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加工中心工作台的改造

加工中心工作台的改造

数控铣床工作台设计

目录 设计任务 (3) 一.系统总体方案设计 (3) (一)机械系统 (3) (二)接口设计 (3) (三)伺服系统设计 (4) (四)控制系统设计 (4) 二.机械系统的设计计算 (4) (一) 滚珠丝杠的选型与计算 (4) (二) 滚动直线导轨的选型与计算 (7) (三) 电机的选择 (8) (四)光电开关的选择 (10) (五)限位开关的选择 (10) 三控制系统设计 (12) 1.操作面板的布置图 (12) 2.操作面板功能介绍 (12) 3.控制系统原理框图 (15) 5、光电开关和限位开关信号采集原理 (15) 6、键盘、显示器接口电路分析 (15) 四程序 (16) 五参考文献 (19) 设计任务: X方向行程:300mm Y方向行程:200mm 工作台面的参考尺寸:500X300mm

平均切削力:1500N 平均切削进给速度:600mm/min 最高运动速度:6m/min 定位精度:0.02mm 工作寿命:每天8小时,工作8年,250天/年一.系统总体方案设计 由设计任务书知,本次设计可采用如下方案 (一)机械系统 1.传动机构采用滚珠丝杠副 2.导向机构采用滚动直线导轨 3.执行机构采用步进电机 (二)接口设计 1.人机接口 (1)采用键盘作为输入 (2)采用LED作为指示标志 (3)采用数码管作为显示器

2.机电接口 采用光电耦合器作为微型机与步进电动机驱动电路的接口,实现电气隔离. (三)伺服系统设计 采用开环控制 (四)控制系统设计 二.机械系统的设计计算 (一)滚珠丝杠的选型与计算 由技术要求,平均载荷F=1500N,丝杠工作长度L=300mm, 工作寿命8250816000h L h =??=,传动精度要求0.02mm σ=± 设导程P=5 mm ,则 max 600 120/min 5 60001200/min 5 m n r n r ==== (1) 求计算载荷 1.21.01.016001 C F H A M F K K K K N ==???= 由条件,查《机电一体化系统设计》表2-6取F K =1.2, 查表2-6取H K =1.2, 表2-4取 D 精度, 查表2-6取A K =1.0, (2)计算额定动载荷计算值Ca`由式 (2-4) 19209336Ca F N '===

五轴加工中心简介(有用)

五轴加工中心简介 立式(三轴)最有效的加工面仅为工件的顶面,卧式加工中心借助回转工作台,也只能完成工件的四面加工。目前高档的加工中心正朝着五轴(以及五轴以上)控制的方向发展,工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置上五轴联动的高档数控系统,还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工。 这类加工中心的回转轴有两种方式,一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转,定义为A轴,A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台,在图示的位置上环绕Z轴回转,定义为C轴,C 轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合,固定在工作台上的工件除了底面之外,其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度,这样又可以把工件细分成任意角度,加工出倾斜面、倾斜孔等。A 轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动,就可加工出复杂的空间曲面,当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单,主轴刚性非常好,制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大,承重也较小,特别是当A轴回转大于等于90度时,工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头,能自行环绕Z 轴360度,成为C轴,回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴,一般可达±90度以上,实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活,工作台也可以设计的非常大,客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点:我们在使用球面加工曲面时,当中心线垂直于加工面时,由于球面铣刀的顶点线速度为零,顶点切出的工件表面质量会很差,采用主轴回转的设计,令主轴相对工件转过一个角度,使球面铣刀避开顶点切削,保证有一定的线速度,可提高表面加工质量。这种结构非常受高精度曲面加工的欢迎,这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度,高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈,分度精度都在几秒以内,当然这类主轴的回转结构比较复杂,制造成本也较高。

(完整版)立式加工中心结构

立式加工中心的分类 马毅, 【摘要】介绍了立式加工中心的分类及结构 【关键词】立式加工中心;分类;结构 The classification of Vertical Machine Center Ma yi , 【Abstract 】:This paper introduces classification and structure of vertical machine center 【Keywords 】:vertical machine center; classification ;structure 一、概述 进入21 世纪,我国机床制造业面临着市场需求旺盛而引发的制造装备业发展的良机,机床是机械制造的工作母机,是装备制造的基础设备,主要应用领域是汽车、船舶、工程机械、军工、农机、电力设备、铁路机车、阀门等行业。在汽车、船舶、工程机械等行业的产能扩张压力的推动下,机床工业正迎来快速发展阶段。 数控机床是现代制造业的基础装备,一个国家数控机床的水平高低和拥有量是衡量国家综合经济实力和国防安全的重要标志。当今,数控机床已成为机床市场消费的主流产品,我国汽车、航天航空、船舶、一般机械、铁路机车、军工和高新技术产业的发展为数控机床提供了广阔的市场。 加工中心是典型的数控机床,它的产销量占数控机床市场的30%?40%,立式加工中心是加工中心中的主要产品,它的主轴轴线垂直于水平面。立式加工中心主要的用户层面为:以看好的汽车零部件行业为首,还有工程机械、军工、模具、阀门、飞机、医疗设备、电力、光学设备等行业。立式加工中心的产销量占加工中心市场的60%?70%,2007年,国内生产 立式加工中心近9000台,并且从国外进口立式加工中心近11000台。即国内立式加工中心年需求量近20000 台,市场需求量巨大。 二、立式加工中心的分类 1. 定立柱式立式加工中心(即工作台运动,立柱固定型结构) 定柱式立式加工中心,又称工作台运动式立式加工中心。此类立式加工中心产销量占立式加工中心市场的75%左右,大多数机床制造厂家都有此类结构的机床。此类机床属于传统 1

