機床數(shù)控化改造實例

前言

　　2005年，我國數(shù)控金屬切削機床生產59639臺，進口30746臺。除部分出口外，總消費數(shù)量約85000臺。在生產的數(shù)控金屬切削機床中，經濟型數(shù)控機床約占60%以上（生產的數(shù)控車床中經濟型數(shù)控車床占89％-90％），中檔以上的數(shù)控金屬切削機床不足40％。2006年，我國機床工業(yè)的產值和銷售收入保持較高的增長速度，其中數(shù)控金屬切削機床產量快速增長，全年生產85756臺，同比增長32.8％，增幅高于金屬切削機床產量增幅的18.4％。國產機床市場占有率進一步回升，由2001年的39.3％提高到2006年的44.8％。2007年1～10月我國進口金屬加工機床57.06億美元，其中金屬切削機床進口達41.98億美元，同比減少8.18％，所占比例為73.57％；成形機床進口達15.08億美元，同比增長5.68％，所占比例為26.43％。　　專家認為，目前我國機床市場的需求結構已經發(fā)生了很大變化，數(shù)控機床，特別是普及型數(shù)控機床將逐步成為市場需求的主體。國內的機床制造企業(yè)在努力開拓高檔數(shù)控機床市場的同時，一定要加速普及型數(shù)控機床產業(yè)化步伐。通過生產和進口數(shù)控機床并不能滿足我國日益增長的制造業(yè)需求，而且淘汰大型企業(yè)原有的大量普通金屬切削機床不但造成了很大的浪費，而且會因為缺乏資金購買大量的數(shù)控機床來填補淘汰普通金屬切削機床后的機床空缺，造成停產。所以，目前數(shù)控化改造是適應我國制造業(yè)迅猛發(fā)展、資金短缺、舊有機床所占比例大的國情所需?！　?jù)調查，現(xiàn)有的與機床數(shù)控化改造有關的書籍不多。在網上有關機床數(shù)控化改造的問題很多，但是多偏向于一些基本的改造常識和高級的改造技巧方面的問題。由于機床數(shù)控化改造涉及的知識面廣，若沒有專業(yè)知識的支持，改造后的機床在使用中會出現(xiàn)很多問題，進而造成事故；而且數(shù)控化改造的市場也會因此變得不規(guī)范。因此，數(shù)控化改造的規(guī)范化設計改造是非常迎合目前機床數(shù)控化改造市場的需要的?！　C床數(shù)控化改造主要是針對數(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)控機床本身是機、電、液一體化，結構復雜的產品，因此在改造中是否按照準確的計算方法計算，是否按照規(guī)則、要求選擇改造方案和元器件的類型，是決定改造后機床的性能、運行精度、加工質量和可靠性的關鍵因素。

內容概要

本書主要介紹了四種機床的數(shù)控化改造實例。通過分析實例，詳細闡述了車床、銑床、磨床和加工中心的實際改造方法，包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機械結構、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)的改造設計中使用的技術、方法及出現(xiàn)的常見問題及解決方法。本書能詳細、準確地為學生和技術人員提供機床數(shù)控化改造的參考案例，幫助完成改造設計。    本書是機電一體化及機械制造各專業(yè)的大學本科、專科學生的教材，并可作為從事機電一體化和機床數(shù)控化改造的工程技術人員工作的參考資料。

