普通銑床的數(shù)控化改造

徐廷康，張紅軍，田縣城

（常州市歐凱數(shù)控機(jī)床有限公司，江蘇常州 213004）

0 機(jī)床數(shù)控化改造的目的

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對機(jī)械產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)率提出了越來越高的要求。機(jī)械加工工藝過程的自動化是實(shí)現(xiàn)上述要求的最重要的措施。它不僅能夠提高產(chǎn)品的品質(zhì)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，還能夠大大改善工人的勞動條件。

和普通銑床相比較，數(shù)控化銑床具有很多優(yōu)勢，而目前在市場上購買的數(shù)控銑床的價格遠(yuǎn)高于改裝一臺普通銑床所需花費(fèi)，且在現(xiàn)有技術(shù)條件下，對普通銑床的數(shù)控化改造更可行。所以將著重對普通銑床的數(shù)控化改造過程進(jìn)行描述。

1 改造方案、用途及數(shù)控系統(tǒng)的選配

根據(jù)不同的加工用途，一般普通型銑床有以下幾種改造方案:

改造方案一:X/Y兩個進(jìn)給傳動軸將原有的普通梯形絲桿更換為滾珠絲桿，并配上經(jīng)濟(jì)型步進(jìn)電動機(jī)。或（交流伺服電動機(jī)）這種改造方式一般用于銑削平面為主的零件，配合手動主軸套筒的升降可以進(jìn)行鉆孔，攻螺紋的加工等。這種數(shù)控化改造很容易實(shí)現(xiàn)，改造成本較低，經(jīng)濟(jì)適用。

改造方案二:X/Y兩個進(jìn)給傳動軸將原有的普通梯形絲桿更換為滾珠絲桿，驅(qū)動兩個方向的進(jìn)給運(yùn)動，Z軸進(jìn)給方向保留原傳動結(jié)構(gòu)及普通梯形絲桿不變，三軸均配上步進(jìn)電動機(jī)來驅(qū)動。因?yàn)樯蹬_較重，Z軸升降臺方向保留原機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)手動方式，不配經(jīng)濟(jì)型步進(jìn)電動機(jī)，配上數(shù)控銑床用的數(shù)控系統(tǒng)后，只能實(shí)現(xiàn)橫縱兩個方向的數(shù)控進(jìn)給運(yùn)動。根據(jù)不同的加工要求，數(shù)控系統(tǒng)一般選用控制精度為0.01 mm或0.001 mm的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床系統(tǒng)，如國產(chǎn)歐凱數(shù)控系統(tǒng)的OK990 MD型號控制精度為0.01 mm，可控制三軸聯(lián)動，可以配經(jīng)濟(jì)型步進(jìn)電動機(jī)或（交流伺服電動機(jī)）來驅(qū)動。Z軸如果更換為滾珠絲桿必須加裝防下滑裝置，如離合器等，而現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)所限制，增加離合器改動機(jī)構(gòu)較大，改裝難度有點(diǎn)大，而且Z軸的驅(qū)動電動機(jī)必須有失電制動功能。因?yàn)槠胀ㄌ菪徒z桿有自鎖功能，即使升降臺在下降過程中電動機(jī)突然失電，也不會造成意外。因此這種改造方法是經(jīng)濟(jì)可行的，也比較容易實(shí)現(xiàn)，改造后的機(jī)床可控制三軸聯(lián)動，不僅用于平面類銑削加工，也可以進(jìn)行一般的模具加工，參見圖1。

圖1 Z軸傳動示意圖

這種改造方案的優(yōu)點(diǎn)是:低成本實(shí)現(xiàn)了數(shù)控化三軸聯(lián)動，改造后的機(jī)床可以銑削平面、圓弧，還可以完成鉆孔、攻絲以及小型模具的粗加工等復(fù)雜加工工序。這種改造方案的缺點(diǎn)是:由于銑頭箱體的結(jié)構(gòu)所限制，一般普通銑床的主軸套筒的行程大約有150300 mm，這比原升降臺的行程相比大大降低了。但是這個行程經(jīng)過實(shí)踐證明可以滿足形狀復(fù)雜的小型產(chǎn)品復(fù)雜工序的加工以及小型模具的粗加工。根據(jù)機(jī)床的實(shí)際用途來選配數(shù)控系統(tǒng)，如常州歐凱數(shù)控系統(tǒng)OK990 MD經(jīng)濟(jì)適用型數(shù)控系統(tǒng)配三相步進(jìn)電動機(jī)或交流伺服電動機(jī)，可以完成模具的粗加工和半精加工。控制精度可以達(dá)到0.01 mm，目前就是因?yàn)檫@種改造方案較為經(jīng)濟(jì)適用，得到大部分用戶的認(rèn)可，不僅減少設(shè)備的投入，還可以節(jié)省資金。所以將普通銑床改造為數(shù)控銑床值得推廣和運(yùn)用。

2 結(jié)語

目前社會上有大量的舊機(jī)床，因加工精度差生產(chǎn)效率低，或年久失效被閑置，將已經(jīng)磨損的，失效的舊機(jī)床改造成性能優(yōu)越的數(shù)控機(jī)床，不僅提高了零件的加工精度和勞動生產(chǎn)效率，還能節(jié)約大量的資金，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益，為祖國的工業(yè)發(fā)展盡綿薄之力。