機(jī)床數(shù)控化改造實(shí)例

前言

　　2005年，我國(guó)數(shù)控金屬切削機(jī)床生產(chǎn)59639臺(tái)，進(jìn)口30746臺(tái)。除部分出口外，總消費(fèi)數(shù)量約85000臺(tái)。在生產(chǎn)的數(shù)控金屬切削機(jī)床中，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床約占60%以上（生產(chǎn)的數(shù)控車床中經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床占89％-90％），中檔以上的數(shù)控金屬切削機(jī)床不足40％。2006年，我國(guó)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值和銷售收入保持較高的增長(zhǎng)速度，其中數(shù)控金屬切削機(jī)床產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，全年生產(chǎn)85756臺(tái)，同比增長(zhǎng)32.8％，增幅高于金屬切削機(jī)床產(chǎn)量增幅的18.4％。國(guó)產(chǎn)機(jī)床市場(chǎng)占有率進(jìn)一步回升，由2001年的39.3％提高到2006年的44.8％。2007年1～10月我國(guó)進(jìn)口金屬加工機(jī)床57.06億美元，其中金屬切削機(jī)床進(jìn)口達(dá)41.98億美元，同比減少8.18％，所占比例為73.57％；成形機(jī)床進(jìn)口達(dá)15.08億美元，同比增長(zhǎng)5.68％，所占比例為26.43％?！　＜艺J(rèn)為，目前我國(guó)機(jī)床市場(chǎng)的需求結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了很大變化，數(shù)控機(jī)床，特別是普及型數(shù)控機(jī)床將逐步成為市場(chǎng)需求的主體。國(guó)內(nèi)的機(jī)床制造企業(yè)在努力開(kāi)拓高檔數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)的同時(shí)，一定要加速普及型數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化步伐。通過(guò)生產(chǎn)和進(jìn)口數(shù)控機(jī)床并不能滿足我國(guó)日益增長(zhǎng)的制造業(yè)需求，而且淘汰大型企業(yè)原有的大量普通金屬切削機(jī)床不但造成了很大的浪費(fèi)，而且會(huì)因?yàn)槿狈Y金購(gòu)買大量的數(shù)控機(jī)床來(lái)填補(bǔ)淘汰普通金屬切削機(jī)床后的機(jī)床空缺，造成停產(chǎn)。所以，目前數(shù)控化改造是適應(yīng)我國(guó)制造業(yè)迅猛發(fā)展、資金短缺、舊有機(jī)床所占比例大的國(guó)情所需?！　?jù)調(diào)查，現(xiàn)有的與機(jī)床數(shù)控化改造有關(guān)的書(shū)籍不多。在網(wǎng)上有關(guān)機(jī)床數(shù)控化改造的問(wèn)題很多，但是多偏向于一些基本的改造常識(shí)和高級(jí)的改造技巧方面的問(wèn)題。由于機(jī)床數(shù)控化改造涉及的知識(shí)面廣，若沒(méi)有專業(yè)知識(shí)的支持，改造后的機(jī)床在使用中會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，進(jìn)而造成事故；而且數(shù)控化改造的市場(chǎng)也會(huì)因此變得不規(guī)范。因此，數(shù)控化改造的規(guī)范化設(shè)計(jì)改造是非常迎合目前機(jī)床數(shù)控化改造市場(chǎng)的需要的?！　C(jī)床數(shù)控化改造主要是針對(duì)數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、輔助控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的改造。由于數(shù)控機(jī)床本身是機(jī)、電、液一體化，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，因此在改造中是否按照準(zhǔn)確的計(jì)算方法計(jì)算，是否按照規(guī)則、要求選擇改造方案和元器件的類型，是決定改造后機(jī)床的性能、運(yùn)行精度、加工質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵因素。

內(nèi)容概要

本書(shū)主要介紹了四種機(jī)床的數(shù)控化改造實(shí)例。通過(guò)分析實(shí)例，詳細(xì)闡述了車床、銑床、磨床和加工中心的實(shí)際改造方法，包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)中使用的技術(shù)、方法及出現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法。本書(shū)能詳細(xì)、準(zhǔn)確地為學(xué)生和技術(shù)人員提供機(jī)床數(shù)控化改造的參考案例，幫助完成改造設(shè)計(jì)。    本書(shū)是機(jī)電一體化及機(jī)械制造各專業(yè)的大學(xué)本科、?？茖W(xué)生的教材，并可作為從事機(jī)電一體化和機(jī)床數(shù)控化改造的工程技術(shù)人員工作的參考資料。

