X5325C的數(shù)控改造.pdf

1、本文在X5325C數(shù)控銑床改造設(shè)計(jì)時(shí)主要從經(jīng)濟(jì)性、方便性、實(shí)用性、可靠性四方面因素出發(fā)，對(duì)X5325C型銑床進(jìn)行了數(shù)控銑床機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)，硬件電路設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)。使改造后的機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)部分具有高靜態(tài)、動(dòng)態(tài)剛度；運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦因數(shù)小，傳動(dòng)無間隙；功率大；便于操作和維修。改造后的數(shù)控銑床可以實(shí)現(xiàn)程序的存儲(chǔ)和編輯功能；可以實(shí)現(xiàn)主傳動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速分為兩檔，并在各檔內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速；可以在平面或空間范圍內(nèi)按設(shè)定曲線(直線、圓弧等)恒

2、速或變速運(yùn)行；可以實(shí)現(xiàn)數(shù)值的任意設(shè)定并顯示；可以實(shí)現(xiàn)輔助控制系統(tǒng)的任意起停和故障報(bào)警；可以實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通訊。 X5325C數(shù)控銑床機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，絲杠螺母副的設(shè)計(jì)計(jì)算，主傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算，主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，全部拆除縱向、橫向、垂向進(jìn)給箱齒輪，拆除縱向、橫向、垂向進(jìn)給手柄，在該處將手輪軸通過一對(duì)減速齒輪和縱向、橫向及垂向步進(jìn)電機(jī)相連。絲杠拆去，換上滾珠絲杠，并由齒輪箱與滾

3、珠絲杠連接，改造后的X5325C銑床的定位精度為±0.01mm，重復(fù)定位精度為±0.005mm。X、Y電機(jī)能夠拖動(dòng)工作臺(tái)以6～3200r/min的切削進(jìn)給速度進(jìn)行X向、Y向運(yùn)動(dòng)，Z相電機(jī)能使主軸箱獲得3～1600r/min的進(jìn)給速度。主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)拆除機(jī)床主軸，重新設(shè)計(jì)主軸。為了保證主軸在運(yùn)動(dòng)時(shí)有準(zhǔn)確的定位，安裝主傳動(dòng)的定位檢測(cè)裝置。采用電氣式主軸準(zhǔn)停裝置，利用磁力傳感器檢測(cè)定位。只要數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令信號(hào)，主軸就可以準(zhǔn)確的定位。將主傳動(dòng)

4、改為采用變頻交流電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速。低檔轉(zhuǎn)速為100～800r/min，高檔轉(zhuǎn)速為500～4000r/min，在各檔內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。與原立式銑床的機(jī)械結(jié)構(gòu)相比比較簡(jiǎn)單，這是因?yàn)樽兯俟δ苋炕虼蟛糠钟芍鬏S電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速來承擔(dān)，省去了復(fù)雜的齒輪變速機(jī)構(gòu)，主傳動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)開環(huán)控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，通過軟件來實(shí)現(xiàn)它的調(diào)速。 數(shù)控系統(tǒng)是一個(gè)基于單片機(jī)的采用模塊化設(shè)計(jì)的數(shù)字型控制系統(tǒng)。采用較小體積的單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯功能，充分利用中

5、斷及第二功能口，使端口的利用程度達(dá)到最大，使整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。系統(tǒng)從總體上分為人機(jī)界面模塊、坐標(biāo)進(jìn)給模塊、變頻調(diào)速控制模塊、串行通信模塊、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)及基于89C58單片機(jī)的主控模塊?？朔藗鹘y(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的缺點(diǎn)，具有編程靈活，自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯控制。通過插補(bǔ)算法實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)的準(zhǔn)確定位以便達(dá)到工件的精確度；通過鍵盤和顯示模塊，實(shí)現(xiàn)了程序的編輯和顯示；通過其他輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床功能的完善化。