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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床，單片機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，改裝設(shè)計(jì)

第一章概述

機(jī)床作為機(jī)械制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，它的發(fā)展一直引起人們的關(guān)注，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起，促使機(jī)床的控制信息出現(xiàn)了質(zhì)的突破，導(dǎo)致了應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行柔性自動(dòng)化控制的新一代機(jī)床－數(shù)控機(jī)床的誕生和發(fā)展。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和應(yīng)用，為人類提供了實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工工藝過程自動(dòng)化的理想手段。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床也得到迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，同時(shí)使人們對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)床傳動(dòng)及結(jié)構(gòu)的概念發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。數(shù)控機(jī)床以其優(yōu)異的性能和精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，并開創(chuàng)機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電一體化發(fā)展的先河。數(shù)控機(jī)床是以數(shù)字化的信息實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對(duì)位置，機(jī)床電機(jī)的啟動(dòng)和停止，主軸變速，工件松開和夾緊，刀具的選擇，冷卻泵的起停等各種操作和順序動(dòng)作等信息用代碼化的數(shù)字記錄在控制介質(zhì)上，然后將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置或計(jì)算機(jī)，經(jīng)過譯碼，運(yùn)算，發(fā)出各種指令控制機(jī)床伺服系統(tǒng)或其它的執(zhí)行元件，加工出所需的工件。數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比，其主要有以下的優(yōu)點(diǎn)：1.適應(yīng)性強(qiáng)，適合加工單件或小批量的復(fù)雜工件；在數(shù)控機(jī)床上改變加工工件時(shí)，只需重新編制新工件的加工程序，就能實(shí)現(xiàn)新工件加工。2.加工精度高；3.生產(chǎn)效率高；4.減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件；5.良好的經(jīng)濟(jì)效益；6.有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。數(shù)控機(jī)床已成為我國(guó)市場(chǎng)需求的主流產(chǎn)品，需求量逐年激增。我國(guó)數(shù)控機(jī)機(jī)床近幾年在產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)品開發(fā)上取得了明顯的進(jìn)步，特別是在機(jī)床的高速化、多軸化、復(fù)合化、精密化方面進(jìn)步很大。但是，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床與先進(jìn)國(guó)家的同類產(chǎn)品相比，還存在差距，還不能滿足國(guó)家建設(shè)的需要。我國(guó)是一個(gè)機(jī)床大國(guó)，有三百多萬(wàn)臺(tái)普通機(jī)床。但機(jī)床的素質(zhì)差，性能落后，單臺(tái)機(jī)床的平均產(chǎn)值只有先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的1/10左右，差距太大，急待改造。舊機(jī)床的數(shù)控化改造，顧名思義就是在普通機(jī)床上增加微機(jī)控制裝置，使其具有一定的自動(dòng)化能力，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的加工工藝目標(biāo)。隨著數(shù)控機(jī)床越來(lái)越多的普及應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益為大家所理解。在國(guó)內(nèi)工廠的技術(shù)改造中，機(jī)床的微機(jī)數(shù)控化改造已成為重要方面。許多工廠一面購(gòu)置數(shù)控機(jī)床一面利用數(shù)控、數(shù)顯、PC技術(shù)改造普通機(jī)床，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)經(jīng)濟(jì)資源有限，國(guó)家大，機(jī)床需要量大，因此不可能拿出相當(dāng)大的資金去購(gòu)買新型的數(shù)控機(jī)床，而我國(guó)的舊機(jī)床很多，用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)改造普通機(jī)床，在投資少的情況下，使其既能滿足加工的需要，又能提高機(jī)床的自動(dòng)化程度，比較符合我國(guó)的國(guó)情。1984年，我國(guó)開始生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，并用于改造舊機(jī)床。到目前為止，已有很多廠家生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)。可以預(yù)料，今后，機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造將迅速發(fā)展和普及。所以說，本畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例具有典型性和實(shí)用性。

