C6132普通车床的数控改造2.pdf
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第 6 卷 第 2 期 北华大学学报 自然科学版 Vol. 6 No. 2
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2005 年 4 月 JOURNAL OF BEIHUA UN IV ERSIT Y Natural Science Apr. 2005
文章编号 :(2005)
C6132 普通车床的数控改造
于 涛 ,袁国久
( 东北电力学院 应用技术学院, 吉林 吉林 132 012)
摘要 :C6132 普通车床数控设计包括机械和数控 2 部分. 机械部分采用滚珠丝杠副 , 由微机发射控制信号 ,经过
功率放大器驱动伺服电机 ,从而实现纵向、横向的进给 ,换刀装置为电动刀架 ;数控部分的硬件采用 MCS51 系
列 8031 单片机.
关键词 :数控技术 ;步进电机 ;单片机
中图分类号 : TG511 文献标识码 :A
数控机床是综合应用微电子 、计算机 、自动检测等先进技术的新型机床 ,它适合加工小批量 、高精度 、
形状复杂 、生产周期短的零件 ,具有高柔性 、高精度 、高效益等特点. 而 目前我国机床的数控化率不足 3 % ,
大多数制造行业和企业的生产 、加工装备绝大多数是传统的机床 ,加工的产品普遍存在质量差 、品种少 、成
本高 、供货期长等现象 ,因而在国际、国内市场上缺乏竞争力. 从我国的实际情况看 ,靠花大量资金购买全
新的数控机床来提高数控化率显然是不可取的 ,而对普遍机床进行数控化改造既经济又快捷 ,是提高我国
机床数控化率的 1 个主要途径.
1 总体方案的拟定
数控车床主要用于轴类 、盘类零件的加工 ,能自动完成外围柱面 、内孔 、锥面 、圆弧面 、螺纹等工序的粗
细加工 ,并能在圆柱面或端面上进行铣槽 、钻孔 、铰孔等工作 ,可以实现回转体零件在预先加工好定位基面
后 ,一次装夹下完成从毛坯到成品的全部工序. 因此 ,能够极大地提高生产率. 本项研究的对象 ———C6132
车床 ,主要用于对小型轴类 、盘类以及螺纹零件的加工.
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1 数控车床的结构改造要求 :主轴进给系统采用伺服电机驱动 ,实现了无级调速. 主轴和进给系统结
构得到简化 ,传动刚度也大为提高. 主轴后端安装了同步运转的脉冲编码器 ,用于加工各种螺纹.
2) 数控机床的布局要求 :结构要紧凑以节省占地面积和空间 ,并采用全封闭或防护装置.
3) 床身的结构布局要求 :床身是机床主要承载部件 ,本改造采用平床身 , 因为平床身是在普通机床上
稍加改造而成的 ,价格相对较低 ,而且它的工艺性好 ,加工方便 ,并且刀架处于水平位置 , 易于保证刀具运
动精度.
4) 数控车床的进给系统要求 :进给调速范围大 、定位准确 、无间隙误差 、有较高的传动效率. 所以,为满
足低摩擦要求 ,选用滚珠丝杠 、螺母传动副做传动和导向元件 ,伺服电机与丝杠间采用一级减速器连接 , 以
缩小传动链 ,提高系统刚度 ,并减少传动链误差. 丝杠 、电机与联轴器之间采用凸轮联轴器连接. 采用 2 台
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伺服电机分别驱动纵向 z 轴 和横向 x 轴 的滚珠丝杠带动刀架完成进给运动.
5) 刀架系统采用电机转塔式刀架 ,可使机械结构简单 ,省去大量液压管路.
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6 数控系统采用开环控制系统 如图 1 所示 ,系统中没有反馈电路 ,不带检测装置 ,指令信号单方向
传递. 开环伺服系统主要由步进电机驱动 ,结构简单 ,成本低廉 、易掌握 ,调试和维护比较方便简单 , 已广泛
应用于经济型数控机床.
收稿 日期
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作者简介 :于涛 1969 - ,女 ,讲师 ,主要从事机电一
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