加工中心大修案例分享

一、主轴系统常见故障 1.立式加工中心镗孔精度下降,圆柱度超差,主轴发热,噪声大,但用手拨动主轴转动阻力较小。 (1)故障分析。主轴部件解体检查,发现故障原因如下:①主轴轴承润滑脂内混有粉尘和水分,这是因为该加工中心用的压缩空气无精滤和干燥装置,故气动吹屑时少量粉尘和水气窜入主轴轴承润滑脂内,造成润滑不良,导致发热且有噪声;主轴内锥孔定位表面有少许碰伤,锥孔与刀柄锥面配合不良,有微量偏心; ②前轴承预紧力下降,轴承游隙变大;③主轴自动夹紧机构内部分碟形弹簧疲劳失效,刀具未被完全拉紧,有少许窜动。 (2)故障处理。更换前轴承及润滑脂,调整轴承游隙,轴向游隙0.003mm,径向游隙士0.002mm;自制简易研具,手工研磨主轴内锥孔定位面,用涂色法检查,保证刀柄与主轴定心锥孔的接触面积大于85%;更换碟形弹簧。将修好的主轴装回主轴箱,用千分表检查径向跳动,近端小于0.006mm,远端150mm 处小于0.010mm。试加工,主轴温升和噪声正常,加工精度满足加工工艺要求,故障排除。 (3)改进措施:①增加压缩空气精滤和干燥装置,过滤器要定期排水,定期清洗或更换滤芯;②随时检查主轴锥孔、刀柄的清洁和配合状况,检查空气干燥器工作是否正常;③合理安排加工工艺,避免材料切除率陡变;④严禁超负荷运行,有故障应及时报修,不得带病运行。 2.主轴部件的拉杆钢球损坏 (1)故障现象。立式加工中心主轴内刀具自动夹紧机构的拉杆钢球和刀柄拉

紧螺钉尾部锥面经常损坏。 (2)故障分析。检查发现,主轴松刀动作与机械手拔刀动作不协调。这是因为限位开关挡铁装在气液增压缸的气缸尾部,虽然气缸活塞动作到位,增压缸活塞动作却没有到位,致使机械手在刀柄还没有完全松开的情况下强行拔刀,损坏拉杆钢球及拉紧螺钉: (3)故障处理。清洗增压油缸,更换密封环,给增压油缸注油,气压调整至0.5~0.8MPa,试用后故障消失。 (4)改进措施:①定期检查并清洁气液增压油缸,监测刀具自动夹紧机构各部分的运行状况,及时消除故障隐患;②定期检查调整气压和液压系统压力,检验液压油质,如氧化变质应及时更换。 3.主轴部件的定位键损坏 (1)故障现象。立式加工中心换刀时冲击响声大,主轴前端拨动刀柄旋转的定位键局部变形。 (2)故障分析。响声主要出现在机械手插刀阶段,故障初步确定为主轴准停位置误差和换刀参考点漂移。本机床采用霍尔元件检测定向,引起主轴准停位置不准的原因可能是主轴准停装置电气系统参数变化、定位不牢靠或主轴径向跳动超差。首先检查霍尔元件的安装位置,发现固定螺钉松动,机械手插刀时刀柄键槽未对正主轴前端定位键,定位键被撞坏。 主轴换刀参考点接近开关的安装位置同样有松动现象,使换刀参考点微量下移,刀柄插人主轴锥孔时锥面直接撞击主轴定心锥孔,产生异响。 (3)故障处理。调整霍尔元件的安装位置后拧紧并加防松胶。重新调整主轴

