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基于數字環境下的機械結構設計和改造

基于數字環境下的機械結構設計和改造

　　普通機床數控化改造關鍵是數控系統選型，但是為了使數控化改造機床達到加工精度、功能參數、電氣供給系統以及機床安全操作規程等要求，在改造過程中對機床機械結構部分不得不重新設計、改造。首先，基于數字環境下的機械結構設計要求。必須要對機床傳動軸等機械部件進行受力分析，以確保數控機床能進行較大切削量的強力切削，進行受力分析時依據機床行業標準及國家標準執行。1、實用診斷技術此診斷是由維護人員通過自己的感官和經驗對數控機床的故障進行診斷。

　　根據受力分析、計算結果，確定為了保證數控化改造機床達到加工精度、功能參數、電氣供給系統以及機床安全操作等要求所需要的主要受力機械零件的大小尺寸以及供給動力裝置，數控化改造機床在對機械結構進行設計和改造時，可參照改造成功案例，查閱相關技術文件資料，到改造成功企業現場實地調研。工件磨削完一端后，機械手將工件夾持到回轉機構上，回轉機構將工件旋轉后，機械手將工件夾持到磨削位，磨削工件另一端。

　　將 CA6140 型普通車床進行數控化改造，在整個設計過程中必須實現如下要求：原車床的主傳動系統予以保留，橫向進給系統由微機實現開環控制，兩軸聯動；刀架采用自動轉位刀架，具有切削螺紋的功能；在 X 向上，進給脈沖當量為 0.005mm / 脈沖；當系統發生故障后，采用常規電工檢測儀器，對故障部分的電壓、電源、脈沖信號等進行實測，將正常值與故障時的值相比較，可以分析出故障的原因與所在部位。在 3——1000mm/min 進給速度范圍進行無級調速，在X 向、1000——3000mm/min 內任意設定快進速度。

　　其次，基于數字環境下的機床機械結構改造要求。盡可能在機械構件改造時尺寸不變或者變化不大，并采用理想的機械傳動結構裝置滿足傳動比，以提高生產加工效率；所需改造的機械零部件必須達到一定的精度要求，如表面粗糙度、形位公差、硬度、強度等以確保運動部件之間光滑，減少摩擦阻力；（3）普通機床數控化改造，應慎重選擇控制軸數目，因為軸數目直接決定選擇哪種數控系統與之匹配。在不需增加動力的情況下，可保證數控化改造后

　　的機床能夠生產加工更多復雜的零件。

　　將 CA6140 型普通車床改造成經濟型數控車床，橫向進給機構的改造：將小拖板和手動刀架改造成數控刀架；滾珠絲杠螺母副取代溜板箱、光桿進給箱和普通絲桿；當竄動發生在由正方向運動與反向運動的換向瞬間時，一般是由于進給傳動鏈的反向間隙或伺服系統增益過大所致。調整操作的手動機構保留不變，同時保留支撐結構，齒輪箱體、步進電機安裝在中拖板的后側，齒輪箱采用一級齒輪減速。

數控車床日常保養

1、每天做好各導軌面的清潔潤滑，有自動潤滑系統的機床要定期檢查、清洗自動潤滑系統，檢查油量，及時添加潤滑油，檢查油泵是否定時啟動打油及停止；

2、每天檢查主軸箱自動潤滑系統工作是否正常，定期更換主軸箱潤滑油；

3、注意檢查電器柜中冷卻風扇是否工作正常，風道過濾網有無堵塞，清洗沾附的塵土；

4、注意檢查冷卻系統，檢查液面高度，及時添加油或水，油、水臟時要更換清洗；

5、注意檢查主軸驅動皮帶，調整松緊程度；

6、注意檢查導軌鑲條松緊程度，調節間隙；

7、注意檢查機床液壓系統油箱油泵有無異常噪聲，工作油面高度是否合適，壓力表指示是否正常，管路及各接頭有無泄露；

8、注意檢查導軌、機床防護罩是否齊全有效；

9、注意檢查各運動部件的機械精度，減少形狀和位置偏差；

10、每天下班做好機床清掃衛生，清掃鐵屑，擦靜導軌部位的冷卻液，防止導軌生銹。

液壓體系結構的改善

在數控機床液壓體系操控的過程中，應注重低噪聲液壓元件的運用，經過研討發現，老式液壓泵多以柱塞泵或齒輪泵為主，它們噪聲的振蕩與噪聲相關于葉片泵要大許多，額外壓力也很高，所以，許多數控機床液壓體系中仍然采用柱塞泵或齒輪泵，針對這種狀況就需求改善葉片泵額外壓力，至少應確保其額外壓力在20MPa左右，以此削減振蕩與噪聲。其次，操控好液壓泵數量。經過研討發現，在液壓泵數量削減的狀況下，振蕩與噪聲也會削減，所以，這就需求操控好液壓泵的數量，在傳統液壓體系需求憑借多個液壓泵調節流量與壓力，為確保液壓泵流量與壓力，能夠依照比例調整壓力與流量，以此削減液壓泵數量。再者，將蓄能器使用其間，在壓力脈動的效果下很容易呈現噪聲，為消除噪聲能夠將蓄能器使用進來，雖然蓄能器的容量小，但其慣性相對較小，反響也很好，在使用蓄能器的過程中，應將蓄能器頻率操控在幾十赫茲左右，以便削減壓力脈動。終，做好消振器與濾波器設置，一般來講，消振器有許多方法，能夠使用的消振器有高頻壓力消振器、微穿孔液消振器。普通機床數控化改造究竟是要局部改造還是全部改造則要由普通機床改造費用和原有的參數性能決定。在實踐使用中常見的濾波器有液壓濾波器，這些設備的使用都能夠較大程度地削減振蕩與噪聲。

斷電拆機須留意的問題

　　斷電后的拆機是整個搬家作業中的要點之一。拆機時要留意拆機順序，要做到：①機械和電氣人員合作將機床一切的拖鏈分化開。機械人員擔任油路、水路和氣路的分化作業，電氣人員擔任電纜的分化作業，如圖2所示。②拆機時要將機床一切的導軌防護撤除。③撤除機床的操控臺和操作臺等部件。④當撤除的機床有機械手、導軌和刀庫時，需求細心調查什物，看清圖樣并進行剖析，將機械手或刀庫全體拆下，以便重新安裝。⑤有配重的機床撤除配重。⑥撤除橫梁、溜板等部件時要留意直線坐標的光柵尺維護。⑦撤除立柱等部件留意放倒方向。⑧撤除床身等相關部件時，依據實踐狀況決定床身及相關進給箱是否分化開。所以在故障檢修之前，首先應注意排除機械性的故障，這樣往往可以達到事半功倍的效果。終撤除排屑器、地腳螺釘及墊鐵等整理檢查裝箱。整個拆機進程中一旦發現有零件損壞及相關問題，都應及時向機床一切方反映并洽談處理。