数控化改造概述

机床数控化改造概述一、机床进行数控化改造的必要性1微观看改造的必要性（1）可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。（2）可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。（3）加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。一、机床进行数控化改造的必要性1微观看改造的必要性（4）可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。（5）拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。一、机床进行数控化改造的必要性优点：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。一、机床进行数控化改造的必要性2宏观看改造的必要性在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已达20.8％，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。二、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行业，生意盎然，正处在黄金时代。由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个“永恒”的课题。在美国、日本、德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。二、如何进行机床数控化改造1、国外改造业的兴起在美国，机床改造业称为机床再生（Remanufacturing）业。从事再生业的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton机床公司、Devlieg-Bullavd（得宝）服务集团、US设备公司等。美国得宝公司已在中国开办公司。在日本，机床改造业称为机床改装（Retrofitting）业。从事改装业的著名公司有：大隈工程集团、岗三机械公司、千代田工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。二、如何进行机床数控化改造2、数控化改造的内容（1）恢复原功能，对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复；（2）NC化，在普通机床上加数显装置，或加数控系统，改造成NC机床、CNC机床；（3）翻新，为提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；对其不满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新；二、如何进行机床数控化改造2、数控化改造的内容（4）技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次的更新改造。二、如何进行机床数控化改造3、数控化改造的优缺点(1)减少投资额、交货期短同购置新机床相比，一般可以节省60％～80％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。但有些特殊情况，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，往往改造成本提高2～3倍，与购置新机床相比，只能节省投资50％左右。二、如何进行机床数控化改造3、数控化改造的优缺点(2)机械性能稳定可靠，结构受限所利用的床身、立柱等基础件都是重而坚固的铸造构件，而不是那种焊接构件，改造后的机床性能高、质量好，可以作为新设备继续使用多年。但是受到原来机械结构的限制，不宜做突破性的改造。二、如何进行机床数控化改造3、数控化改造的优缺点(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求。改造则不然，可以精确地计算出机床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者对机床的特性早已了解，在操作使用和维修方面培训时间短，见效快。改造的机床一安装好，就可以实现全负荷运转。二、如何进行机床数控化改造3、数控化改造的优缺点(4)可充分利用现有的条件可以充分利用现有地基，不必像购入新设备时那样需重新构筑地基。(5)可以采用最新的控制技术可根据技术革新的发展速度，及时地提高生产设备的自动化水平和效率，提高设备质量和档次，将旧机床改成当今水平的机床。二、如何进行机床数控化改造4、数控系统的选择(1)步进电机拖动的开环系统(2)异步电动机或直流电机拖动，光栅测量反馈的闭环数控系统(3)交/直流伺服电机拖动，编码器反馈的半闭环数控系统二、如何进行机床数控化改造5、数控改造中主要机械部件改装探讨(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工艺性外，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。同时要有足够的刚度，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。二、如何进行机床数控化改造5、数控改造中主要机械部件改装探讨（2）齿轮副一般机床的齿轮主要集中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，因而改造时，机床主要齿轮必须满足数控机床的要求，以保证机床加工精度。二、如何进行机床数控化改造5、数控改造中主要机械部件改装探讨(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求和拖动扭矩要求。被加工件精度要求不高时可采用滑动丝杠，但应检查原丝杠磨损情况，如螺距误差及螺距累计误差以及相配螺母间隙。一般情况滑动丝杠应不低于6级，螺母间隙过大则更换螺母。采用滑动丝杠相对滚珠丝杠价格较低，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%以上；精度高，寿命长；启动力矩和运动时力矩相接近，可以降低电机启动力矩。因此可满足较高精度零件加工要求。二、如何进行机床数控化改造5、数控改造中主要机械部件改装探讨(4)安全防护改造效果必须以安全为前提。在机床改造中要根据实际情况采取相应的措施，切不可忽视。滚珠丝杠副是精密元件，工作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。作业1、机床进行数控化改造的必要性？2、数控化改造的优缺点？数控机床分类一、按加工方式和工艺用途分类普通数控机床、加工中心二、按运动方式分类点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制数控机床数控机床分类二、按运动方式分类点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制数控机床三、按控制方式分类开环控制系统半闭环控制系统闭环控制系统四、按联动轴数分类两轴联动、两轴半联动、三轴联动、多坐标联动开环控制系统开环控制系统是指不带反馈装置的控制系统，由步进电机驱动线路和步进电机组成。数控装置经过控制运算发出脉冲信号，每一脉冲信号使步进电机转动一定的角度，通过滚珠丝杠推动工作台移动一定的距离。半闭环控制系统这种伺服机构所能达到的精度、速度和动态特性优于开环伺服机构，为大多数中小型数控机床所采用。闭环控制系统是在机床移动部件位置上直接装有直线位置检测装置，将检测到的实际位移反馈到数控装置的比较器中，与输入的原指令位移值进行比较，用比较后的差值控制移动部件作补充位移，直到差值消除时才停止移动，达到精确定位的控制系统。闭环控制系统闭环控制系统的定位精度高于半闭环控制，但结构比较复杂，调试维修的难度较大，常用于高精度和大型数控机床。谢谢