凯达数控加工中心

数控加工中心基础知识 加工中心的选用 1.被加工对象的选定 确定选购对象之前,首先要明确准备加工的对象。一般来说,具备下列特点的零件适合在加工中心加工: 多工序集约型工件指在一个工件上需要用许多把刀具进行加工。 定位繁琐的工件例如有一定位孔距精度要求的多孔加工,利用机床定位精度高的特点,很方便实施。 重复生产型的工件适合加工单件小批量生产。小批量指在1-100件,每批数量不多,但又需要重复生产。另外,即使工件形状尺寸不同,但又是相似工件,易于实现成组加工(GT)工艺的零件。 复杂形状的零件模具、航空零件等复杂形状工件,能借助自动程序编制技术在加工中心上加工各种异形零件。 箱体类、板类零件在卧式加工中心上利用回转工作台,对箱体零件进行多面加工,如主轴箱体、泵体、阀体、内燃机缸体等。如果连顶面也要一次装夹中加工,可选用五面体加工中心。立式加工中心适合加工箱盖缸盖、平面凸轮等。龙门加工中心用于加工大型箱体、板类零件,如内燃机车缸体、加工中心立柱、床身、印刷墙板机等。 2.机床规格的选定 根据确定的加工工件的大小尺寸,相应确定所需机床的工作台尺寸和三个直线坐标系的行程。工作台尺寸应保证工件在其上面能顺利装夹工件,加工尺寸则必须在各坐标行程内,此外还要考虑换刀空间和各坐标干涉区的限制。 3.机床精度的选定 加工中心的精度分类为普通型和精密型,其主要精度项目见下表: 加工中心主要精度项目精度项目普通型(mm) 精密型(mm) 直线定位精度±0.01/全程±0.005/全程 重复定位精度±0.006 ±0.002

铣圆精度0.03-0.04 0.015 用户根据工件的加工精度要求,选用相应精度等级的机床,批量生产的零件,实际加工出的精度数值可能是定位精度的1.5-2倍。普通型机床批量加工8级精度工件,精密机床加工精度可达5-6级,但要有恒温等工艺条件,所以精密型机床使用严格,价格高。 4.刀库容量的选定 加工中心的制造厂家对同一种规格的机床,通常都设2-3种不同容量刀库,例如卧式加工中心刀库容量有30、60、80等,立式加工中心有16、24、32把容量的刀库。 用户在选定时,可以根据被加工工件的工艺分析结果来确定所需数量,通常以需要一个零件在一次装夹中所需刀具数来确定刀库的容量,因为换另一零件加工时,需要重新安排刀具,否则刀具管理复杂并容易出错。 从统计数据来看立式加工中心选用20把刀左右的刀库,卧式加工中心则选用40把刀左右的刀库为宜。当然要根据实际需要最后确定。用于柔性制造单元(FMC)或柔性制造系统(FMS)的加工中心机床,其刀库容量应选大容量刀库,甚至配置可交换刀库。 5.机床选择功能及附件的选定 选定加工中心机床时,除了基本功能和基本件以外,还有提供用户根据自身要求选用的功能和附件,称选择功能、选择附件(任选附件)。随着数控技术的发展,可供选择的内容越来越多,其构成价格在主机中所占的比例也越来越大,所以不明确目的大量选用附件也是不经济的,所谓“有备无患”的订购指导思想实质上是浪费。因此选订时要全面分析,还要适当考虑长远因素。 选择功能主要对于数控系统而言,对那种价格增加不多,但对使用带来许多方便的功能,应适当配置齐全一点,而对可以多台机床公用的附件,就可以考虑一机多用,但必须考虑接口是通用的。 6.加工节拍与机床台数估算 根据已经选定的工件,然后分析工艺路线,在这个工艺路线中选出准备在加工中心上加工的工序,对这些工序作工时节拍估算。 根据现用工艺参数,估算每道工序的切削时间,而辅助时间通常取切削时间的10%-20%。

双工作台数控加工中心的机床托盘交换装置

双工作台数控加工中心的机床托盘交换装置 简介数控机床的托盘交换装置主要有两大类:一类是旋转交换,另一类是推拉交换。旋转交换由于被交换的 2 个工件由交换装置同时进行抬起旋转,所以只适用于小质量工件,具有一定的局限性;推拉交换方式可对较大质量工件进行交换,一般采用普通液压缸或链轮传动,此两种传动一般需要占用较大空间,特别当设计空间较小时受到很大的限制。数控机床托盘交换装置设有交换台体,交换台体上面分别固定有检测开关、推拉缸、滑板轨道、个托盘支撑体和侧检测开关,滑板轨道与机床X 轴平行,滑板轨道上面有沿着轨道可运动的小滑板,小滑板上面固定有双向二级液压缸和前检测开关、后检测开关,二级液压缸上固定有定位块,推拉缸与小滑板固定连接,并可推动小滑板沿滑板轨道运动,托盘支撑体上面固定有定位缸和平行滚动轨道,左工作托盘在平行滚动轨道的上面,并由定位缸进行定位,右工作托盘放置在机床X 轴上,并可沿机床X 轴移动。当需要进行交换时,在机床内的左工作托盘先运行至预定位置,然后双向二级液压缸 1 完全伸出,检测开关12 检测二级液压缸1 到位后,推拉缸3 开始拖动小滑板4及其上的双向二级液压缸 1 沿滑板轨道 5 运动,直至定位块插入左工作托盘9 的凹槽内,由检测开关2 检测到位后发出讯号,二级

