应用于普通车床数控化改造的数控滑台设计

2 0 1 5年 8 月 第4 3卷 第 1 6期 机床与液压 MACHI NE TOOL HYDRAULI CS Au g 2 01 5 Vo 1 4 3 No 1 6 DOI 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 5 1 6 0 5 7 应用于普通车床数控化改造的数控滑 台设计 何敏佳 王 继武 刘 高洁 广州数控设备有限公 司 广东广州 5 1 0 0 0 0 摘要 介绍一种新型的 用于车床数控化改造的斜床身数控滑台 将主要的机械部件和电气部件模块化设计 以实现 快速安装 这种数控滑台按斜床身数控车床的结构设计 采用双矩形导轨结构并做高频淬火处理 配合高精度的滚珠丝 杠 具有高精度 高刚性 高稳定性 排屑方便等特点 数控滑台应用于车床的改造实现了对废旧车床的绿色再制造 节 约资源的同时也减少对环境的污染 关键词 车床数控化改造 数控滑台 快速安装 绿色再制造 中图分类号 T G 5 1 9 1 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 5 1 6 1 8 2 3 随着 电子信息技术的迅猛 发展 机床行业 已经进 入了 以数字化制造技术 为核心的机 电一体化 时代 机 床数控化程度也是一个国家工业 自动化水平 的重要体 现 发达国家大都已经完成了数控机床产业化的进 程 而 中国仍处 于机床数控化 的发展 阶段 提高机床数控化最直接的途径就是购置新的数控 机床 而另一个重要的途径就是对普通机床进行数控 化改造 机床数控化改造一方面可以降低企业的设备 采购成本 同时也使 旧的机床继续发挥其使用价值 随着数控机床需求的不断扩大及越来 越多数控化改造 机床在生产 中的应 用 机床 数控 化 改造 逐步 形成 产 业 这其 中大部分是对普通车床的数 控化改造 能够更加便捷地实现车床的数控化改造 并拥有 良好的加工精度是研究方向 C T L系列数控滑台是 在多年 的机床数控化改造经验的基础 上 设计 出的一 种模块化的应用于车床数控化改造的机构 文中主要 介绍这种数控滑台相对以往车床改造 方式的优势 和它 的主要结构特点 1 C T L系列数控滑 台在车床改造应用中的优势 普通 的数控车床改造 机械结构上需将 原机床的 进给机构更换为滚珠丝杠 并设计伺 服电机 与滚珠丝 杠的连接和传动 如果导轨有磨损 还需 重新磨 削导 轨来恢复机床的精度 电气安装方面也需重新设计 需要改造和增加 的零件 比较多 准备完成后 整个改造 过程也需要 4 5天 C T L系列数控滑台 将整个进给单元和控制部 分模块化 标准化 缩短产品生产周期 数控滑台和 控制柜作为标准部件可提前准备好 只需准备好普通 车床的床身便可快速安装 见图 1 整个安装过程 只需要 2天 可节约数 控化改造 的成本 也可对市 场 需求做 出快速反应 数 控车 床 图 1 C T L系列数控滑台应用于普通车床改造示意图 C T L系列数 控滑 台采用 斜床 身结 构设 计 改 造 出的机床也具有 斜床身机床所具有 的独特优势 斜床 身机床在加工零件 时刀具是从斜上方 向下运动进行切 削 切削力的方向与工件的重力方向基本一致 这样 可以减小切削振动 使主轴的运转更加平稳 而平床 身数控车床在加工零件时 切 削力 的方 向与工件 的重 力方 向成 9 0 这样会加大切削时的振动 c T L系列数控滑台的斜床身布局 使 x轴方 向 滚珠丝杆部件的重力直接作用于丝杆的轴向 传动时 的反 向间隙变 得很 小 而平 床身 数控 车床 的 方 向 丝杆不受轴 向重力影响 间隙无法直接 消除 同时 C T L系列数控 滑台的结 构在加 工过程 中不 易产生缠绕刀具的现象 也利于铁屑的排出 2 C T L系列数控滑 台主要特点 由人工铲 刮 的 向镶 条 面 与导 轨 面充 分接 触 收稿 日期 2 0 1 5 0 7 3 0 作者简介 何敏佳 1 9 6 3 一 男 高级经济师 主要从 事数 控 系统 伺 服驱 动 伺服 电机 工 业机器 人等 的技术 管理工 作 E ma i l g s k 0 0 1 1 2 6 t o m 1 8 4 机床与液压 第 4 3卷 的半精加工及精加工 批量生产的效率可以大幅度提 高 C T L系列 数控 滑 台有 多 种 配置 可 供客 户 选 择 数控系统有 G S K 9 2 8或 G S K 9 8 0等可供选择 驱动单 元有 G S系列 或 D A 9 8 系列交流伺 服单元 以及 D Y 3系 列三相混合式步进电机驱动器可供选择 电机有交流 伺服电机或三相混合式步进电机可供选择 刀架有 四 六 八工位立式 卧式 电动刀架或排刀架可供选 择 润滑系统有手动油泵或 自动油泵可供选择 性能 参数见表 1 表 1 C T L系列数控滑台性能参数 4 绿色再制造工程 绿色 环保 可持续发展 循环再利用 已经成 为全球共同关注的焦点 对自然资源的过度开发使用 已经造成了严重的生态破坏和环境污染 这其中机电 产品制造业使用了大量的资源 也是环境污染的一个 重要源头 数据 统计 造 成全 球 环境 污染 7 0 以上 的排放物来 自于制造业 每年产生约 5 5亿吨无害工 业垃圾和 7亿吨有害工业垃圾 在这种大环境下 绿 色再制造成为先进制造技术的重要组成部分和发展方 向 也是符合国家可持续发展战略的一项绿色系统工 程 C T L系列数控滑台在普通车床的数控化改造中 的应用正是秉承绿色再制造的理念 利用市场上逐渐 被淘汰的普通机床和报废机床 机床 的床头箱和床 身等主要零部件可再次利用 快速完成对它 的改 造 使它具有一 台全新数控 车床 同样 的性能 充分发 挥它的剩余价值 最大程度上减少资源的浪费 减少 对环境的污染 5 经济效益 C T L系列数控滑台不仅减少了资源的浪费 也 创造了丰厚的经济价值 近几年销售总量近 3 0 0台 实现产值 1 0 5 0万元 同时 C T L系列数控滑台也让 更多的客户体验到数控机床的高精 高效 6 结束语 c T L系列数控滑台采用斜床身结构 整体结构 刚性好 零件的加工精度高 特别是模块化的可快速 安装结构在中小型普通车床的数控化改造市场中得到 客户的认可 C T L系列数控滑 台充 分利用废弃 资源 再制造出丰厚的经济价值和社会价值 参考文献 1 倪祥明 数控机床及数控加工技术 M 北京 人民邮电 出版社 2 0 1 1 2 刘品 徐晓希 机械精度设计与检测基础 M 哈尔滨 哈尔滨工业大学出版社 2 0 0 4 3 吴玉明 普通车床数控改造方法的探讨 J 长春理工大 学学报 2 0 0 8 2 4 罗志建 朱红安 C