孫軼東

摘 要：重點(diǎn)講述了數(shù)控銑床的關(guān)鍵性能以及作業(yè)狀況，同時(shí)從數(shù)控銑床的性能部分講述了其長處，并且分開講述了數(shù)控體系抉擇和關(guān)鍵機(jī)器配件更改、主要傳動(dòng)的智能化改進(jìn)、輸送的數(shù)控改進(jìn)、一般銑床改進(jìn)等四個(gè)部分整體講述了對(duì)一般銑床的智能化改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；普通銑床；自動(dòng)化；改造

引言

伴隨著現(xiàn)代化機(jī)器制造工業(yè)的飛速前進(jìn)，面臨著更猛烈的挑戰(zhàn)，現(xiàn)在所使用的一般銑床已經(jīng)跟不上時(shí)代發(fā)展的腳步，所以，優(yōu)異的智能化功能、優(yōu)秀穩(wěn)固的精準(zhǔn)度、靈活多樣性能的銑床受到了市場的關(guān)注。而對(duì)一個(gè)機(jī)器制造單位存活的關(guān)鍵要素是單位的設(shè)施數(shù)控化進(jìn)度。那些使用一般銑床的單位，所面對(duì)的競爭是劇烈的，關(guān)鍵有兩點(diǎn)：第一是因?yàn)楹芏嘁话沣姶矝]有進(jìn)行使用導(dǎo)致浪費(fèi)資源；第二是因?yàn)闆]有足夠的資本去購置新機(jī)器。所以，對(duì)現(xiàn)代化機(jī)器制造工業(yè)來講，最經(jīng)濟(jì)最方便的措施是把單位中一般的銑床開展數(shù)控化改造，能夠完成設(shè)施最經(jīng)濟(jì)、高速度的經(jīng)濟(jì)宗旨。

1 數(shù)控銑床的主要功能及工作原理

數(shù)控銑床的關(guān)鍵性能主要有四點(diǎn)：一，高柔性與工作程序重合化。數(shù)控銑床具有高柔性能夠制造更多狀態(tài)的配件。數(shù)控銑床不再是精、粗制造技術(shù)，打破以往的制造技術(shù)，能夠更大程度的提升設(shè)施使用狀況。二，制造精準(zhǔn)度的提升。在保證制造精準(zhǔn)度的根本下，能夠防止工人的操縱差異。三，制造速度的提升。制造工件的時(shí)間是由機(jī)動(dòng)以及輔助時(shí)間構(gòu)成的。數(shù)控制造可以在很大程度上減少這兩方面使用的時(shí)間，提升制造速度，比一般的銑床制造速度快很多。構(gòu)造功能優(yōu)異的數(shù)控銑床能夠開展大量的切削，可以在很大程度上降低機(jī)動(dòng)時(shí)間。在移動(dòng)配件時(shí)提升精準(zhǔn)定位以及速度，數(shù)控銑床具有加速以及減速技術(shù)，使用在定位以及進(jìn)給上的時(shí)間相對(duì)于一般銑床使用的時(shí)間來講少很多，在很大程度上降低機(jī)動(dòng)時(shí)間。數(shù)控銑床一般不使用專門的夾具以及工作技術(shù)設(shè)施，在替換數(shù)控銑床的配件時(shí)，只要打開電腦中的制造過程，就能夠減少制造周期。數(shù)控銑床的多樣性提升了制造速度，并且，數(shù)控銑床的主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度以及進(jìn)給速度都是無極的，非常適合切削。四，降低操縱工人的勞動(dòng)量。在數(shù)控銑床上制造工件，是經(jīng)過已經(jīng)存在的軟件智能化進(jìn)行，沒有其他繁瑣的步驟，在很大程度上減少了勞動(dòng)量。不過數(shù)控銑床的操縱軟件是高技能人才進(jìn)行編制的，要對(duì)操縱工作者開展教育，并且數(shù)控銑床成本較高。