液压缸 1 开始将工作托盘一9 拉回,此时二级液压缸1 的上端活塞处于后检测开关13 的位置,左工作托盘9 触碰侧检测开关14,定位缸7 的活塞杆伸出将左工作托盘9 定位,然后推拉缸3 将小滑板4 及其上面的双向 2 级液压缸1 推动,直至定位块11 插入右工作托盘10 的凹槽内,此时检测开关2 发讯,右侧定位缸7 的活塞杆下降,双向二级液压缸 1 开始将右工作托盘10 沿滑板轨道5 推出,直至前检测开关12检测伸出到位,工作托盘锁紧,推拉缸 3 将小滑板4 和其上的双向二级液压缸 1 拖拉至中间位置,检测开关2 发讯,双向二级液压缸 1 的活塞缩回,完成一次交换。效果是通过双向 2 级液压缸可有效地缩短液压缸的长度(为普通液压缸的一半长度),使操作者更加靠近工作台,方便实现工件的装夹。另外通过液压缸上两套2 级套筒机构完成导向功能,可有效防止交换装置在运行中因行走偏离而造成事故。

立式加工中心移动工作台设计

1 前言 数控机床是一种装有计算机数字控制系统的机床,数控系统能够处理加工程序,控制机床完成各种动作。与普通机床相比,数控机床能够完成平面曲线和空间曲面的加工,加工精度和生产效率都比较高,因而应用日益广泛。 1.1 数控机床的组成 一般来说,数控机床由机械部分、数字控制计算机、伺服系统、PC控制部分、液压气压传动系统、冷却润滑和排泄装置组成。数控机床是由程序控制的,零件的编程工作是数控机床加工的重要组成部分。伺服系统是数控机床的驱动部分,计算机输出的控制命令是通过伺服系统产生坐标移动的。普通的立式加工中心有三个伺服电机,分别驱动纵向工作台、横向工作台、主轴箱沿X向、Y向、Z向运动。X、Y、Z是互相垂直的坐标轴,因而当机床三坐标联动时可以加工空间曲面。而对于五轴联动的数控机床来说,则多出了B轴和C轴。Y轴的旋转轴为B轴,Z轴的旋转轴为C轴。 1.2 数控机床的加工运动 机械加工是由切削的主运动和进给运动完成的,控制主运动可以得到合理的切削速度,控制进给可得到各种不同的加工表面。数控机床的坐标运动是进给运动,对于三坐标的数控机床,各坐标的运动方向通常是相互垂直的,即各自沿笛卡尔坐标系的X、Y、Z轴的正负方向移动。如何控制这些坐标移动来完成各种不同的空间曲面加工是数字控制的主要任务。大家知道,在三维空间笛卡尔坐标系中,空间任何一点都可以用X、Y、Z坐标值来表示,对一条空间曲线也可以用三维坐标函数来表示。怎样控制各坐标轴的运动才能完成曲面加工呢?现在来介绍一下吧。 曲面加工时刀具的移动轨迹与理论上的曲线不吻合,而是一条逼近线。由于各种插补的计算公式不同,使逼近的折线也不同,通常有下面几种计算方法:逐点比较法,积分法和时间分割法。

数控铣床的改造

第一章概述 1.1课题研究的背景必要性 随着科学技术的发展,机械产品日趋精密、复杂、而且产品的生产周期短、改型频繁。这不仅对机床设备提出精度与效率的要求提出了通用性与灵活的要求。特别是航空、造船、武器、模具生产等精密加工的零件具有精度高、形状复杂、经常变动的特点。因此机械产品部件的生产设备机床也相应的提出了高性能、高精度化的要求。 利用计算机控制数控机床进行加工使得零件的加工变得十分的方便、快速,很大程度上节约了人力和物力的使用,使得工业自动化程度更高。但是许多企业由于资金等方面的约束不能及时引进先进数控机床,这样制约了生产率的提高,不利于自动化程度的提高。因此各种机床的数控改造开发成为众多专业技术人员研究的一。 数控,用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制,其对零件的加工相比普通机床有着很多的优点: (1)自动化程度高,劳动强度低。 (2)加工精度、加工质量稳定可靠。 (3)对零件加工的适应性强,灵活性好,能加工形状复杂的零件。 (4)加工生产率高。 (5)有利于生产管理的现代化。 (6)对加工对像的适应性强。 并且目前在机械行业中,随着市场经济的发展,产品更新周期越来越短,中小批量的生产所占有的比例越来越大,对机械产品的精度和质量要求也在不断地提高与推进。所以普通机床越来越难以满足加工的要求,同时由于技术水平的提高,数控机床的价格在不断下降,因此,数控机床在机械行业中的使用将越来越普遍,而对原有普通机床的数控化改造也应是越来越广泛,依照设计任务本设计对X53K立式铣床进行了数控化改造。 1.2数控技术的发展过程 随着计算机技术应用到机床上,机械产品的质量在很大程度上不再依赖于机床操作者的操作水平,能实现复杂零件的加工。 近半个世纪以来,数控系统经历了两个阶段、六代的发展。