書籍目錄

前言 第1章 機床數(shù)控化改造概述 　1.1 機床進行數(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 機床數(shù)控化改造的工作內容 　　1.2.1 數(shù)控化改造的內容 　　1.2.2 數(shù)控化改造的優(yōu)缺點 　　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)控改造中主要機械部件的改裝內容 　1.3 機床數(shù)控化改造的現(xiàn)狀 　　　1.3.1 國外機床改造業(yè)的現(xiàn)狀 　　1.3.2 我國機床改造業(yè)的現(xiàn)狀 　　1.3.3 目前我國機床數(shù)控化改造市場的現(xiàn)狀 　　1.3.4 數(shù)控化改造是發(fā)展我國數(shù)控設備的一個重要方面 　1.4 機床數(shù)控化改造的原則及基本改造設計方案 　　1.4.1 改造方案的確定 　　1.4.2 改造前的技術準備 　　1.4.3 改造的實施 　　1.4.4 驗收及后期工作 　1.5 機床數(shù)控化改造中常見的問題 第2章 車床的數(shù)控化改造設計實例 　2.1 車床數(shù)控化改造的基本內容 　　2.1.1 車床數(shù)控化改造的特點 　　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 總體設計方案的擬定 　　2.2.2 數(shù)控系統(tǒng)軟、硬件的設計 　　2.2.3 進給伺服系統(tǒng)的設計計算 　　2.2.4 主軸脈沖發(fā)生器的安裝 　　2.2.5 自動回轉刀架 　　2.2.6 絲杠及導軌的自動潤滑 　　2.2.7 改造小結 　2.3 C6132車床數(shù)控化改造設計 　　2.3.1 經數(shù)控化改造后的優(yōu)越性 　　2.3.2 設計的內容及任務 　　2.3.3 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 　　2.3.4 機械本體部分的數(shù)控化改造與設計計算 　　2.3.5 伺服系統(tǒng)的改造設計 　　2.3.6 自動轉位刀架 　　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計 　　2.3.9 液壓系統(tǒng)的清潔與維護 　2.4 CY6140型臥式車床數(shù)控化改造 　　2.4.1 總體設計方案擬定 　　2.4.2 改造后的數(shù)控車床工作原理 　　2.4.3 縱向進給改裝設計 　　2.4.4 橫向進給改裝設計 　　　2.4.5 數(shù)控刀架設計和選擇 　　2.4.6 主軸脈沖發(fā)生器的安裝 　　2.4.7 對車床導軌和床鞍配合滑動面的改造 　　2.4.8 絲杠及導軌的自動潤滑 　　2.4.9 CY6140數(shù)控化改造后的試加工校驗 　　2.4.10 改造小結 　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 　2.6 C620-1臥式車床的數(shù)控化改造 　　2.6.1 改造方案的設計 　　2.6.2 數(shù)控化改造與設計 　　2.6.3 調試階段 　　2.6.4 改造后的情況 　參考文獻 第3章 銑床的數(shù)控化改造實例 　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 　　3.1.2 銑床數(shù)控化改造的步驟 　3.2 X62銑床數(shù)控化改造實例 　　3.2.1 數(shù)控化改造總體方案設計 　　3.2.2 縱向傳動部分的改造設計 　　3.2.3 橫向傳動部分的改造設計 　　3.2.4 垂直方向的機械改造 　　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 縱向機械部分設計計算 　　3.3.3 橫向進給系統(tǒng)的改造設計 　　3.3.4 垂向進給系統(tǒng)的改造 　　3.3.5 滾動軸承選擇 　　3.3.6 自鎖機構設計 　　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 具體改造內容 　　3.4.4 伺服進給系統(tǒng)的改造 　　3.4.5 驅動電動機的選擇 　　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 第4章 磨床的數(shù)控化改造設計 　4.1 磨床情況概述 　　4.1.1 數(shù)控磨床的一般結構 　　4.1.2 磨床數(shù)控化改造的方法 　4.2 M215A內圓磨床傳動系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)設計 　　4.2.1 機床改造總體方案分析 　　4.2.2 機床傳動系統(tǒng)分析 　　4.2.3 液壓系統(tǒng)的改造設計 　　4.2.4 冷卻潤滑系統(tǒng) 　　4.2.5 機床電氣控制系統(tǒng) 　　4.2.6 改造小結 　4.3 MZ-204內圓磨床的數(shù)控化改造 　　4.3.1 改造方案 　　4.3.2 數(shù)控系統(tǒng)的設計 　　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 　4.4 M1432A型萬能外圓磨床數(shù)控化改造技術 　　4.4.1 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 　　4.4.2 機械部分 　　4.4.3 改造小結 　參考文獻 第5章 加工中心的數(shù)控化升級改造 　5.1 加工中心升級改造概述 　5.2 MC1600加工中心的數(shù)控化升級改造 　　5.2.1 MC1600加工中心概述 　　5.2.2 MC1600加工中心對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 機械進給部分的改造 　　5.2.5 伺服驅動單元的改造 　　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)的調試 　　5.2.9 改造小結 　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 機械傳動部分的改造 　　5.3.3 數(shù)控系統(tǒng)的選型和設定 　　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 機床的調試驗收 　　5.3.7 改造小結 　5.4 MCV1350加工中心升級改造 　　5.4.1 MCV1350加工中心的概況 　　5.4.2 MCV1350加工中心升級改造方案 　　5.4.3 MCV1350加工中心升級數(shù)控系統(tǒng)的選型 　　5.4.4 伺服系統(tǒng)的選型 　　5.4.5 機床的電氣系統(tǒng)設計 　　5.4.6 PLC的程序設計 　　5.4.7 機床的調試和驗收 　　5.4.8 改造小結 參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章 機床數(shù)控化改造概述　　1.1 機床進行數(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)控機床與傳統(tǒng)機床相比有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)計算機的威力。　　1）可以加工出傳統(tǒng)機床加工不出來的曲線、曲面等復雜的零件。由于計算機有高超的運算能力，可以準確地計算出每個坐標軸瞬時應該運動的運動量，因此可以復合成復雜的曲線或曲面。　　2）可以實現(xiàn)加工的自動化，而且是柔性自動化，從而效率可比傳統(tǒng)機床提高3-7倍。由于計算機有記憶和存儲能力，可以將輸入的程序記住和存儲下來，然后按程序規(guī)定的順序自動去執(zhí)行，從而實現(xiàn)自動化。數(shù)控機床只要更換一個程序，就可以實現(xiàn)另一個工件加工的自動化，從而使單件和小批量生產得以自動化，故被稱為實現(xiàn)了“柔性自動化”?！　?）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”。　　4）可實現(xiàn)多工序的集中，減少零件在機床間的頻繁搬運?！　?）擁有自動報警、自動監(jiān)控、自動補償?shù)榷喾N自律功能，因而可實現(xiàn)長時間無人看管加工。　　由以上五條優(yōu)越性派生的好處是降低了工人的勞動強度，節(jié)省了勞動力（一個人可以看管多臺機床），減少了工裝，縮短了新產品試制周期和生產周期，可對市場需求作出快速反應等?！　∫陨线@些優(yōu)越性是前人想象不到的，是一個極為重大的突破。此外，機床數(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（計算機集成制造系統(tǒng)）等企業(yè)信息化改造的基礎。數(shù)控技術已經成為制造業(yè)自動化的核心技術和基礎技術?！　?.1.2 宏觀看改造的必要性　　從宏觀上看，20世紀70年代末、80年代初，工業(yè)發(fā)達國家的軍、民機械工業(yè)已開始大規(guī)模應用數(shù)控機床。其本質是，采用信息技術對傳統(tǒng)產業(yè)（包括軍、民機械工業(yè)）進行技術改造。

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