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普（pǔ）通銑床數控化改（gǎi）造設計

2018-10-24 來源：-- 作者：-

摘要：普通（tōng）銑床數控化改造，實質就是在普通銑床上增加微機控製裝置，使其具有一定的自動化能力，以（yǐ）實現預（yù）定的加（jiā）工工藝目標（biāo）。其（qí）目的是使原機床具（jù）有一定的（de）柔性，提高生產效率和質量，解決複雜零（líng）件的加工問題。用單片機擴（kuò）展係統將普通銑床改造為經濟型銑床，簡便易行，能保證零件（jiàn）的加工精度（dù），對複雜零件尤其是（shì）對弧麵和凸麵的加工效果顯著。

（一）機械部分設計

對數控機床的改造最主要的部分就是對其縱（zòng）、橫進給（gěi）機構的改造及控（kòng）製係統（tǒng）的設計改造，以（yǐ）便使其具有更加合理的結構（gòu）和更全麵的控製係統，便於其真正（zhèng）的應用於實際的（de）生產中（zhōng）。

1.工作台的進給運動

因（yīn）為改造後（hòu）主要加工圓弧（hú）、凸輪（lún）一類的平（píng）麵曲線輪廓，所以采用（yòng）微機數控實現三坐標（biāo）兩軸聯動控製，工作台縱（zòng）向（軸）、橫向（軸）及垂直方向（軸）的運動，分別由步進電動機經過（guò）一級齒輪減速後，由（yóu）滾珠絲杠螺母副拖動。由於銑削時作用在電動機軸上的負載轉（zhuǎn）矩較大，所以要選擇大功率的步進電動機。而大功率的步進電（diàn）動（dòng）機（jī）的驅動較困（kùn）難,步進電動機沒有過載能力，在高速運動時轉矩下降很多，容易（yì）丟步。要使改（gǎi）造後的（de）銑床（chuáng）進給伺服性能較好，在改造時采用直流伺服（fú）電動（dòng）機驅動。

2. 機械部分結構設計

（1）保留原機床的主軸旋轉（zhuǎn）運動，工作台升（shēng）降運動仍采用手動操作，縱、橫向進給改造後既可機動進（jìn）行複（fù）雜零件的計算機數控加工，又可手動操作（zuò）完（wán）成簡單（dān）零件的加工或用於數控加工前的對刀工作（zuò）。

（2）保留原機床縱向進給的機（jī）動部分，將離（lí）合器脫（tuō）開，去掉手輪,將手輪軸（zhóu）通過一對齒輪與步進電機相（xiàng）聯，用微機數控係統控製縱向進給運動。加工時，將離（lí）合器脫開，使原來的機動進給停止工作。

（3）工作台橫向運動方麵，在原（yuán）手輪安裝位置，安裝減速齒輪及（jí）步進電機，用微機數控係統控製橫向進給（gěi）運動。

（4）采用直流伺服電動機作驅動元件，伺服電動機的軸端為光軸，齒輪與電動機軸，電動機軸與傳動軸采用錐（zhuī）環無鍵連接消除連接器的結構。這種連接的特點是不需要開鍵槽，而且兩連接（jiē）件的相對角度（dù）可任意調節。由（yóu）於錐環之間的楔緊作用，內外（wài）環分別產生徑向彈性變形（xíng），靠磨擦力與套連（lián）接，消除配合間（jiān）隙，保證對中性。

(二) 數控係統（tǒng）硬件設計

數控部分采用MCS-51係列的8031單片機（jī）實現對（duì）整個係統的主控製（zhì）。用8031外（wài）接3片2764（E-PROM）,一片6264（RAM）及一片8255（擴展I/O），一片8155芯片，擴展成一個較簡單的微機控製係統。2764用作程序存儲器，6264用來擴展8031的RAM存儲器， 8155用作鍵盤和顯示接口，8255用於接收控製麵板上多（duō）路轉換開（kāi）關的控製信號。

當（dāng）單片機係統控製X、Y軸某一台步進電機單動時，可實現銑床橫向、縱向的直線進給；當（dāng）控製X-Y軸配合聯動（dòng）時，可實現水平麵內直線、斜線、圓弧及複合軌跡的（de）加（jiā）工，可以近似地複合出水平（píng）麵內非圓曲線。在銑床原有（yǒu）加工功能的基礎上，其控製精度和加工精度遠高於普通銑床。

結束語

普通銑床數控化改造，實質就是在普通銑床上增加微機控製裝置（zhì），使其具有一定的自動化能（néng）力，以實現預定的加工工藝目標。其目的是使原機床具有（yǒu）一定的柔性，提高生產（chǎn）效率和質量，解決複雜零件（jiàn）的（de）加工問題。用單片機擴展係統將普通銑床（chuáng）改造為經濟型銑床，簡便易行，能保證零件的加工精度（dù），對複雜零件尤其是對弧麵和凸麵的加工效果顯著。

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