書(shū)籍目錄

前言 第1章 機(jī)床數(shù)控化改造概述 　1.1 機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造的必要性 　　1.1.1 微觀看改造的必要性 　　1.1.2 宏觀看改造的必要性 　1.2 機(jī)床數(shù)控化改造的工作內(nèi)容 　　1.2.1 數(shù)控化改造的內(nèi)容 　　1.2.2 數(shù)控化改造的優(yōu)缺點(diǎn) 　　1.2.3 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 　　1.2.4 控制系統(tǒng)的選擇 　　1.2.5 數(shù)控改造中主要機(jī)械部件的改裝內(nèi)容 　1.3 機(jī)床數(shù)控化改造的現(xiàn)狀 　　　1.3.1 國(guó)外機(jī)床改造業(yè)的現(xiàn)狀 　　1.3.2 我國(guó)機(jī)床改造業(yè)的現(xiàn)狀 　　1.3.3 目前我國(guó)機(jī)床數(shù)控化改造市場(chǎng)的現(xiàn)狀 　　1.3.4 數(shù)控化改造是發(fā)展我國(guó)數(shù)控設(shè)備的一個(gè)重要方面 　1.4 機(jī)床數(shù)控化改造的原則及基本改造設(shè)計(jì)方案 　　1.4.1 改造方案的確定 　　1.4.2 改造前的技術(shù)準(zhǔn)備 　　1.4.3 改造的實(shí)施 　　1.4.4 驗(yàn)收及后期工作 　1.5 機(jī)床數(shù)控化改造中常見(jiàn)的問(wèn)題 第2章 車床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì)實(shí)例 　2.1 車床數(shù)控化改造的基本內(nèi)容 　　2.1.1 車床數(shù)控化改造的特點(diǎn) 　　2.1.2 車床數(shù)控化改造的基本步驟 　2.2 CA6140臥式車床的數(shù)控化改造 　　2.2.1 總體設(shè)計(jì)方案的擬定 　　2.2.2 數(shù)控系統(tǒng)軟、硬件的設(shè)計(jì) 　　2.2.3 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 　　2.2.4 主軸脈沖發(fā)生器的安裝 　　2.2.5 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架 　　2.2.6 絲杠及導(dǎo)軌的自動(dòng)潤(rùn)滑 　　2.2.7 改造小結(jié) 　2.3 C6132車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 　　2.3.1 經(jīng)數(shù)控化改造后的優(yōu)越性 　　2.3.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容及任務(wù) 　　2.3.3 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 　　2.3.4 機(jī)械本體部分的數(shù)控化改造與設(shè)計(jì)計(jì)算 　　2.3.5 伺服系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì) 　　2.3.6 自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架 　　2.3.7 編碼器的選用與安裝 　　2.3.8 電氣控制部分的改造設(shè)計(jì) 　　2.3.9 液壓系統(tǒng)的清潔與維護(hù) 　2.4 CY6140型臥式車床數(shù)控化改造 　　2.4.1 總體設(shè)計(jì)方案擬定 　　2.4.2 改造后的數(shù)控車床工作原理 　　2.4.3 縱向進(jìn)給改裝設(shè)計(jì) 　　2.4.4 橫向進(jìn)給改裝設(shè)計(jì) 　　　2.4.5 數(shù)控刀架設(shè)計(jì)和選擇 　　2.4.6 主軸脈沖發(fā)生器的安裝 　　2.4.7 對(duì)車床導(dǎo)軌和床鞍配合滑動(dòng)面的改造 　　2.4.8 絲杠及導(dǎo)軌的自動(dòng)潤(rùn)滑 　　2.4.9 CY6140數(shù)控化改造后的試加工校驗(yàn) 　　2.4.10 改造小結(jié) 　2.5 CQ5250立式車床的數(shù)控化改造 　　　2.5.1 改造方案 　　2.5.2 改造后的優(yōu)勢(shì) 　2.6 C620-1臥式車床的數(shù)控化改造 　　2.6.1 改造方案的設(shè)計(jì) 　　2.6.2 數(shù)控化改造與設(shè)計(jì) 　　2.6.3 調(diào)試階段 　　2.6.4 改造后的情況 　參考文獻(xiàn) 第3章 銑床的數(shù)控化改造實(shí)例 　3.1 銑床數(shù)控化改造概述 　　3.1.1 銑床數(shù)控化改造的特點(diǎn) 　　3.1.2 銑床數(shù)控化改造的步驟 　3.2 X62銑床數(shù)控化改造實(shí)例 　　3.2.1 數(shù)控化改造總體方案設(shè)計(jì) 　　3.2.2 縱向傳動(dòng)部分的改造設(shè)計(jì) 　　3.2.3 橫向傳動(dòng)部分的改造設(shè)計(jì) 　　3.2.4 垂直方向的機(jī)械改造 　　3.2.5 電氣系統(tǒng)的改造 　　3.2.6 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 　3.3 X63銑床數(shù)控化改造 　　3.3.1 改造總體方案的確定 　　3.3.2 縱向機(jī)械部分設(shè)計(jì)計(jì)算 　　3.3.3 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì) 　　3.3.4 垂向進(jìn)給系統(tǒng)的改造 　　3.3.5 滾動(dòng)軸承選擇 　　3.3.6 自鎖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 　　3.3.7 電氣系統(tǒng)的改造、選型 　　3.3.8 數(shù)控系統(tǒng)的選型 　3.4 X6132A銑床的數(shù)控化改造 　　3.4.1 X6132A型萬(wàn)能臥式銑床基本概況 　　3.4.2 數(shù)控化改造具體方案 　　3.4.3 具體改造內(nèi)容 　　3.4.4 伺服進(jìn)給系統(tǒng)的改造 　　3.4.5 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇 　　3.4.6 電氣系統(tǒng)的改造 　　3.4.7 數(shù)控系統(tǒng)的選型 　參考文獻(xiàn) 第4章 磨床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 　4.1 磨床情況概述 　　4.1.1 數(shù)控磨床的一般結(jié)構(gòu) 　　4.1.2 磨床數(shù)控化改造的方法 　4.2 M215A內(nèi)圓磨床傳動(dòng)系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 　　