普通车床的数控化改造
普通车床的数控化改造
引导语：下面是我为大家整理出来的一些关于普通车床的数控化改造的资料，希望可以帮助到大家!
一、概述
数控改造一般是指对普通机床某些部件做一定的改造，配上数控装置，从而使机床具有数控加工的能力。我国现有普通机床3百万台左右对这些设备的数控改造已成为国家的一项重要技术政策在生产中贯彻实施。利用MCS-51系列8031单片机，对普通机床C620车床进行数控改造，利用微机对纵、横进给系统进行开环控制，驱动元件采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠副。其系统框图如。
二、机床改造前的修复和处理
由于用微机改造的机床只能提高零件加工质量的一致性，零件的加工精度由机床本身的传动精度及步进电机步距精度来保证。所以机床改装前必须对机床进行修复。
(1对实际役龄在5年以下的机床，各部件零件仍处于芫好精度尚未降低，导轨刮花在基本可见的状态，可以不进行大修。对这类机床可同时具备微机控制与手动操作的双重功能，以保证个别单件小批量零件加工，在没有必要用数控切削时，仍可用手动操作，充分发挥机床的潜力，提高机床利用率。
(对役龄在5：10年的机床基本零件尚好，只需对部分易损件进行检修和更换，并按照车床大修的标准检查合格即可进行改造。
三、改装过程
3.1、车床传动系统的改装对普通车床而言主传动系统及进给系统都是出自主轴电机，而改造后的数控车床，主传动系统与进给系统相互分离成为两个不相关的系统。
三相电机——皮带轮——主轴变速箱——主轴(进给系统纵、横分别以!"向表示)传动路线板箱刀架)改造后激控车床的传动示意图见。
3.2、步进电机与滚珠丝杠的连接步进电机与滚珠丝杠的连接方式是机床改装的一个重要问题，要求连接可靠。
为了便于编程，保证加工精度，一般要求车床纵向!向脉冲当量为0.01mm横向"向)脉冲当量为0.05mm这样，直径值为0.01mm.由于回转形工件图纸尺寸均以直径值表示，所以横向"经验交流'机丨电I工暇I技I术丨向)脉冲当量规定为0不仅直观，而且可以提高重复定位精度。
选定步进电机的步距角脉冲当量"及滚珠丝杠螺距!。之后，步进电机与滚珠丝杠的连接不一定正好是11的关系，这时，必须采用两齿轮"1、"2传动。"1与"2的传动比为：齿数A―进给丝杠基本导程，一脉冲当量!一步距角。
"向滚珠丝杠螺距!= 8mm，采用110BF型步进电机其步距角!=0.75.，=0.01mm，则)=5/3=丝杠齿轮齿数/步进电机齿轮齿数)=25/12=丝杠齿轮齿数/步进电机齿轮齿数为实现上述传动比，保证脉冲当量，数控车床的滚珠丝杠与步进电机连接都采用齿轮连接式。如对C620车床改造采用110BF003型步进电机，那幺其他车床改装均
可按上述公式计算，并按结构尺寸确定齿轮的设计计算参数。
3.3、步进电机与机床的连接形式采用变速箱式连接。把步进电机轴和丝杠轴用一个箱体连接，轴孔中心距可得到较精确的保证，使齿轮啮合良好，传动平稳噪声低且便于防尘。适用于精度保持较好的车床改装。
3.4、消除齿轮间隙的措施由于步进电机和滚珠丝杠之间采用一对齿轮传动后，引入了传动间隙，步进电机转一个步距角未能使滚珠丝杠同步转一个相应的角度，从而降低加工精度。这种传动间隙如不加以补偿可能使零件加工积累误差越来越大，造成死区和回程误差。
消除齿轮间隙的措施，一方面利用计算机软件修正另一方面采用无隙齿轮传动。
系统采用双齿轮错齿式消隙结构)2，相同齿数的两薄片同时与另一宽齿轮啮合两薄片齿轮之间依靠弹簧力使其张开一定角度，使两薄片齿轮的左右齿面分别接触宽齿轮的右左齿面以消除侧隙。其结构见。
3.5、硬件电路总体方案改造后的.数控车床控制系统的硬件电路概拮起来由以下4部分组成：主控制器、存储器、总线及接口。硬件电路的可靠性直接影响到数控系统的性能指标其中CPU是数控系统的孩心。
由于9/：-51系列在我国机床数控改造方面应用较普遍其配套芯片价廉，性能芫美能满足经济型数控机床的要求，故选用8031作为数控系统的中央处理单元。
3.6、存储器扩展由于主控器CPU选用8031，031单片机内只有128个字节的RAM，没有ROM，而机床数控系统需要的程序存储器和数据存储器的容量都较大必须外接程序存储器(EPRO9湘数据存储器RAM)芯片。故选用一片2764作为程序存储器，一片6264作为数据存储器。为了把8031P0接口的地址信息分离出来保存，以便为外接存储器提供低8位地址信息本系统还采用74L373作为地址锁存器。为主要芯片连接线路图统的扩展，完成键盘/显示器的输入和输出。