數(shù)控銑床的作業(yè)程序：在數(shù)控銑床工作時(shí)，對(duì)需要制造的工件開展制造時(shí)，要先根據(jù)要制造工件的需求明確制造技術(shù)程序以及技術(shù)系數(shù)，同時(shí)按照工作技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)控銑床的數(shù)控體系開展編程，就是把要制造工件的形狀資料與技術(shù)資料數(shù)字化，按照標(biāo)準(zhǔn)的代碼以及程序開展編程，同時(shí)數(shù)控體系可以接受同時(shí)翻譯此編程。之后經(jīng)過合理的形式把編制好的編程輸入到數(shù)控體系內(nèi)，這時(shí)，就能夠啟動(dòng)機(jī)床開始數(shù)控制造編程。數(shù)控設(shè)施在運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)控制造編程過程中，會(huì)按照數(shù)控制造編程的實(shí)質(zhì)，發(fā)出相關(guān)的掌控指令，如開啟主軸電機(jī)，開啟冷卻設(shè)施，開展刀具運(yùn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)經(jīng)過向特別的操縱單元發(fā)送移動(dòng)命令，能夠?qū)M(jìn)給速度進(jìn)行掌控，在沒有其他干擾下，編程能夠運(yùn)轉(zhuǎn)到最后，實(shí)現(xiàn)工件的制造。主要有六個(gè)作業(yè)程序：第一擬定要制造工件的工作技術(shù)程序、刀具的運(yùn)轉(zhuǎn)軌道和切削系數(shù)與協(xié)助工作次序等，這關(guān)鍵是按照制造工件的形式、大小、物料與措施的需求制定的。第二使用標(biāo)準(zhǔn)的代碼以及程序格式進(jìn)行編制工件制造編程。第三是按照編程的代碼編制掌控。第四，將程序輸入到數(shù)控設(shè)備內(nèi)。第五是等機(jī)床開啟后，根據(jù)輸入的程序，數(shù)控設(shè)備開展一整套的計(jì)算以及掌控整治，把結(jié)果按脈沖的形勢運(yùn)送到輔助體系。第六輔助體系開啟機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)部分，使機(jī)床能夠根據(jù)編程進(jìn)行活動(dòng)，進(jìn)而制造出標(biāo)準(zhǔn)的工件。

2 對(duì)普通銑床的自動(dòng)化改造

對(duì)一般銑床開展完善必須要擁有兩個(gè)前提，第一是銑床的根本配件要有充分的剛度。假如銑床的根本部分剛性不高，在受力之后就可能會(huì)有變形的情況存在，銑床根本部分形狀改變是不能夠進(jìn)行預(yù)測的，沒有辦法經(jīng)過數(shù)控體系的補(bǔ)償性能開展補(bǔ)償。第二是完善使用的成本低，具有經(jīng)濟(jì)性。

2.1 對(duì)數(shù)控系統(tǒng)選擇以及主要機(jī)械部件改裝的探討

在對(duì)普通銑床進(jìn)行自動(dòng)化改造時(shí)，應(yīng)該根據(jù)具體情況選擇不同的數(shù)控系統(tǒng)。第一種是為了滿足大部分銑床的改造需求，選擇價(jià)格低廉的步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng)，此系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試維修方便、工作可靠、成本低廉、易改裝等優(yōu)點(diǎn)。步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng)主要由步進(jìn)電機(jī)、功率步進(jìn)電機(jī)、電液脈沖馬達(dá)三個(gè)部分組成。該系統(tǒng)不需要將所測得的實(shí)際位置和速度反饋到輸入端，故稱之為開環(huán)系統(tǒng)。由于步進(jìn)電機(jī)的角位移精度、節(jié)距精度（齒輪絲杠等傳動(dòng)元件）主要由該系統(tǒng)的位移精度決定，因此系統(tǒng)的位移精度較低。第二種是異步電動(dòng)機(jī)或直流電機(jī)拖動(dòng)，光柵測量反饋的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。第三種是目前生產(chǎn)較多的交/直流伺服電機(jī)拖動(dòng)，編碼器反饋的半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。改裝一臺(tái)新的數(shù)控銑床應(yīng)具有較高的靜動(dòng)態(tài)剛度、較小的摩擦系數(shù)、傳動(dòng)無間隙、較大功率、便于操作人員控制和維修的條件。對(duì)普通數(shù)控改造時(shí)應(yīng)滿足以上的要求，不能簡單地認(rèn)為將普通銑床與數(shù)控裝置連接在一起就能滿足數(shù)控銑床的要求，還需對(duì)主要部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.2 主傳動(dòng)的自動(dòng)化改造