第二章總體方案的設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)CA6140普通車床進(jìn)行數(shù)控改造。利用微機(jī)對(duì)縱、橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行開環(huán)控制，縱向（Z向）脈沖當(dāng)量為0.01mm/脈沖，橫向（X向）脈沖當(dāng)量為0.005mm/脈沖，驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，刀架采用自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。2.2總體方案的論證對(duì)于普通機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造，在確定總體設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)考慮在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，對(duì)機(jī)床的改動(dòng)應(yīng)盡可能少，以降低成本。（1）數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定數(shù)控系統(tǒng)按運(yùn)動(dòng)方式可分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)、點(diǎn)位直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。由于要求CA6140車床加工復(fù)雜輪廓零件，所以本微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)采用兩軸聯(lián)動(dòng)連續(xù)控制系統(tǒng)。（2）伺服進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)有開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。因?yàn)殚_環(huán)控制具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)制造容易、控制精度較好、容易調(diào)試、價(jià)格便宜、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)。所以，本設(shè)計(jì)決定采用開環(huán)控制系統(tǒng)。（3）數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)任何一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)都由硬件和軟件兩部分組成。硬件是數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。有了硬件，軟件才能有效地運(yùn)行。在設(shè)計(jì)的數(shù)控裝置中，CPU的選擇是關(guān)鍵，選擇CPU應(yīng)考慮以下要素：1.時(shí)鐘頻率和字長(zhǎng)與被控對(duì)象的運(yùn)動(dòng)速度和精度密切相關(guān)；2.可擴(kuò)展存儲(chǔ)器的容量與數(shù)控功能的強(qiáng)弱相關(guān)；3.I/O口擴(kuò)展的能力與對(duì)外設(shè)控制的能力相關(guān)。除此之外，還應(yīng)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合、控制對(duì)象以及各種性能、參數(shù)要求等，綜合起來(lái)考慮以確定CPU。在我國(guó)，普通機(jī)床數(shù)控改造方面應(yīng)用較普遍的是Z80CPU和MCS-51系列單片機(jī)，主要是因?yàn)樗鼈兊呐涮仔酒阋?，普及性、通用性?qiáng)，制造和維修方便，完全能滿足經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的改造需要。本設(shè)計(jì)中是以MCS-51系列單片機(jī)，51系列相對(duì)48系列指令更豐富，相對(duì)96系列價(jià)格更便宜，51系列中，是無(wú)ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控機(jī)中應(yīng)用最多的是8031單片機(jī)。本設(shè)計(jì)以8031芯片為核心，增加存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路、接口和面板操作開關(guān)組成的控制系統(tǒng)。2.3總體方案的確定經(jīng)總體設(shè)計(jì)方案的論證后，確定的CA6140車床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造示意圖如圖所示。CA6140車床的主軸轉(zhuǎn)速部分保留原機(jī)床的功能，即手動(dòng)變速。車床的縱向（Z軸）和橫向（X軸）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。由8031單片機(jī)組成微機(jī)作為數(shù)控裝置的核心，由I/O接口、環(huán)形分配器與功率放大器一起控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)齒輪減速后帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)車床的縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。刀架改成由微機(jī)控制的經(jīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)控制的自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。為保持切削螺紋的功能，必須安裝主軸脈沖發(fā)生器，為此采用主軸靠同步齒形帶使脈沖發(fā)生器同步旋轉(zhuǎn)，發(fā)出兩路信號(hào)：每轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖個(gè)數(shù)和一個(gè)同步信號(hào)，經(jīng)隔離電路以及I/O接口送給微機(jī)。如圖2－1所示：

第三章微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

3.1微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件電路總體方案設(shè)計(jì)本系統(tǒng)選用8031CPU作為數(shù)控系統(tǒng)的中央處理機(jī)。外接一片2764EPROM，作為監(jiān)控程序的程序存儲(chǔ)器和存放常用零件的加工程序。再選用一片6264RAM用于存放需要隨機(jī)修改的零件程序、工作參數(shù)。采用譯碼法對(duì)擴(kuò)展芯片進(jìn)行尋址，采用74LS138譯碼器完成此功能。8279作為系統(tǒng)的輸入輸出口擴(kuò)展，分別接鍵盤的輸入、輸出顯示，8255接步進(jìn)電機(jī)的環(huán)形分配器，分別并行控制X軸和Z軸的步進(jìn)電機(jī)。另外，還要考慮機(jī)床與單片機(jī)之間的光電隔離，功率放大電路等。其硬件框圖如圖3－1所示：圖3－28031芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖各引腳功能簡(jiǎn)要介紹如下：⒈源引腳VSS：電源接地端。VCC：＋5V電源端。⒉輸入/輸出（I/O）口線8031單片機(jī)有P0、P1、P2、P34個(gè)端口，每個(gè)端口8根I/O線。當(dāng)系統(tǒng)擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)，P0口用來(lái)輸出低8位并行數(shù)據(jù)，P2口用來(lái)輸出高8位地址，P3口除可作為一個(gè)8位準(zhǔn)雙向并行口外，還具有第二功能，各引腳第二功能定義如下：P3.0RXD：串行數(shù)據(jù)輸入端。P3.1TXD：串行數(shù)據(jù)輸出端P3.2INT0：外部中斷0請(qǐng)求信號(hào)輸入端。P3.3INT1：外部中斷1請(qǐng)求信號(hào)輸入端。P3.4T0：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0外部輸入端P3.5T1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1外部輸入端P3.6WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通。P3.7RD：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通。在進(jìn)行第二功能操作前，對(duì)第二功能的輸出鎖存器必須由程序置1。⒊信號(hào)控制線RST/VPD：RST為復(fù)位信號(hào)線輸入引腳，在時(shí)鐘電路工作以后，該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，完成一次復(fù)位操作。8031單片機(jī)采用兩種復(fù)位方式：一種是加電自動(dòng)復(fù)位，另一種為開關(guān)復(fù)位。ALE/PROG：ALE是地址鎖存允許信號(hào)。它的作用是把CPU從P0口分時(shí)送出的低8位地址鎖存在一個(gè)外加的鎖存器中。外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。當(dāng)其為低電平時(shí)有效。

