小型龙门刨床的数控化改造.doc

改装与维修 小型龙门刨床的数控化改造 山东工程学院　江世成　赵玉刚　　 山东建工学院　元丽萍　　　　　　 摘要　介绍了刨床的数控化改造及其 C N C 系统。控制系统在硬件上采用开放式的 P C 总线结构, 软件上采 用模块化、结构化设计, 操作界面上采用图形汉字菜单, 具有图形编程、列表曲线编程、模拟运行、自动对刀、刀具 磨损补偿、实时加工控制与动态跟踪显示等功能。 关键词　小型龙门刨床　数控改造　C N C 系统　程序编制 　　长度较小的非圆柱面, 可以采用数控铣床加工, 也 节刀架变成由步进电动机驱动的数控刀架, Z 步进电 可以采用线切割加工( 单件生产) 。但当非圆柱面达到 动机控制刀架在垂直方向的移动, X 步进电动机控制 一定长度后, 用上面的两种方法就无能为力或加工成 刀架在水平方向的移动。在滑台底座靠近滑块的部位 本太高了。如系列罗茨真空泵和罗茨鼓风机的转子( 图 安装三个接近开关, 在滑块上固定一个与三个接近开 1 所示, 其截面轮廓线由多 关平行又在运动过程中与三个开关都能接近的滑块位 段渐开线、外摆线和圆弧组 置标志块( 铁块) , 两者共同用于滑块运动方向和位置 成, 长度在 3 0 0 m m 以上) 、大 的检测。另外, 在滑台上安装一个简易的对刀装置[ 3 ] 。 型 经过负载( 摩擦力、转动惯量等) 计算, 驱动刀架上下移 水环泵叶轮模型的叶片( 截 面轮廓线由多段直线和圆弧 图 1 　罗茨泵转子的截面形状　 组成, 长度在 5 0 0 m m 以上) 。为了适应截面轮廓线是 复杂曲线的柱面工件的加工, 笔者自行研制出了基于 I P C 的刨床 C N C 系统, 并对某真空泵生产厂家的小型 龙门刨床进行了数控改造。 1 　小型龙门刨床的机械改造 　　图 2 所示是用小型龙门刨床改造而成的数控刨床 图 2 　小型龙门刨床的机械改造 的示意图。小型龙门刨床数控改造的方法是将手动调 钉卸掉, 把三齿齿块按图 3 所示位置放在左右定位块 整螺钉调好, 把二齿齿块放在左右定位块上, 然后用手 上, 然后用手把齿块往后轻轻一推, 使齿形的侧面与左 把齿块往后轻轻一推, 使齿形侧面与左定位板 4 和定 右定位板接触, 用扳手拧紧夹紧螺钉 1 4 , 压紧齿块。用 位螺钉座 3 上的调整螺钉接触, 再夹紧工件就可以开 手启动开关, 工作台快速进给, 当工件快接触铣刀盘 机加工了。 时, 滑台上的行程开关启动, 铣刀盘转动, 工作台也由 值得注意的是: 夹具上的支架 8 宽度设计要小于 快进给转为工进给, 开始加工工件。当工件加工完后, 所有被加工工件的宽度, 以便使夹具在两个铣刀盘之 工作台触动行程开关, 铣刀盘停止转动, 工作台快速退 间可来回移动。 回, 退回过程中又触动另一个行程开关, 工作台停止移 我们用这种机床加工 1 4 1 、1 5 4 、1 5 5 、S T 6 等不同 动, 这时可以松开夹紧取下工件。滑台上共安装有 3 个 型号的链轮齿块, 效果很好。 行程开关, 它们分别是工进、快退、停止。 第一作者: 朱海, 丹东市丹东 5 1 8 内燃机配件总 当加工二齿齿块时, 只要把定位螺钉座 3 上的调 厂, 邮编: 1 1 8 0 0 9 ( 编辑　　刘茹贵)　　 《制造技术与机床》　2 0 0 0 年第 7 期 5 3  动( Z 坐标轴) 和左右移动( X 坐标轴) 的步进电动机分 序, 并动态地显示刀尖运动轨迹。如果加工程序正确, 别选用 1 1 0 B F 0 0 3 型和 1 3 0 B F 0 0 3 型。这两个坐标移动 模拟显示的轨迹会与前面的偏置曲线相重合。 的脉冲当量均为 0 . 0 1 m m 。 列表曲线的编程也是在图形编程界面下进行。首 2 　刨床 C N C 系统硬件结构 先读入列表曲线数据文件, 按照数据文件中点的顺序, 相邻点以直线相连, 并显示出来。然后在此基础上进行 　　该数控系统采用 P C 总线、主频为 1 0 0 M H z 的 样条拟合、光顺和偏置处理, 再按精度要求离散成小段 4 8 6 C P U 工业控制机作 直线, 并自动生成加工程序。 主机, 具有标准 1 6 位数 交互式图形编程和模拟仿真运行, 使得复杂曲线 据总线和扩展功能灵活 和列表曲线加工程序的编制不仅效率高, 而且方便、直 的插板式结构, 可根据 观、可靠。 系统要求, 进行结构最 优化配置( 图 3 ) 。该数 控系统利用 I O / T I M E R ( 并行输入输 图 3 　刨床 C N C 系统硬件结构　 出/ 定时器) 接口板上的 8 2 5 5 A 来控制两个步进电动 图 4 　刨床 C N C 系统软件结构 机的运动, 接收滑台回程和位置传感器信号、刀架限位