立式数控铣床工作台(X轴)设计

天津职业技术师范大学 立式数控铣床工作台(X轴)设计 专业:机电技术教育 班级学号: 学生姓名: 指导教师: 二〇一三年七月

目录 前言 (2) 第一章数控铣床工作台(X轴)设计计算 (5) 1.1 概述 (5) 1.2 设计计算 (6) 1.3滚珠丝杠螺母副的承载能力计算 (16) 1.4传动系统的刚度计算 (18) 1.5 驱动电动机的选型和计算 (20) 1.6 机械传动系统的动态分析 (24) 1.7 传动系统的误差计算和分析 (25) 1.8 确定滚珠丝杠螺母副的规格型号 (26) 第二章电气原理图 (28) 参考文 (33) 总结 (34)

前言 数控机床是数字控制机床的简称,是用数字化信息来实现工件与刀具相对运动轨迹、切削加工工艺参数及各类辅助操作等步骤自动控制的高效率加工机床,在国民经济中有着重要的地位和作用。随着数控技术和材料科学的发展,近年来世界数控机床向高速、精密、智能和绿色方向发展。具体表现为:高速化、精密与超精密化、复合化、开放化、智能化、绿色化,高效化。 我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代,通过“六五”期间引进数控技术,“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”,我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年,我国数控产业发展迅速,1998~2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此,进口机床的发展势头依然强劲,从2002年开始,中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国,2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元,国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显,70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力,究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。就刚刚过去的“十一五”期间,我国数控机床行业突破了

最新双机床工作台可使机床提高工作高效率

双机床工作台可使机床提高工作高效率

EBy公司在其加工车间的龙门加工中心上采用了双机床工作台的结构方式,从而使其在工件的交换过程中,不需要停止机床的主轴运转。操作员可以在机床工作区以外的工作台上安全地安装和调试一个新的工件,同时该机床可以铣削加工夹持在另一工作台上的工件。 当机床的主轴空转时,是无法为生产厂获取效益的。正因为这一原因,加工车间总是要千方百计地降低零件在运行过程中的工件交换时间以及新工件的装卸/调试时间。 Martin-Palmer Tool & Die公司意识到,尽可能大幅度地降低主轴停车时间,对其成功打入新市场和赢得新客户具有十分重大的意义。Martin-Palmer Tool & Die公司在1953年以模具车间的名义起家,多年来,在俄亥俄州的Dayton公司,他们在汽车工业的专用材料加工设备方面积累和获得了专门的设计和制造技术。然而在四年前,这一部分业务的发展速度开始减缓。为了适应新的形势,该公司开始追求短期性的工作,它认为,对于美国的制造商而言,寻求海外的外协生产成本过高。于是便开始将目标从汽车工业转移到**和民用产品制造厂和其他市场的OEM原始设备制造商。该公司的合伙人Rich Blevins 先生说,现在的状态是,没有一家客户可以占据该公司毛销售额的30%以上。

当另一个发动机缸体正在机床的密封工作区内铣削加工时,操作员已经事先将这一发动机缸体牢固地夹紧在机床外面的一个工作台上,可以大幅度地减少工件交换时的主轴停机运行时间 为了降低机床主轴的停车时间,该公司认为可以选用的办法是:在其现有的VMC立式加工中心基础上,增加托盘交换系统。为此,该公司决定采用一种非典型的龙门式机床平台,这种平台由Milltronics公司提供,其结构形式是采用两个独立定位的工作台。2006年9月,该公司购置了其第一台Milltronics TT24双工作台机床,大约一年后,又购置了其第二台机床。 正如Blevins先生强调的那样,该公司之所以选用这样的设备平台出于以下几个原因(其加工的零件数量在1~350个之间): 这一机床的设计,可满足该公司对机床主轴最高效率加工的需要。操作员可以在机床工作区以外的工作台上安装和调试一个工件,同时,机床可在另一个密封工作区的工作台上加工另一个零件。机床主轴的惟一停车时间发生在卸除已加工完的零件和更换新工件的时候。在加工操作过程中,机床工作区任何

