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数控车床改造中主要机械部件的改装内容
日期：2010年01月06 来源：沈阳第一机床厂 关键字：数控车床
控制系统的选择
1．步进电动机拖动的开环系统
该系统的伺服驱动装置主要是步进电动机、数控车床功率步进电动机、电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲，经驱动电路控制和功率放大后，使步进电动机转动，通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。摇臂钻床只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序，便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端，故称之为开环系统。该系统的位移精度主要决定于步进电动机的角位移精度、齿轮丝杠等传动元件的节距精度，所以系统的位移精度较低。该系统结构简单，调试维修方便，工作可靠，成本低，易改装成功。
2．异步电动机或直流电动机拖动，光栅测量反馈的闭环数控系统
该系统与开环系统的区别是：由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时与给定值进行比较，将两者的差值放大和变换，数控车床驱动执行机构，以给定的速度向着消除偏差的方向运动，直到给定位置与反馈的实际位置的差值等于摇臂钻床零为止。闭环系统在结构上比开环系统复杂，成本也高，对环境温度要求严，设计和调试都比开环系统难，但是可以获得比开环系统更高的精度、更快的速度，驱动更大功率的特性指标。在改造过程中，可根据产品技术要求，决定是否采用这种系统。
3．交／直流伺服电动机拖动，编码器反馈的半闭环数控系统
半闭环系统检测元件安装在中间传动件上，间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环路内部部分元件的误差，因此，它的精度比闭环系统的精度低，但是它的结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元件与速度检测元件和伺摇臂钻床服电动机作成一个整体时，则无需考虑位置检测装置的安装问题。
具体选择哪家的数控系统，主要根据数控改造后机床要达到的各种数控车床精度、驱动电动机的功率和用户的要求来决定。
数控改造中主要机械部件的改装内容
一台新的数控机床，在设计上要达到：有高的静动态刚度；运动副之间的摩擦因数小；传动无间隙；功率大；便于操作和维修。机床数控改造时应尽量达到上述要求。不能认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了数控机床的要求，还应对主要部件进行相应的改造，使其达到一定的设计要求，才能获得预期的改造目的。
(1)滑动导轨副。数控车床对数控车床来说，导轨除应具有普通车床导向精度和工艺性外，还要有良好的耐摩擦、磨损特性，并减少因摩擦阻力而致死区。同时要有足够的刚度，以减少导轨变形对加工精度的影响，以及合理的导轨防护和润滑。
(2)齿轮副。摇臂钻床一般机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。为了保证传动精度，数控机床上使用的齿轮精度等级都比普通机床高。在结构上要能达到无间隙传动，因而改造时，机床主要齿轮必须满足数控机床的要求，以保证机床加工精度。
(3)滑动丝杠与滚珠丝杠。丝杠传动直接关系到传动链精度。丝杠的选用主要取决于工件的精度要求和拖动转矩要求。工件精度要求不高时，刮米用滑动丝杠，但应检查原丝杠的磨损情况，如螺距误差、螺距累计误差以及相配螺母间隙。一般情况下滑动丝杠精度应不低于6级，螺母间隙过大则应更换螺母。采用滑动丝杠相对数控车床滚珠丝杠价格较低，摇臂钻床但难以满足较高精度零件加工的要求。
滚珠丝杠摩擦损失小，效率高，其传动效率可在90％以上；精度高，寿命长；起动力矩和运动时的力矩相接近，可以降低电动机起动力矩。因此可满足较高精度零件加工的要求。
(4)安全防护。改造效果必须以安全为前提。在机床改造中要根据实际情况采取相应的措施，切不可忽视。滚珠丝杠副是精密元件，工作时要严防灰尘，特数控车床别是切屑及硬砂粒进入滚道。在纵向丝杠上也可加整体铁板防护罩。床鞍与滑动导轨接触的两端面要密封好，绝对禁止硬质颗粒状的异物进入滑动面损伤导轨。
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