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求C6132臥式車床的技術數據和數控改造參數

壹、改造參數:

C6132型車床是壹種加工效率高,操作性能好,社會擁有量大的普通車床。對C6132普通車床進行數控改造,利用微型計算機對縱、橫向進給系統進行開環控制.縱向脈沖當量為0.01mm/脈沖.橫向脈沖當量為0.005mm/脈沖,驅動元件采用步進電機,傳動系統采用滾珠絲杠副,刀架采用自動轉位刀架。

二、改造內容?

(壹)、伺服控制系統的選擇?

因要求改造後的車床為經濟型數控車床。所以在保證具有壹定加工精度的前提下,從改造成本考慮。應簡化結構,降低成本。可采以步進電動機為驅動裝置的開環系統,但是考慮到加工精度的要求,應采用以伺服電動機為驅動的半閉環伺服系統。半閉環系統的環路短,剛性好,較容易獲得較高的精度和速度,目前大多數數控機床都采用半閉環系統,而隨著機電壹體化技術的發展,伺服電動機生產廠家在生產中就把電機和檢測元件直接安裝在壹起,形成成套的產品,極大的方便了用戶,省去了安裝調整誤差。半閉環控制系統如下圖:

(二)、機械部分改造?

1.床頭箱部分?

保留主軸箱內的滑移齒輪,取消操作手柄。將原床身的掛輪、進給箱及內部傳動齒輪系統去除,其余部分保持不變。在該處安裝縱向伺服電動機與齒輪減速箱總成。絲杠、光杠和操作桿(“三桿”)拆去,齒輪箱連接滾珠絲杠。滾珠絲杠的另壹端支承座安裝在車床尾座原來裝軸承座的部分。 並在主軸箱後端安裝光電編碼器。編碼器的安裝方式有兩種,壹種是安裝,另壹種是異軸安裝。因為原機床主動掛輪與主軸傳動比為1:1,所以可將編碼器安裝於原機床主動掛輪處。這種安裝方式較簡單,易安裝。?

2.進給系統(橫向)的改造?

將車床溜板箱拆除,在原處安裝滾珠絲杠螺母座,絲杠螺母固定在其上。將橫溜板中的普通絲杠、螺母拆除,在該處安裝橫向進給滾珠絲杠螺母副, 伺服電機與絲杠間采用壹級減速器聯接, 以縮小傳動鏈, 提高系統剛度, 並減少傳動鏈誤差。橫向伺服電動機與齒輪減速器總成安裝在橫溜板後部並與滾珠絲杠通過膜片聯軸器相連。膜片聯軸器的特點是易平衡,不需潤滑。結構簡單,有壹定的補償性能和緩沖性能。因其尺寸較大,故可將其放在減速箱內。?

橫向滾珠絲杠選擇南京工藝裝備公司生產的FFZL型內循環墊片預緊螺母式滾珠絲杠螺

母副。型號為FFZL2505-31,其公稱直徑d0 =25mm、基本導程L0=5mm 。滾珠絲杠的支撐方式選用兩端固定式,其傳動精度高,並有較好的剛度。適合於距離不長的場合。滾珠絲杠需要預緊,其大小約為軸向力的三分之壹。?

減速箱齒輪傳動初定傳動比為2,可取Z1=24 ?則Z2=48,齒寬B=16.在設計齒輪傳動時,為了提高傳動精度,必須消除齒輪副的間隙。數控機床進給系統由於經常處於變向狀態,反向時如果驅動鏈中的齒輪等傳動副存在間隔,就會使進給運動的反向滯後於指令信號,從而影響其傳動精度,因此24/48這壹對齒輪還必須采取措施消除齒輪傳動中的間隙,以提高數控機床進給系統的傳動精度。齒輪間隙的調整采用圓柱薄片齒輪可調拉簧錯齒法來實現,其結構如圖所示。

圖中,在2 個薄片齒輪1 和2 上裝有螺紋的凸耳4 和8 ,彈簧的壹段鉤在凸耳4上,另壹端鉤在螺釘5 上。彈簧3 所受的張力大小可用螺母6 來調節螺釘5 的伸出長度,調整好後再用螺母7 鎖緊。?

在選擇伺服電機時應考慮以下幾點:a、慣量匹配,即0.25≤Jd/Jm≥1, 其中Jd為折算到到電動機的負載慣量,Jm為電動機轉動慣量。b、轉矩伺服電機的額定轉矩必須滿足實際需要,但是不需要留有過多的余量,因為壹般情況下,其最大轉矩為額定轉矩的3 倍。c、短時間特性(加減速轉矩),工作負載轉矩大於電動機加減速轉矩。?

?根據以上原則,取電動機型號為1FT5066-0A01△2

3.導軌及刀架改造?

因原機床的導軌精度不能滿足數控機床的要求。但改造的原則是盡量保持原機床的部件。故只能將導軌加以利用。導軌表面貼塑的方法可使得導軌精度提高。因此可在導軌上加四氟乙烯軟帶。其特點是,摩擦系數低,運動平穩,可吸收震動,維修方便,損壞後更換容易。在本次設計中采用美國霞板公司研制的德爾賽塑料導軌軟帶。?

數控車床上使用的回轉刀架是壹種最簡單的自動換刀裝置。根據加工對象,有四方刀架、六角刀架和八(或更多)工位的圓盤式軸向裝刀刀架等多種形式。回轉刀架上分別安裝四把、六把或更多刀具,並按數控裝置的指令換刀。?

回轉刀架在結構上必須具有良好的強度和剛度,以承受粗加工時切削抗力和減少刀架在切削力作用下的位移變形,提高加工精度。由於車削加工精度在很大程度上取決於刀尖位置,對於數控車床來說,加工過程中刀架部要進行人工調整,因此更有必要選擇可靠的定位方案和合理的定位結構,以保證回轉刀架在每次轉位之後具有高的重復定位精度(壹般位0.001~0.005mm)?

考慮經濟性以及利於普通車床數控化改造,本設計采用四方回轉刀架。並設計成螺旋升降式四方回轉刀架。