FANUC 0i—MD数控系统在H800立式加工中心改造中的应用

FANUC 0i—MD数控系统在H800立式加工中心改造中的应用 描述0i-MD數控系统在H800立式加工中心改造中的應用,介绍设备的改造方案,数控系统的选型与配置,系统调试,刀库调试方法等。 标签:Oi-MD数控系统;αi伺服系统;PLC控制 1 项目简介 哈尔滨电机厂有限责任公司轻金分厂H800立式加工中心是从台湾永进机床厂购买的高精度数控设备。原机床采用FANUC 0-M数控系统。FANUC 0M数控系统集成度低,数控系统及电气元件严重老化,但是机床机械刚性好,所以为了恢复满足车间生产需要,我们决定对H800立式加工中心进行升级改造。 2 设备改造选型于配置及设计 FANUC 0i-MD数控系统该系统源自于FANUC目前在国际市场上销售的高端CNC 30i/31i/32i系列,性能上比之前使用的0系列提高了许多,硬件上采用了更高速的CPU,提高了CNC的处理速度。FANUC αi系列全数字伺服具备了软件技术和先进硬件相结合的HRV控制功能。使伺服驱动性能平滑、平稳无振动;高速跟随指令的变化、跟随精度高。数控系统具备AI现行控制,和纳米插补功能。AI现行控制包括了,插补前直线型加/减速预读处理,自动拐角减速,按加速度箝制进给速度,按圆弧半径箝制进给速度,程序段重迭,提前前馈。纳米插补是指对CNC的微米级别的读入指令进行1000倍的细化,使其达到了纳米级别,作为伺服的控制指令输出给进给驱动器,所以伺服的移动单位能够达到纳米级别。通过FANUC先进功能的应用,极大地提高了机床的加工质量。FANUC 0i-MD数控系统操作界面友好,可以选装操作向导(Manual Guide 0i)功能,ManualGuide0i功能中有丰富的固定加工循环,比如钻孔,形腔,铣槽,螺纹等功能。 3 电气的配置及调试 采用FANUC 0i-MD系统替换原来的FANUC 0M系统,内置PMC、支持用户宏程序、多种固定加工功能、刚性攻丝、工件坐标系等功能。系统内置的PMC 功能,实现机床的程序控制,恢复机床所有辅助功能,PMC单元使用JD51A接口通过I/O Link串行总线连接两个I/O接口模块。两个接口模块分别装操作面板和电气柜中,其中操作面板中的接口模块带有电子手轮接口。机床保留原机床反馈方式,X轴、Y轴、Z轴采用光栅尺进行全闭环控制,B轴有电机编码器作为位置检测进行半闭环控制。主轴有独立的位置编码器进行主轴定位控制,主轴的内置和外置编码器分别连接主轴模块的JYA2和JTA3接口。数控系统使用FSSB 光缆通过CPO10A接口连接两个双轴进给伺服电机模块。伺服电机编码器连接电机模块的ENC接口,光栅尺反馈信号连接到分离型检测接口单元,然后通过接口单元的COP10B接口串联到光纤网络中。

cnc加工中心基础知识【史上最全】

cnc加工中心基础知识【史上最全】 内容来源网络,由深圳机械展收集整理! CNC加工中心是一种装有程序控制系统的自动化机床。由于制造业对智能和自动化的要求越来越高,CNC加工中心在国内尤其是华南、华东地区得到快速发展。据统计,每年用于加工手机外壳的CNC数量都在几十万的数量级,市场巨大! 今天小编给大家介绍一下CNC加工中心的分类、组成以及应用范围,希望对大家有所帮助! 一、cnc加工中心的分类 加工中心常按主轴在空间所处的状态分为立式加工中心、卧式加工中心、龙门加工中心、万能加工中心。加工中心的主轴在空间处于垂直状态的称为立式加工中心,主轴在空间处于水平状态的称为卧式加工中心。

cnc立式加工中心 结构形式多为固定立柱式,工作台为长方形,适合加工盘、套、板类零件。立式加工中心通常有三个直线运动坐标,XYZ轴,还可以在工作台上安装一个第四轴A轴。 立式加工中心装夹方便,便于操作,便于观察加工情况,调试程序方便,但受立柱高度和换刀机构的影响,不能加工太高的零件。立式加工中心结构简单,占地面积小,价格较低。

cnc 卧式加工中心 通常采用移动式立柱,主轴箱在两立柱之间,沿导轨上下移动。卧式加工中心通常有三个直线运动坐标,面对机床,左右移动为X轴,前后移动为Z轴,上下移动为Y轴。卧式加工中心还可以在工作台上安装一个第四轴A轴。可以加工螺旋线类、圆柱凸轮等零件。 卧式加工中心调试程序和试切销时不方便观察,加工时不便监视,零件装夹和测量不方便,但加工时排销容易。与立式加工中心相比卧式加工中心结构复杂,占地面积大,价格较告高。

