以是起首要进行全面保养。再者,应对机床作一次改上的几何精度、尺寸精度测量,记录在案。这样既可对改造work起指导参考感化,又可在改造结束时作对比归纳用。

b.保留的电气部分最佳化调整若对电气系统作局部改造,则应对保留电气部分进行保养和最佳化调整。如强电部分的零件更换,机电的保养,变压器的烘干绝缘,污染的清洁,通风冷却装置的清洗,伺服驱动装置的最佳化调整,老化电线电缆的更新,连接件的紧固等等。只有对保留的电气部分做好过细的最佳化调整work,才能保证改造下的机床有较低的易于 障率。

c.原系统拆除原系统的拆除必须对照原图纸,仔细进行,及时在图纸上作出标记,防止遗漏或过拆(局部改造环境下)。在拆的过程中也会发现一些新系统策划中的欠缺之处,应及时补充与修正,拆下的系统及零件应分门别类,妥善保管,以备万一改造不成功或局部失败时恢复使用。还有一定使用价值的,可作其他机床备件用。切忌大手大脚,乱扔乱放。

d.合理安排新系统地位及布线按照新系统策划图纸,合理进行新系统配置,包括箱体固定、面板安放、地址走向和固定、调整圆器件地位、密封及需要点缀等。连线work必须分工明确,有人复查检验,以确保连线手工制作规范、线径合适、正确无误、可靠美观。

e.调试调试必须按事先细鹄的步骤和要旨进行。调试人员应头脑冷静,随时记录,以便发现和解决小case。调试中起首试安全保护系统灵敏度,防止人身、设备事易于 发生。调试现场必须清理干净,无多余物品;各运动坐标拖板处于全行程主题地位;能空载试验的,先空载下加载;能模拟试验的,先模拟下实动;能手动的,先手动下自动。

3)验收及下期work

验收work应聘请有关的人员共同参加,并按已制定的验收准则进行。改造的下期work也很要紧,它有利于porject 技术实现 水平的提高和使设备尽早投产。验收及下期work包括:

a.机床机器性能验收经过机器修理和改造以及全面保养,机床的各项机器性能应达到要旨,几何精度应在规定的范围内。

b.电气把握功能和把握精度验收电气把握的各项功能必须达到动作正常,灵敏可靠。把握精度应用系统本身的功能(如步进尺寸等)与准则计量器具(如激光干涉仪、坐标测量仪等)对照检查,达到精度范围之内。再是还应与改造上机床的各项功能和精度作出对比,获得量化的指标差。

c.试件切削验收可以参照国内外有关数控机床切削试件准则,在有资格的操作工、编程人员配合下进行试切削。试件切削可验收机床刚度、切削力、噪声、运动轨迹、关联动作等,一般不宜采取应用产品零件作试件使用。

d.图纸、资料验收机床改造完下,应及时将图纸(包括原理图、配置图、接线图、梯形图等)、资料(包括各类说明书)、改造档案(包括改造上、下的各种记录)汇总、整理、移交入档。保持资料的完整、有效、连续,这对该设备的今下稳定运行是十分要紧的。

e.总结、提高每次改造结束下应及时总结,既有利于提高 技术实现 人员的业务水平,也有利于整个集团的 技术实现 进步。
 

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