车床改造方案

普通车床数控改造方案（伺服）

待改造设备明细：

序号 机床型号 数量 机床生产厂 生产日期

1 C6150*1500 1 沈阳 2002

2 JIC616*1300 2 济南 2004

普通车床数控改造内容及配置：

1、采用圣维SWAI SKC2—Fa数控车床系统对该机床进行改造，交流伺服电机采用国产伺服电机，交流伺服模块采用圣维伺服模块。

2、取消原机床前刀架及相关传动机构，仅对原机床后刀架进给机构进行数控改造。

3、采用四度电机+弹性联轴器+滚珠丝杠副的传动方式。

4、曾装轴承座、螺母座、电机座 等相关零部件。

5、增装X、Z行程开关及相关附件。

6、增装Z向导轨防护装置。

7、电气控制柜安装，操作箱安装在电控柜上方(根据实际情况确定是否增加支臂)。

8、增加机床润滑控制方式及手动润滑泵、数控系统应该实现对主轴启、停控制，冷却泵启、停控制。改造后机床进给轴行程不低于原机床行程，几何精度不低于改造前的精度。

9、改造后两个进给轴快速进给速度为3000~5000mm/min(视机床本身而定)。

10、备货周期为5~10天，现场改造及培训周期为5~7天。

圣维skc2—Fa数控系统配置及功能。

普通车床数控改造主要特点

1、采用高性能微处理器和基于现场可编程门阵列（FPGA）的专用数控电路，实现粗细高速插补。

2、液晶（LCD）图文显示、中文操作菜单、友好界面。

3、自动升降速速控制。可配交流伺服驱动器和步进驱动器。

4、内置电子齿轮。

5、位置反馈坐标实时显示。

普通车床数控改造实现主要功能

G功能：30多种G代码：各种循环（内、外、端面、锥面、锥面、柱面、单头、多头螺纹循环、柱面、端面、锥面循环加工等）；X轴直径、半径编程；回起刀点位置校验；可实现恒线速切削。 编辑功能：全屏幕编辑

1 2020年4月19日普通车床数控化系统改造方案西飞工学院毕业设计说明书题目:CW61100普通车床数控化改造Z向专业: 数控技术班级: 07107004 学生姓名: 耿召指导教师: 文档仅供参考

- 1 - 2020年4月19日年月日目录CW61100普通车床改造的原因…………………………………………………(2)改造方案的确定……………………………………………………………………(2)机械部分改造………………………………………………………………………(3)安装调整过程中应注意的问题……………………………………………………(6)数控系统及伺服系统的改造………………………………………………………(7)功能的确定及分布…………………………………………………………………(9)机床的调试及验收…………………………………………………………………(9)改造后取得的效果…………………………………………………………………(11)设计小结…………………………………………………………………………文档仅供参考

- 2 - 2020年4月19日…(11)参考资料……………………………………………………………………………(12)一、CW61100普通车床改造的原因数控机床与普通机床相比较的特点: 1、能完成很多普通机床难以加工、或者根本不能加工的复杂型面零件的加工。 2、采用数控机床,能够提高零件的加工精度,稳定产品的质量。 3、能够提高生产率,采用数控机床比普通机床可提高生产率2～3倍,对复杂零件的加工,生产率可提高十几倍甚至几十倍。文档仅供参考

- 3 - 2020年4月19日 4、具有柔性,只需更换程序,就可适应不同品种及尺寸规格零件的自动加工。 5、大大减轻了工人的劳动强度。能够看出,数控机床是一种高效率、高精度、能保证加工质量,解决工艺难题,而且又具有一定柔性的生产设备。数控机床的广泛使用,将给机械制造业的生产方式、产品结构和产业结构带来深刻的变化,其技术水平高低和拥有量的多少,是衡量一个国家工业现代水平的重要标志。CW61100普通车床是中国天津机床厂1974年生产的大型车床,在贵阳车辆厂已使用近30年。主要用于加工机车轮毂的外圆、端面、多曲率圆弧处,由于该设备使用近30年,机械精度已严重下降,加之多情曲率圆弧处的加工质量要靠样板修整来保证,工人的劳动强度大,已难以保证产品的加工质量。随着新机车的发展,对机车轮毂的要求越来越高,多曲率圆弧处的曲率变化也越来越多。先使用的普通车床已无法满足生产加工要求,必须更新设备,经多方面比较、认为对CW61100普通车床进行数控化改造比重新购买新设备可节约资金近10万元。因此决定对CW61100普通车床进行数控化改造,以满足新型机车轮毂的加工要求。二、改造方案的确定1、新型机车轮毂的外形特点及加工要求:新型机车轮毂的外形有多曲率圆弧处、外圆和端面及倒角做、组成,而且多曲率变化圆弧处加工精度要求高,加工难点主要是多曲