cnc龙门加工中心 其主轴多数为垂直设置,带有ATC系统,并带有可更换的主轴头附件,系统软件功能较多,能一机多用,适合加工大型零件。 cnc万能加工中心

FANUC 0i加工中心添加旋转工作台实例

FANUC 0i-MB加工中心添加旋转工作台实例 摘要介绍加工中心(3轴)增加旋转工作台(4轴)的全过程:设备的性能检查、制定改造方案、硬件的安装、参数的设定、启动第4轴PMC功能。 关键词第4轴旋转工作台FSSB 参数 1 前言 许多加工中心,在购买时由于当时加工产品要求不高,三轴可以完成加工任务,为了降低生产成本,机床购进时没有安装旋转工作台(第4轴)。随着企业的发展,加工产品不断更新,对机床要求越来越高,三轴加工不再能达到新的加工要求,给机床增加第4轴功能成了许多企业日益紧迫的任务。本文详细介绍了FANUC 0i系统增加第4轴的全过程。 2 系统检查 在作设备改造之前,我们首先对加工中心进行配置检查,以检查结果为依据对机床改造拿出具体的方案。 (1)使用FANUC 0i-MODEL B系统,可以同时控制4个轴; (2)X、Y、Z三轴使用β系列伺服放大器A06B-6134-H302#A,我们在选择第4轴伺服放大器时必须也选择β系列; (3)检查梯形图,看看是否具有第四轴功能。如图1所示,R637.3是选择开关选择第4轴, G100.3是手动操作第4轴选择正方向,这些都是有关第4轴的信号,所以梯形图具有第4轴功能; 图1 3 列材料清单 根据产品加工要求,我们选择台湾谭兴精工企业有限公司生产的TVRNC-170旋转工作

台,根据旋转工作台和机床配置,伺服电机选择FANUC β81is 3000RPM,使用相对式编码

图2 器,伺服放大器选择FANUC ?i SV20 A06B-6130-H002.,锁紧电磁阀选择SMC VZ3140-3G(AC 110V),压力开关选择SMC IS1000-01-111 001,接近开关选择Barufu BES-516-325(DC 24V),另外还要配置数据光纤1根、伺服电机动力线1根、伺服电机编码器线1根、刹车电阻组件1套、中间继电器OMRON MY2J(DC 24V)1套。 4 安装接线 (1)伺服电路接线:如图2所示。SVPM11是X、Y、Z、主轴伺服放大器,SVPM12是第4轴伺服放大器。 (2)伺服电机控制信号接线:参考《机床电气说明书》中控制信号输入输出地址,画出伺服电机控制信号接线图,如图3所示。 图3 5 参数设定 (1)启动第四轴功能: 参数 # 9900=4 # 1010=4 CNC受控轴数 # 8130=4 总控制轴数. # 9943.3=1 控制轴扩张 重启. (2)设定参数: 0iMB 内容设定值 1818 参考计数器容量及检出倍率设定值 00010001 1820 指令倍率 2 1020 各轴的编程名称 65 1022 基本坐标系中各轴的顺序 X2 Y3 Z4 A1 1023 各轴的伺服轴号 X2 Y3 Z4 A1 1821 电机旋转一周4度 4000 1825 各轴的伺服环增益 5000 1826 各轴的到位宽度 20

立式加工中心工作台设计

目录 1.概述 (1) 1.1技术要求 (1) 1.2总体设计方案 (1) 2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算 (1) 2.1主切削力及其切削分力计算 (1) 2.2导轨摩擦力的计算 (2) 2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (2) 2.4滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (3) 3.工作台部件的装配图设计 (7) 4.滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 (7) 4.1滚珠丝杆螺母副临界压缩载荷的校验 (7) 4.2滚珠丝杆螺母副临界转速的校验 (7) 4.3滚珠丝杆螺母副额定寿命的校验 (8) 5.计算机械传动系统的刚度 (8) 5.1机械传动系统的刚度计算 (8) 5.2滚珠丝杠螺母副扭转刚度的计算 (9) 6.驱动电动机的选型与计算 (10) 6.1计算折算到电动机轴上的负载惯量。 (10) 6.2计算折算到电动机轴上的负载力矩 (10) 6.3 计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需力矩 (11) 6.4选择驱动电动机的型号 (12) 7.确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (14) 7.1确定滚珠丝杠螺母副的精度等级 (14) 7.2滚珠丝杠螺母副的规格型号 (14) 7.3机械转动系统的误差计算与分析 (14) 8.机械传动系统的动态分析 (15) 9.课程设计总结 (15) 10.参考文献 (15)