一般形勢下，對(duì)銑床完善后對(duì)其性能需求不高，所以主傳動(dòng)位置可以不用進(jìn)行太大的改變。主軸傳動(dòng)連接鏈、主軸內(nèi)的變速構(gòu)造與原電器體系差不多都可以不用改變。如果有高標(biāo)準(zhǔn)的智能需求，選用的交流不同步電動(dòng)設(shè)備開關(guān)一般不用改動(dòng)，假如使用開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)體系頻率，數(shù)控體系能夠進(jìn)行自動(dòng)無極速度改變。

2.3 進(jìn)給傳動(dòng)的數(shù)控改造

對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)的數(shù)控改造應(yīng)注意以下四個(gè)方面：

（1）滑動(dòng)導(dǎo)軌副。為了滿足普通銑床的自動(dòng)化改造，導(dǎo)軌應(yīng)具有較高的精度和工藝性，以及良好的耐摩擦、磨損特性，可降低因摩擦阻力導(dǎo)致的死區(qū)，同時(shí)要有足夠的剛度，以減少導(dǎo)軌變形對(duì)加工精度的影響，要有合理的導(dǎo)軌防護(hù)和潤滑。在原導(dǎo)軌上粘接聚四氟乙烯軟帶是常用的方法。

（2）齒輪副。通常情況下，主軸箱和變速箱是銑床的齒輪主要組成部分，為了確保數(shù)控銑床的傳動(dòng)精度，應(yīng)該選用比普通銑床高的齒輪精度等級(jí)。

（3）滑動(dòng)絲杠與無間隙絲杠。傳動(dòng)鏈精度主要由絲杠傳動(dòng)決定，對(duì)加工件的精度和拖動(dòng)扭矩要求決定了絲杠選用。普通銑床一般選用不低于六級(jí)的滑動(dòng)絲杠，與無間隙絲杠相比，滑動(dòng)絲杠雖然價(jià)格較低廉，但精度比較低，在加工精度較高的工件時(shí)，應(yīng)選用無間隙絲杠，因其具有摩擦損失小、效率高、精度高、壽命長、不易打刀等優(yōu)點(diǎn)。

（4）安全防護(hù)。對(duì)普通銑床改造完畢后，應(yīng)進(jìn)行安全性檢查，避免出現(xiàn)人員傷亡。

2.4 對(duì)普通銑床改造的步驟

（1）舊機(jī)床的設(shè)備選型。（2）確定改造的技術(shù)方案，其中包括七個(gè)方面：一是數(shù)控系統(tǒng)的選擇；二是機(jī)床固有幾何精度的修復(fù)及保養(yǎng)；三是機(jī)床電器及附件的更換；四是機(jī)床輔助系統(tǒng)的維修及保養(yǎng)；五是機(jī)床外觀質(zhì)量的修復(fù)；六是機(jī)床改造的技術(shù)勞務(wù)費(fèi)用；七是機(jī)床改造后的綜合調(diào)試、檢測、參數(shù)補(bǔ)償。（3）改造前的準(zhǔn)備工作。（4）機(jī)床的改造。（5）改造完成后的驗(yàn)收。（6）操作及維修人員的培訓(xùn)。

3 結(jié)束語

對(duì)一般銑床智能化升級(jí)，就是在一般銑床的根本上添置了數(shù)控體系掌控，讓一般銑床擁有智能化性能，完成需要的制造工作，是一般銑床擁有一定程度的柔性，制造速度以及品質(zhì)獲得提升，能夠制造繁瑣的工件經(jīng)過對(duì)一般銑床智能化升級(jí)，促使單位快速前進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]畢承恩，等.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床（上、下冊）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993.22～30.

[2]楊學(xué)桐，李冬茹，何文立.世紀(jì)數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[M].北京：國家機(jī)械工業(yè)局，2000.