1 ТФ1271加工中心的特點(diǎn)

2 改造方案

1. 更換數(shù)控系統(tǒng)，采用北京機(jī)床研究所研制生產(chǎn)的CME1000系統(tǒng)。該系統(tǒng)為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，具有良好的性能價(jià)格比，廣泛用于車床、銑床、加工中心。與原系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)體積小，具有良好的人機(jī)界面，定位精度高，功能強(qiáng)，增加了通訊功能，可以和計(jì)算機(jī)直接通訊，為離線編程提供了方便；加工圖形的顯示功能，可以讓編程者在機(jī)床不動(dòng)作的情況下看到模擬的加工曲線，使調(diào)試程序極為安全、方便；單段功能，在工件試切時(shí)，用單段功能比較安全；跳段功能，為同一程序的靈活應(yīng)用提供了條件；機(jī)床鎖住功能，該功能與圖形顯示功能相配合使調(diào)試加工非常方便；手搖功能，在加工對刀時(shí)，它可以連續(xù)調(diào)整刀尖位置，比原機(jī)床采用的點(diǎn)動(dòng)功能方便了很多。
2. 強(qiáng)電部分，電機(jī)本身性能良好，但控制系統(tǒng)的元器件及線纜老化，所以對原加工中心的電機(jī)予以保留，包括主軸電機(jī)、冷卻電機(jī)、潤滑電機(jī)和液壓電機(jī)，而對其它部分全部予以替換。
3. 位置檢測開關(guān)部分，原加工中心的行程開關(guān)和接近開關(guān)使用的都是非標(biāo)準(zhǔn)件，對這些非標(biāo)準(zhǔn)的檢測開關(guān)將全部用國產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件替換掉。
4. 機(jī)械部分性能完好全部予以保留。
   
   全部改造費(fèi)用為10.5萬元人民幣，購買原加工中心的費(fèi)用為25萬元人民幣，購買一臺與改造后同等檔次的加工中心要80～100萬元人民幣。

3 改造過程中的幾個(gè)特殊問題

1. 主軸的18種轉(zhuǎn)速選擇
   主軸的18檔變速是通過三組滑移齒輪實(shí)現(xiàn)的。三組滑移齒輪分別由三個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)撥叉控制。齒輪換檔過程中，主軸電機(jī)進(jìn)行步進(jìn)，以保證齒輪能快速準(zhǔn)確地嚙合。主軸電機(jī)無步進(jìn)功能時(shí)，就容易出現(xiàn)變速過程的頂齒現(xiàn)象，導(dǎo)致掛檔失敗。
2. 聯(lián)軸節(jié)間隙對機(jī)床精度的影響
   工作臺的絲杠與伺服電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)相連，絲杠與電機(jī)軸上各裝聯(lián)軸節(jié)的一部分，兩部分相配合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。聯(lián)軸節(jié)是原機(jī)床本身的，聯(lián)軸節(jié)兩部分的配合間隙δ為200µm，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈工作臺移動(dòng)距離DL為10mm，聯(lián)軸節(jié)直徑D為60mm，配合間隙d引起的誤差e為 e=d·DL/πD=10.6(µm)
   配合間隙引起的誤差為10.6µm，原加工中心的設(shè)計(jì)加工精度為30µm，因此聯(lián)軸節(jié)配合間隙引起的誤差在正常的范圍內(nèi)，原加工中心的聯(lián)軸節(jié)可以繼續(xù)使用。
3. 主軸電機(jī)步進(jìn)功能的實(shí)現(xiàn)
   如前所述，主軸箱齒輪進(jìn)行換檔時(shí)，需要主軸做步進(jìn)配合，否則極易出現(xiàn)換檔失敗。一般三相異步主軸電機(jī)沒有步進(jìn)功能，給電機(jī)通以三相交流電，電機(jī)進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)。通過PLC的控制，電機(jī)的三相繞阻通以較低的直流脈動(dòng)電壓，實(shí)現(xiàn)了主軸電機(jī)步進(jìn)功能。原理如上圖。

4 結(jié)束語