数控装置送来的一系列连续脉冲必须通过环形分配器，按一定的顺序分配给步进电机的各相绕组，使各相绕组按照预先规定的控制方式通电或断电。本系统设计中采用YB013环形分配器。同时步进电机的驱动电路中还应考虑功率放大电路、光电隔离电路等。
3.7、软件设计本单片机数控系统软件采用模块化设计方法，即包拮主模块、子程序模块及中断处理模块。主模块的功能：155I/O初始化，单片机T0，T1定时器/记数器初始化，键盘数据区，显示缓冲区初始化各种软件标志初始化等。主模块中的监控主要是判别是否有功能键按下若有，则转相对应的功能子程序模块。
子程序模块根据功能键设计。
中断处理中包拮3个模块，依据微机数控系统中不同事件的轻重缓急约定优先排队序列，他们分别是：急修处理及行程开关越界报警模块;实时修改显示器缓冲区数据模块嫔盘、显示、定时扫描管理模块。
3.8、机电安装芫成后试机e断开功放电源实验调机程序。若调出程序准确运行芫毕，说明控制系统状态良好;e)用手动功能操作步进电机鹿动方向必须与规定方向一致否则应调换电机的接线;e入加工程序进行空载运转;e)试车加工零件;e)测量加工零件精度，根据加工尺寸，误差，调整程序的各部分尺寸;e)加工一组零件检查重复加工精度，如果零件尺寸分布的分散性大须具体分析产生误差的原因再进行改进，直到达到预期的目的。
四、结语
随着微电子技术的发展我国的机床数控化在近十多年来有了很大的发展，而普通机床的数控化改造在满足芫成同样的加工任务的前提下，可大大降低技术改造的投资经费，在实际中得到广泛应用。
;普通车床如何进行数控化改造
1、新机改造和旧机大修车床改造都必须经过如下相同改造(1)更换X轴、Z轴丝杆、轴承、电机。(2)增加电动刀架和主轴编码器。(3)增加轴向电机的驱动装置，限制运行超程的行程开关，加装变频器（客户需要）以及为了加工和安全所需的电气部分。(4)X轴、Z轴的丝杆两端支承面的配刮、滚珠丝杆副托架与床鞍的...
CA6140车床机床数控化改造的条件
对于CA6140车床的机床数控化改造，首要条件是机床基础件的刚性需达到高精度标准。作为高精度机床，定位精度和运动精度要求严格，需在0.001~0.01mm范围内。CA6140车床在购入后保持了良好的保养，其基础件的静刚度和动刚度已能满足改造需求。其次，经济性是改造的重要考量因素。机床数控改装主要包括机械维修...
普通车床的数控化改造
数控改造一般是指对普通机床某些部件做一定的改造，配上数控装置，从而使机床具有数控加工的能力。我国现有普通机床3百万台左右对这些设备的数控改造已成为国家的一项重要技术政策在生产中贯彻实施。利用MCS-51系列8031单片机，对普通机床C620车床进行数控改造，利用微机对纵、横进给系统进行开环控制，驱动元件采...
普通车床经济型数控化改造国内外研究动态及意义
1、意义在于提升传统车床的加工精度、生产效率和自动化水平从而满足现代制造业对于高精度、高效率和柔性生产的需求。2、通过引入先进的数控系统、传感器和执行元件，对普通车床进行改造，实现自动化程度的提升。
普通车床的数控化改造设计方案内容有哪些?
以CA6140型普通车床数控化改造为例,它采用了一种比较简单但是较为典型的改装方案,改造后的车床进给运动由步进电机A和B驱动,它们分别安装在床头箱内(或床身尾部)和拖板后方,通过减速齿轮和纵横向丝杠带动车床的纵横进给运动。为使改造后的车床能充分发挥数控车床的效能,纵横向丝杠螺母副一般需要调换成滚珠丝杠螺母副。
CA6140车床主传动的数控化改造
改造过程中，特别注重主轴脉冲发生器的安装。该发生器安装在主轴部位，以支持螺纹切削功能。安装时，需要通过原有CA6140车床主轴箱中的58\/58和33\/33两级齿轮，确保与挂轮轴X的1:1传动，然后拆除挂轮腾出空间，用法兰盘固定脉冲发生器，确保其与主轴同步旋转。产品CA6140A车床具有多种技术参数。床身回转...
有关机床数控化改造方案的几点建议?
下面为您介绍有关机床数控化改造方案的八点建议。（1）纵、横向齿轮箱和丝杠全部加防护罩，以防脏物、油污和切屑等进入，机床整体也要加装防护罩，以防止加工过程中的切屑飞溅伤人；（2）拆除原车床的纵向和横向丝杠光杠、溜板箱及挂轮箱中的齿轮，用滚珠丝杠替换原有普通滑动丝杠，将选取的纵向滚珠丝杠...
机床数控化改造实例目录
1.4 改造原则与设计方案 改造方案确定与技术准备 实施、验收与后期工作 1.5 常见问题2. 车床数控化改造实例 2.1 车床改造基础 2.2 CA6140卧式车床改造 2.3 C6132车床改造 2.4 CY6140卧式车床改造 2.5 CQ5250立式车床改造 2.6 C620-1卧式车床改造 3. 铣床数控化...
