立式銑床X53K銑床X52K與臥式銑床的數(shù)控改造步驟
銑床數(shù)控化改造的一般步驟 ?。ㄒ唬C(jī)械部分設(shè)計 對臥式銑床與立式銑床的改造最主要的部分就是對其縱、橫進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造及控制系統(tǒng)的設(shè)計改造,以便使其具有更加合理的結(jié)構(gòu)和更全面的控制系統(tǒng),便于其真正的應(yīng)用于實(shí)際的生產(chǎn)中。 1.立式銑床X53K銑床X52K銑床X5040銑床X5032的工作臺的進(jìn)給運(yùn)動 因為改造后主要加工圓弧、凸輪一類的平面曲線輪廓,所以采用微機(jī)數(shù)控實(shí)現(xiàn)三坐標(biāo)兩軸聯(lián)動控制,工作臺縱向(軸)、橫向(軸)及垂直方向(軸)的運(yùn)動,分別由步進(jìn)電動機(jī)經(jīng)過一級齒輪減速后,由滾珠絲杠螺母副拖動。由于銑床X5040 銑床X5032銑削時作用在電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大,所以要選擇大功率的步進(jìn)電動機(jī)。而大功率的步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動較困難,步進(jìn)電動機(jī)沒有過載能力,在高速運(yùn)動時轉(zhuǎn)矩下降很多,容易丟步。要使改造后的銑床進(jìn)給伺服性能較好,在改造時采用直流伺服電動機(jī)驅(qū)動。 2. 臥式銑床的機(jī)械部分結(jié)構(gòu)設(shè)計 ?。?)保留原臥式銑床的主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,工作臺升降運(yùn)動仍采用手動操作,縱、橫向進(jìn)給改造后既可機(jī)動進(jìn)行復(fù)雜零件的計算機(jī)數(shù)控加工,又可手動操作完成簡單零件的加工或用于數(shù)控加工前的對刀工作。 ?。?)保留原臥式銑床的縱向進(jìn)給的機(jī)動部分,將離合器脫開,去掉手輪,將手輪軸通過一對齒輪與步進(jìn)電機(jī)相聯(lián),用微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)控制縱向進(jìn)給運(yùn)動。加工時,將離合器脫開,使原來的機(jī)動進(jìn)給停止工作。 (3)工作臺橫向運(yùn)動方面,在原手輪安裝位置,安裝減速齒輪及步進(jìn)電機(jī),用微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)控制橫向進(jìn)給運(yùn)動。 ?。?)采用直流伺服電動機(jī)作驅(qū)動元件,伺服電動機(jī)的軸端為光軸,齒輪與電動機(jī)軸,電動機(jī)軸與傳動軸采用錐環(huán)無鍵連接消除連接器的結(jié)構(gòu)。這種連接的特點(diǎn)是不需要開鍵槽,而且兩連接件的相對角度可任意調(diào)節(jié)。由于錐環(huán)之間的楔緊作用,內(nèi)外環(huán)分別產(chǎn)生徑向彈性變形,靠磨擦力與套連接,消除配合間隙,保證對中性。 (二) 數(shù)控系統(tǒng)硬件設(shè)計 銑床X5040的數(shù)控部分采用MCS-51系列的8031單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對整個系統(tǒng)的主控制。用8031外接3片2764(E-PROM),一片6264(RAM)及一片8255(擴(kuò)展I/O),一片8155芯片,擴(kuò)展成一個較簡單的微機(jī)控制系統(tǒng)。2764用作程序存儲器,6264用來擴(kuò)展8031的RAM存儲器, 8155用作鍵盤和顯示接口,8255用于接收控制面板上多路轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制信號。圖2為控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)原理圖。 當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)控制X、Y軸某一臺步進(jìn)電機(jī)單動時,可實(shí)現(xiàn)銑床橫向、縱向的直線進(jìn)給;當(dāng)控制X-Y軸配合聯(lián)動時,可實(shí)現(xiàn)水平面內(nèi)直線、斜線、圓弧及復(fù)合軌跡的加工,可以近似地復(fù)合出水平面內(nèi)非圓曲線。在銑床原有加工功能的基礎(chǔ)上,其控制精度和加工精度遠(yuǎn)高于普通銑床。 立式銑床X53K 銑床X52K的數(shù)控化改造,實(shí)質(zhì)就是在立式銑床上增加微機(jī)控制裝置,使其具有一定的自動化能力,以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的加工工藝目標(biāo)。其目的是使原機(jī)床具有一定的柔性,提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量,解決復(fù)雜零件的加工問題。用單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)將普通立式銑床改造為經(jīng)濟(jì)型銑床,簡便易行,能保證零件的加工精度,對復(fù)雜零件尤其是對弧面和凸面的加工效果顯著。