4.2.1 機(jī)床改造總體方案分析 　　4.2.2 機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)分析 　　4.2.3 液壓系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì) 　　4.2.4 冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng) 　　4.2.5 機(jī)床電氣控制系統(tǒng) 　　4.2.6 改造小結(jié) 　4.3 MZ-204內(nèi)圓磨床的數(shù)控化改造 　　4.3.1 改造方案 　　4.3.2 數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 　　4.3.3 系統(tǒng)的抗干擾措施 　　4.3.4 改造效果 　　4.3.5 改造小結(jié) 　4.4 M1432A型萬(wàn)能外圓磨床數(shù)控化改造技術(shù) 　　4.4.1 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 　　4.4.2 機(jī)械部分 　　4.4.3 改造小結(jié) 　參考文獻(xiàn) 第5章 加工中心的數(shù)控化升級(jí)改造 　5.1 加工中心升級(jí)改造概述 　5.2 MC1600加工中心的數(shù)控化升級(jí)改造 　　5.2.1 MC1600加工中心概述 　　5.2.2 MC1600加工中心對(duì)各組成部分的基本要求 　　5.2.3 MC1600加工中心改造的方案 　　5.2.4 機(jī)械進(jìn)給部分的改造 　　5.2.5 伺服驅(qū)動(dòng)單元的改造 　　5.2.6 CNC系統(tǒng)的選擇和連接 　　5.2.7 PLC的編程 　　5.2.8 系統(tǒng)的調(diào)試 　　5.2.9 改造小結(jié) 　5.3 MAH0600臥式加工中心數(shù)控化改造 　　5.3.1 MAH0600臥式加工中心數(shù)控化改造方案 　　5.3.2 機(jī)械傳動(dòng)部分的改造 　　5.3.3 數(shù)控系統(tǒng)的選型和設(shè)定 　　5.3.4 伺服系統(tǒng)裝置的選擇 　　5.3.5 PLC的控制和程序的編制 　　5.3.6 機(jī)床的調(diào)試驗(yàn)收 　　5.3.7 改造小結(jié) 　5.4 MCV1350加工中心升級(jí)改造 　　5.4.1 MCV1350加工中心的概況 　　5.4.2 MCV1350加工中心升級(jí)改造方案 　　5.4.3 MCV1350加工中心升級(jí)數(shù)控系統(tǒng)的選型 　　5.4.4 伺服系統(tǒng)的選型 　　5.4.5 機(jī)床的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 　　5.4.6 PLC的程序設(shè)計(jì) 　　5.4.7 機(jī)床的調(diào)試和驗(yàn)收 　　5.4.8 改造小結(jié) 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 機(jī)床數(shù)控化改造概述　　1.1 機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造的必要性　　1.1.1 微觀看改造的必要性　　從微觀上看，數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床相比有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來(lái)自數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的威力?！　?）可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來(lái)的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面?！　?）可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化，而且是柔性自動(dòng)化，從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3-7倍。由于計(jì)算機(jī)有記憶和存儲(chǔ)能力，可以將輸入的程序記住和存儲(chǔ)下來(lái)，然后按程序規(guī)定的順序自動(dòng)去執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。數(shù)控機(jī)床只要更換一個(gè)程序，就可以實(shí)現(xiàn)另一個(gè)工件加工的自動(dòng)化，從而使單件和小批量生產(chǎn)得以自動(dòng)化，故被稱為實(shí)現(xiàn)了“柔性自動(dòng)化”?！　?）加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要“修配”?！　?）可實(shí)現(xiàn)多工序的集中，減少零件在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)?！　?）擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，因而可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人看管加工。　　由以上五條優(yōu)越性派生的好處是降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了勞動(dòng)力（一個(gè)人可以看管多臺(tái)機(jī)床），減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對(duì)市場(chǎng)需求作出快速反應(yīng)等?！　∫陨线@些優(yōu)越性是前人想象不到的，是一個(gè)極為重大的突破。此外，機(jī)床數(shù)控化還是推行FMC（柔性制造單元）、FMs（柔性制造系統(tǒng)）以及CIMs（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動(dòng)化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)?！　?.1.2 宏觀看改造的必要性　　從宏觀上看，20世紀(jì)70年代末、80年代初，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的軍、民機(jī)械工業(yè)已開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。其本質(zhì)是，采用信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（包括軍、民機(jī)械工業(yè)）進(jìn)行技術(shù)改造。

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