立式加工中心工作台设计 1.概述 1.1技术要求 工作台、工件和夹具总质量m=833kg(重力W=8500N),工作台行程900mm,工作台快进速度20000mm/min,工作台采用滚动摩擦导轨,动摩擦系数为0.01,静摩擦系数为0.01,工作台定位精度为0.04mm,重复定位精度为0.01mm,机床的工作寿命为20000h。采用伺服电机,额定功率7.5kw,强力切削时铣刀直径125mm,主轴转速300r/min 1.2总体设计方案 为了满足以上技术要求,采取以下技术方案: (1)工作台工作面尺寸(宽度×长度)确定为400mm×1200mm。 (2)工作台导轨采用矩形导轨,在与之相配的动导轨滑动画面上贴聚四氟乙烯导轨板。同时采用斜镶条消除导轨导向面的间隙,在背板上通过设计偏心轮结构来消除导轨背面与背板的间隙,并在与工作台导轨相接触的斜镶条接触面上和背板接触面上贴膜。(3)对滚珠丝杠螺母副采用预紧,并对滚珠丝杠进行拉伸预。 (4)采用伺服电动机驱动。 (5)采用膜片弹性联轴器将伺服电动机与滚珠丝杠连接。 2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算 2.1主切削力及其切削分力计算 (1)计算主切削力Fz。 根据已知条件,采用端面铣刀在主轴计算转速下进行强力切削(铣刀直径D=125mm),主轴具有最大扭矩,并能传递主电动机的全部功率,此时铣刀的切削速度为:(已知机床主电动

TSV-C37加工中心的数控系统改造

TSV-C37加工中心的数控系统改造 发表时间:2019-01-11T15:01:50.813Z 来源:《科技新时代》2018年11期作者:胡俊[导读] 针对我厂TSV-C37加工中心所使用的YASNAC i80数控系统所存在的问题,选用三菱M64S数控系统对其进行替换改造,结合改造工程中的设备特点及现场使用实际需求重新设计电气图纸、编写逻辑控制程序、设定新系统的运动控制参数等进行项目实施,改造后效果良好。 (东风本田发动机有限公司,广东省广州市 510700)摘要:针对我厂TSV-C37加工中心所使用的YASNAC i80数控系统所存在的问题,选用三菱M64S数控系统对其进行替换改造,结合改造工程中的设备特点及现场使用实际需求重新设计电气图纸、编写逻辑控制程序、设定新系统的运动控制参数等进行项目实施,改造后效果良好。 关键词:数控系统三菱加工中心改造 M64S 安川 公司低缸体生产线、传动轴内接头生产线和传动轴星型套生产线各有一台MECTRON的TSV-C37型加工中心是20世纪90年代引进的日本进口机床。设备机械精度良好,但由于数控系统使用年限日久,存在板卡老化、内存不足等问题已不能满足现场生产的实际要求,影响了正常生产的进行及新产品生产的投入,且由于该系统已停产,在维修保养、备件购置方面成本也较高,急需对其进行改造。该加工中心使用YASNAC i80系统,共X、Y、Z三个直线轴,一个主轴,均由交流伺服电动机驱动,另有APC(自动托盘交换)机构和刀库旋转机构,由变频器控制的交流电动机驱动。 1 改造方案设计 1.1 数控系统改造 综合考虑我公司的实际使用需求、人员技术能力、改造成本等方面后,选用三菱M64S系列CNC系统替换原YASNAC i80数控系统;用三菱MDS-R系列伺服驱动器配HF154系列电机驱动X、Y、Z三个直线轴,其中垂直轴Z轴选用HF154BS型带制动器的电机;用三菱MDS-B-SPJ2系列主轴驱动器配SJ-PF系列主轴电机驱动主轴。而APC及刀库旋转机构与新系统可以兼容,使用也仍比较稳定,暂毋须进行系统更换。 1.2 电气系统改造 更换数控系统后,由于新旧系统在信号接口、特殊信号点、外围信号标识等方面都存在较大差异,需对整机的电气系统进行重新布局与接线。外围的信号传感器、水泵电机等电气元件仍用回原来的,仅对接线进行适应性改造。 1.3 硬件机构改造 原机床在使用中加工精度稳定,经检查各轴丝杠、导轨等机械部件完好,三菱HF154系列电机的安装尺寸与原安川电机安装支架也刚好匹配,因此在硬件机构方面毋须进行太大改动。最主要的改动是由于三菱HF154电机输出轴连接方式与原安川电机有所不同,需重新制作联轴器进行连接。 2 三菱M64S数控系统简介 三菱MELDAS 64S系列数控系统是采用三菱的先进技术而开发出的新一代产品,采用64比特RISC处理器,具备目前世界上最高水准的硬件性能。 2.1 系统结构 2.1.1 系统组成 三菱M64S系统由控制装置、通讯终端、I/O装置、驱动装置和马达构成,有助于最佳的系统构筑。此外还可选用CC-Link、以太网等网络装置,提供更佳的系统环境。 2.1.2 系统连接 三菱M64S系统各组成部分的连接框图如图1所示。

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