VPP：當(dāng)EA為高電平且PC值小于0FFFH時(shí)CPU執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序。當(dāng)EA為低電平時(shí)，CPU僅執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的程序。XTAL1：震蕩器的反相放大器輸入，使用外部震蕩器時(shí)必須接地；XTAL2：震蕩器的反相放大器輸出，使用外部震蕩器時(shí)，接收震蕩信號(hào)；（2）片外三總線結(jié)構(gòu)單片機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中，常常要擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器、I/O口等。單片機(jī)的引腳，除了電源、復(fù)位、時(shí)鐘輸入以及用戶I/O口外，其余的引腳都是為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展而設(shè)置的，這些引腳構(gòu)成了三總線形式：⒈地址總線AB地址總線寬度為16位。因此，外部存儲(chǔ)器直接尋址范圍為64KB。由P0口經(jīng)地址鎖存器提供16位地址總線的低8位地址（A7～A0），P2口直接提供高8位地址（A15～A8）。⒉數(shù)據(jù)總線DB數(shù)據(jù)總線寬度為8位，由P0口提供。⒊控制總線CB控制總線由第二功能狀態(tài)下的P3口和4根獨(dú)立的控制線RST、EA、ALE和PSEN組成。其引腳圖如圖3－3所示：3.1.28255A可編程并行I/O口擴(kuò)展芯片8255A可編程并行I/O口擴(kuò)展芯片可以直接與MCS系列單片機(jī)系統(tǒng)總線連接，它具有三個(gè)8位的并行I/O口，具有三種工作方式，通過編程能夠方便地采用無(wú)條件傳送、查詢傳送或中斷傳送方式完成CPU與設(shè)備之間的信息交換。8255A的結(jié)構(gòu)及引腳功能：1、8255A的結(jié)構(gòu)8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3－4所示。其中包括三個(gè)8位并行數(shù)據(jù)I/O端口，二個(gè)工作方式控制電路，一個(gè)讀/寫控制邏輯電路和一個(gè)8位數(shù)據(jù)總線緩沖器。各部分功能介紹如下：（1）三個(gè)8位并行I/O端口A、B、CA口：具有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。可編程為8位輸入、或8位輸出、或8位雙向寄存器。B口：具有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位輸入或輸出寄存器，但不能雙向輸入/輸出。C口：具有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器，C口可分作兩個(gè)4位口，用于輸入或輸出，也可作為A口和B口選通方式工作時(shí)的狀態(tài)控制信號(hào)。（2）工作方式控制電路A、B兩組控制電路把三個(gè)端口分成A、B兩組，A組控制A口各位和C口高四位，B組控制B口各位和C口低四位。兩組控制電路各有一個(gè)控制命令寄存器，用來(lái)接收由CPU寫入的控制字，以決定兩組端口的工作方式。也可根據(jù)控制字的要求對(duì)C口按位清“0”或置“1”。（3）讀/寫控制邏輯電路它接收來(lái)自CPU的地址信號(hào)及一些控制信號(hào)，控制各個(gè)口的工作狀態(tài)。（4）數(shù)據(jù)總線緩沖器它是一個(gè)三態(tài)雙向緩沖器，用于和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線直接相連，以實(shí)現(xiàn)CPU和8255A之間信息的傳送。

參考文獻(xiàn)：

[1]王潤(rùn)孝，秦現(xiàn)生.機(jī)床數(shù)控原理與系統(tǒng).西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2000

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[4]顧京，數(shù)控加工編程及操作.北京:高等教育出版社,2002

篇2

關(guān)鍵詞： 數(shù)控機(jī)床，單片機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，改裝設(shè)計(jì)