普通车床数控化改造有哪些亮点
1，从梯形丝杆换成了滚珠丝杆，提高了重复定位精度，及快速定位速度。2，从以往手动控制尺寸变成了由伺服电机控制，加工效率提高了数十倍以上。3，仍然保持普通车床，低速高扭距的优点。很多目前无极变速机床加工不了的“大件”，改造后的机床可以轻松搞定。4，改造成本不高，目前一台GSK980TDB系统只有区...
普通车床数控化改造毕业设计要交实物吗
普通车床数控化改造专业是一个非常具有实际意义的专业，其涉及到机械、电子、计算机等多个领域。在毕业设计中不需要交纳实物，毕竟实物笨重且庞大，其价格也不是一个学生能负担得起的，只需要交总体方案的设计、改造部分的具体设计即可。设计的总体方案一般会采用微机对车床的纵、横向进给系统进行开环控制...
秦勇益宝： (1) 挂轮架系统:全部拆除,在原挂轮主动轴处安装光电脉冲器. (2) 溜板箱部分:全(1) 挂轮架系统:全部拆除,在原挂轮主动轴处安装光电脉冲器. 3) 进给箱部分:全部拆除,在该处安装纵向进给步进电机与齿轮减速箱总成.丝杠、光...
张店区13863058675： 普通车床的改造,普通车床改造为数控机床,怎么改造普 - ？
秦勇益宝： 数控机床维修更有利于使用与维护.由于用户、维修人员不仅可以直接参与改造方案的制定,而且可以参与改造的全过程,可以直接获取各种技术信息,更深入地掌握机床的结构及性能特点,从而增强使用与维修的主动能力.泰安市泰山区明德...
张店区13863058675： 普通机床是如何数控改造的？
秦勇益宝： 数控机床在机械加工行业中的应用越来越广泛.数控机床的发展,一方面是全功能、高性能;另一方面是简单实用的经济型数控机床,具有自动加工的基本功能,操作维修...
张店区13863058675： 普通车床改装成数控车床能用吗? - ？
秦勇益宝： 改装的一般用来做粗加工,适合切削量较大,精度不高,的粗加工,5丝以内的公差根本不行.买一台旧普车两万多,改装一下两万多,这些钱完全能买台新数控车床,不过原装的新数控车床切削量多了,床子吃不消,适合做精加工.
张店区13863058675： 普通机床的数控改造及其现实意义 - ？
秦勇益宝： 普通车床的数控改造方法及设计 目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间,现在我国机床数控化率不到3%.用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长,从而在国际、国内市场上缺乏竞争力...
张店区13863058675： 普通车床数控改造设计怎么做?？
秦勇益宝： 我就说几句!机电合体问题就是机电接口改造和再制造.比如刀架的改造,刀架位的确定如何让控制器分辨.换刀的动作控制器如何完成!等等!你应该比我懂的多的!我就是一机械老工人!
张店区13863058675： 普通车床改装数控车床好用吗 - ？
秦勇益宝： 这种改装的数控车床,优点如下: 1、由于经过长期使用,消除了内应力,床身尺寸稳定性好. 2、经济实惠,用废旧的普通车床改造的数控车床成本低. 缺点: 1、平床身,不利于排屑. 2、改造后机床的精度与改装工艺、师傅的技术有很大关系.也就是有不确定因素,如果是返厂改造,质量有保证些. 总之,如果对机床精度没有太高的要求,改装是合理的,也会觉得好用.
张店区13863058675： 普通车床的数控改造传动部分 - ？
秦勇益宝： 要看你改了以后希望做什么.如果是作专机用的,不用加工螺纹的.那非常简单,只要把传动的光杆、溜板箱、小丝杆等拆了,换上丝杆、步进或伺服电机就可以了. 如果希望加工螺纹,那复杂很多.需要装上主轴编码器,还要跟主轴同步,一般没底子是做不了的. 如果是简单的改造,我建议你找南京清华大方数控.他们的产品最大的好处是简单,都集成了,接上插头就可用.而且质量也可以,我以前改得多了,好用.
张店区13863058675： 普通机床的改造,数控机床改造方法,怎么改造普通机床 - ？
秦勇益宝： 机床数控改造的意义 1)节省资金.机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60%左右的费用,大型及特殊设备尤为明显.一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3.即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床60%的费用,并可以利用现有地基. 2)性能稳定可靠.因原机床各基础件经过长期时效,几乎不会产生应力变形而影响精度. 3)提高生产效率.机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高3至5倍.对复杂零件而言难度越高功效提高得越多.且可以不用或少用工装,不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周期.
张店区13863058675： 普通车床改数控车床需要什么,能列个明细吗?我想改个,不想被忽悠! - ？
秦勇益宝： 如你本身具有很强很强的机加工能力时可考虑,否则,最好算了,因这需要加装大量的执行元件到你想改动的普通车床上,然后再就装控制电路和控制大脑--计算机(现这到好象有套件卖了)
