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数控加工技术以其加工精度高并且操作简单,而成为现代机械加工的一种重要方法。许多工厂因此而把原有的普通机床进行数控化改造,既可以提高生产效率,又能够减轻工人劳动强度。
因为针对数控系统应用过程的功能性已经有大量研究,而实际机床数控化改造应用中,缺乏对于机床电磁兼容性的研究,所以本文依据实验室原有普通钻床的数控化改造过程,分析了数控系统各个模块,使得数控系统不但能够满足功能要求,并且从电磁兼容性角度分析了数控系统的抗干扰性和工作可靠性,探讨了电阻器、电容器、电感、线缆、连接器、变压器、继电器和电动机等器件在电磁干扰问题和控制技术中的应用,作为在系统电路设计中选择合适的电子元器件的依据。对电路板从功能性和电磁兼容性结合考虑,从排版和布线等角度考虑电路的电磁干扰发射和敏感度,借助仿真软件分析并且讨论如何减小信号干扰和电源干扰的问题。使用EDA仿真工具提供的直流分析、瞬态功率分析、灵敏度分析及参数优化等功能,对数控系统和伺服驱动系统的电路进行了逻辑分析和参数优化。
钻床的原有机械系统基本完好,为配合数控系统使用,重新设计了主轴进刀量控制机构,使得原有使用齿轮齿条啮合的进刀方式与蜗轮蜗杆传动控制相结合。蜗杆蜗轮传动机构传动平稳、振动小、冲击小,可以实现自锁,并且蜗轮蜗杆体积小、结构紧凑,重量轻。使用蜗杆蜗轮传动控制进刀系统还可以实现大的传动比。钻床的数控化改造过程中,采用步进电机、滚珠丝杠传动方式,实现两轴联动,在原钻床加工能力的基础上发展成可以加工曲线形状的工件。对机床其它结构进行了适当的调整、修复和维护。
课题试验中,因为没有电路原理图,所以借助了仿真软件的作用,确定修复方案,并且最后提供修复后的电路原理图。参考了国内外相关先进技术和经验方法,不但使改进后的机床操作简单,自动化效率高,而且系统可靠性高,稳定性好。