目录

第一章 设计任务--------------------------------------------------- 1

第二章 总体体方案的确定------------------------------------------- 1

第三章 主传动系统的改造方案--------------------------------------- 2

3.1主传动系统的改造方案 ------------------------------------------ 2

3.2换装自动回转刀架 ---------------------------------------------- 2

3.3螺纹编码器的安装方案 ------------------------------------------ 3

第四章 进给传动部件的计算和选型----------------------------------- 4

4.1脉冲当量的确定 ------------------------------------------------ 4

4.2切削力的计算 -------------------------------------------------- 4

4.3滚珠丝杆螺母副的计算和选型（纵向） ---------------------------- 4

4.4同步带减速箱的设计（纵向） ------------------------------------ 6

4.5步进电动机的计算和选型（纵向） -------------------------------- 6

4.6同步带传递功率的校核 ----------------------------------------- 12

第五章 控制系统硬件电路设计------------------------------------- 14

车床的数控改造

摘要：介绍了一种利用SKY数控系统将一般车床改造成数控铣床的原理和方法。此法成本低，机床精度高，具有较大的社会效益和经济效益。

注塑机和挤出机作为生产塑料制成品的专用机器，在世界范畴内得到了广泛应用。螺杆作为挤出机、注射机的重要元件，其加工质量直截了当阻碍着挤出机、注射机的性能。用传统的手动操作方式加工螺杆，一致性差、功效低，加工质量得不到保证。采纳数控技术加工螺杆已成为必定的趋势。目前专用于加工螺杆的数控铣床价格昂贵，不易被用户同意；而采纳经济型数控系统及步进电机对车床进行改造成的经济型数控螺杆铣床，尽管价格较低，但功能较少、可靠性较差，使用过程中问题较多。

1 改造原理及方法

南京四开电子企业与我市某机床厂应广东一用户的要求，在车床上加装SKY数控系统，改造成功一台专门用于加工螺杆的数控螺杆铣床。它具有成本低、功能强、加工出的螺杆精度高、同一性好等优点，而且能够轻松地加工变径、变距(包括分段变距和连续变距)等各种专门要求的螺杆。

该系统具有中文界面，有全屏幕程序编辑功能，编程专门方便。程序储备量专门大，能够可靠地储存10000个加工程序。机床的驱动采纳数字式交流伺服电机，功率有足够的富余量，因此机床的稳固性和可靠性专门好，有效地解决了螺杆加工的问题。

SKY数控螺杆铣床是在一般车床上改造成功的，它的差不多结构如图1所示。

图1 差不多结构图

该机床是在一般车床的拖板上加装铣头，并装配数字式交流伺服电机，分别操纵主轴旋转及拖板的X、Z向运动，实现三轴联动。通过三轴联动的操纵，加工出各种形状的螺杆。

将车床刀架拆掉，装上铣头。铣头和主轴由数字式交流伺服电机直截了当通过同步带轮、同步带传动。X、Z向由数字式交流伺服电机直截了当通过联轴节与滚珠丝杠直连，从而操纵X、Z向移动。如此，整个机械改动不大，机械结构更为简单、运行更为灵活，并减少了传动误差。

用SKY数控系统改造螺杆铣床，用装在电机上的编码器作为检测元件，驱动装置为数字式交流伺服电机，从而构成一个输入为Dj，输出为DO的随动系统。由于编码器的辨论率较高，反馈采纳数字脉冲，伺服部分采纳双脉冲输入操纵，保证了它的抗干扰能力。 SKY系列数控系统既有全闭环的也有半闭环的，可依照用户要求而定。