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车床进给系统数控改造.pdf

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车床进给系统数控改造.pdf

车床进给系统数控改造杨莉贲宏艳燕山大学机械工程学院河北秦皇岛T摘要针对车床进给系统两种数控改造结构计算负载转矩和转动惯量根据计算结果分析各结构特点确定了进给系统合理改造方案采用电机经同步齿形带轮与滚珠丝杠相联结构噪声低可靠性高改造的车床应用于生产取得了良好的效果关键词车床数控改造进给系统中图分类号;,K文献标识码文章编号,,T’前言将普通车床改造成数控车床使机床具有一定的柔性对零件的适应性强能对复杂型面零件进行加工精度高成本低加工的零件尺寸一致性好适合现代化生产的需求进给系统改造方案普通车床数控化改造一般保留机床主传动系统主电动机的作用仅为带动主轴旋转主轴各级转速仍为手动变速改造后使其主运动和进给运动分离改造的主要工作在进给部件进给部件的改造是整个机械装置改造的关键通常有两种改造方案一种是电机通过联轴器与滚珠丝杠相联图所示另一种是电机通过减速装置与滚珠丝杠相联图,所示图电机通过联轴器与滚珠丝杠相联图,电机通过减速装置与滚珠丝杠相联驱动部件选择计算基于交流伺服电动机在数控机床的广泛应用为有效地保证加工精度纵横向进给选择交流伺服电动机电机选择应满足最大切削力矩小于电动机额定转矩惯量匹配满足要求等一些条件为满足这些条件需要进行负载转矩及转动惯量计算负载转矩可按下列公式近似求得’BGH,,/式中’B为负载转矩EH为使机械部件沿进给方向移动所需要的力,为滚珠丝杠导程EE为减速比/为传动系统总效率对于图和图,所示结构折算到电机轴上的转动惯量分别按以下两式计算’/G联H丝H工作台/,GH,H丝H工作台,式中’//,分别为折算到电机轴上的负载惯量P6E,联为联轴器的惯量P6E,丝为滚珠丝杠的惯量P6E,工作台为工作台折算到丝杠轴的惯量P6E,为小齿型带轮的惯量P6E,,为大齿型带轮的惯量P6E,若HG,GEE/GKGK联G,TKTP6E,丝G,KTP6E,工作台GKTP6E,GKTKTP6E,,G,,KTP6E,由图和图,求得负载转矩分别为BGK’,EB,G,KTE等效转动惯量/GT’KTP6E,/,G’KTP6E,计算结果表明’电机与滚珠丝杠利用联轴器直接联接减少了零件的数目与中间环节的影响精度高效率高但此种联接对安装加工的要求较高最好选用挠性联轴器如膜片联轴器这种结构减速比G电机的额定转矩较大等效转动惯量亦大机械部件惯量过大对系统稳定性与快速性影响不利电机通过减速装置联结丝杠若采用齿轮副减速要采取减小齿轮间隙的措施否则就会产生噪声影响传动的精度利用同步齿形带减速可自由调节传动比没有传动间隙工作中没有冲击这种结构减速比由转动惯量计算公式表明减速以后的传动件其转动惯量对电机的影响随减速比的平方减少而使等效转动惯量降低另外电机额定转距减少使电机尺寸缩小价格降低车床改造选用这种结构成本下降改造结构设计车床局部结构已无法改变在保持原有机床刚性不被破坏的情况下从技术先进性与经济合理性的角度来综合考虑选择同步齿形带减速比较合适采用下转第,T页HB机床与液压,K4K针对这三方面的原因从以下三方面采取措施一是用,EE厚的钢板做一个’字形的防护罩在浇钢时将其放在{机中间包盖第三流上方挡住中间包入钢口和中间包盖第三流的两个孔减轻钢水对油缸及其高压胶管的直接热辐射二是将系统电磁冷却水阀取消三是修改系统高压泵的工作程序将其带载启动时间由E25改为E25KT解决,{板坯连铸机回转台钢包升降液压系统漏油频繁的措施所有管路尤其高压管路均应适当支撑尤其在高压系统中弯管前后及软管连接之前必须支撑流量的任何突然扰动都将在弯管处产生使管路伸直的倾向如果管路未加支撑则导致甩动不过管夹不应把管子卡死而应为热胀冷缩留出足够的窜动自由度,{机钢包升降液压系统在钢包升降换向的一瞬间振动特别大使高压胶管的螺纹连接接头松动V形密封圈损坏而漏油从液压系统的设计经验来说一般通径大于,EE的高压胶管的连接方式均采用法兰连接而,{机钢包升降液压系统的高压胶管的通径为EE流量达每分钟三百多升造成惯性大振动特别大易使连接螺纹松动而漏油最后笔者将胶管拆下来去掉连接螺母直接与插入式焊接法兰焊接另外将钢包升降油缸所处的回转台平台上加焊固定支架将与高压胶管相连的不锈钢管进一步用管夹加固以减少对高压胶管的振动和冲击技改的效果本改造项目于,年T月至,年月完成经过近半年的运行统计取得了如下效果’滑动水口油缸在{机的使用寿命由,天变为K个月滑动水口油缸在,{机的使用寿命由R天变为,K个月高压金属软管在{机的使用寿命为天寿命提高了倍以上高压金属软管在,{机的使用寿命为,天寿命提高了T倍滑动水口液压系统油温在控制范围之内,{机钢包升降液压系统漏油频繁的问题得到了有效解决该项技术投资少见效快效益好具有推广应用价值参考文献,宋学义K袖珍液压气动手册W/K北京’机械工业出版社K作者简介梅明友’男湖北公安人工程师主要从事液压气动润滑系统的维护管理工作电话’,,’’AE2C’5H5E256U4ED25KH4E收稿日期,上接第,T’页减速装置后可将滚珠丝杠安装到原丝杠位置否则因电机尺寸较大使丝杠远离床身受力状态较差为便于同步齿型带的安装调整并防止间隙同步齿型带中心距应可调或者安装张紧轮图为齿型图齿型带中心矩调整结构图T齿型带张紧结构带中心矩调整结构电机安装在联接板上联接板与进给箱用螺栓紧固联接箱体上螺栓孔加工成长槽孔紧固螺栓松开后移动联接板可将齿型带拉紧图T为齿型带张紧结构箱体上加工出长槽孔螺母松开后张紧轴沿长槽孔移动使张紧轮滚动轴承压紧齿型带然后锁紧螺母结束语经过对工厂的设备改造后的实践证明电机经同步齿型带减速带动滚珠丝杠的方案是可行的该方案结构可靠成本低能满足数控机床性能要求可以在生产中广泛应用参考文献,胡占齐杨莉K机床数控技术W/K北京’机械工业出版社,,K,,王爱玲等K现代数控机床W/K北京’国防工业出版社,K,成大先等K机械设计手册W/K轴及其联接K北京’化学工业出版社,TK作者简介杨莉,女副教授研究方向’数控技术智能制造等电话’’TTAE2C’I3_2B12I56D4EKH4E收稿日期,’,JB机床与液压,K4K

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