第一章

概述

機(jī)床作為機(jī)械制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，它的發(fā)展一直引起人們的關(guān)注，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起，促使機(jī)床的控制信息出現(xiàn)了質(zhì)的突破，導(dǎo)致了應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行柔性自動(dòng)化控制的新一代機(jī)床－數(shù)控機(jī)床的誕生和發(fā)展。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和應(yīng)用，為人類提供了實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工工藝過程自動(dòng)化的理想手段。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床也得到迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，同時(shí)使人們對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)床傳動(dòng)及結(jié)構(gòu)的概念發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。數(shù)控機(jī)床以其優(yōu)異的性能和精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，并開創(chuàng)機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電一體化發(fā)展的先河。數(shù)控機(jī)床是以數(shù)字化的信息實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對(duì)位置，機(jī)床電機(jī)的啟動(dòng)和停止，主軸變速，工件松開和夾緊，刀具的選擇，冷卻泵的起停等各種操作和順序動(dòng)作等信息用代碼化的數(shù)字記錄在控制介質(zhì)上，然后將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置或計(jì)算機(jī)，經(jīng)過譯碼，運(yùn)算，發(fā)出各種指令控制機(jī)床伺服系統(tǒng)或其它的執(zhí)行元件，加工出所需的工件。數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比，其主要有以下的優(yōu)點(diǎn)：1.適應(yīng)性強(qiáng)，適合加工單件或小批量的復(fù)雜工件；在數(shù)控機(jī)床上改變加工工件時(shí)，只需重新編制新工件的加工程序，就能實(shí)現(xiàn)新工件加工。2.加工精度高；3.生產(chǎn)效率高；4.減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件；5.良好的經(jīng)濟(jì)效益；6.有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。數(shù)控機(jī)床已成為我國(guó)市場(chǎng)需求的主流產(chǎn)品，需求量逐年激增。我國(guó)數(shù)控機(jī)機(jī)床近幾年在產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)品開發(fā)上取得了明顯的進(jìn)步，特別是在機(jī)床的高速化、多軸化、復(fù)合化、精密化方面進(jìn)步很大。但是，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床與先進(jìn)國(guó)家的同類產(chǎn)品相比，還存在差距，還不能滿足國(guó)家建設(shè)的需要。我國(guó)是一個(gè)機(jī)床大國(guó)，有三百多萬(wàn)臺(tái)普通機(jī)床。但機(jī)床的素質(zhì)差，性能落后，單臺(tái)機(jī)床的平均產(chǎn)值只有先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的1/10左右，差距太大，急待改造。舊機(jī)床的數(shù)控化改造，顧名思義就是在普通機(jī)床上增加微機(jī)控制裝置，使其具有一定的自動(dòng)化能力，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的加工工藝目標(biāo)。隨著數(shù)控機(jī)床越來(lái)越多的普及應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益為大家所理解。在國(guó)內(nèi)工廠的技術(shù)改造中，機(jī)床的微機(jī)數(shù)控化改造已成為重要方面。許多工廠一面購(gòu)置數(shù)控機(jī)床一面利用數(shù)控、數(shù)顯、PC技術(shù)改造普通機(jī)床，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)經(jīng)濟(jì)資源有限，國(guó)家大，機(jī)床需要量大，因此不可能拿出相當(dāng)大的資金去購(gòu)買新型的數(shù)控機(jī)床，而我國(guó)的舊機(jī)床很多，用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)改造普通機(jī)床，在投資少的情況下，使其既能滿足加工的需要，又能提高機(jī)床的自動(dòng)化程度，比較符合我國(guó)的國(guó)情。1984年，我國(guó)開始生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，并用于改造舊機(jī)床。到目前為止，已有很多廠家生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)。可以預(yù)料，今后，機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造將迅速發(fā)展和普及。所以說，本畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例具有典型性和實(shí)用性。

第二章

總體方案的設(shè)計(jì)

2.1

設(shè)計(jì)任務(wù) 本設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)CA6140普通車床進(jìn)行數(shù)控改造。利用微機(jī)對(duì)縱、橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行開環(huán)控制，縱向（Z向）脈沖當(dāng)量為0.01mm/脈沖，橫向（X向）脈沖當(dāng)量為0.005mm/脈沖，驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，刀架采用自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。 2.2 總體方案的論證 對(duì)于普通機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造，在確定總體設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)考慮在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，對(duì)機(jī)床的改動(dòng)應(yīng)盡可能少，以降低成本。 （1）數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定 數(shù)控系統(tǒng)按運(yùn)動(dòng)方式可分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)、點(diǎn)位直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。由于要求CA6140車床加工復(fù)雜輪廓零件，所以本微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)采用兩軸聯(lián)動(dòng)連續(xù)控制系統(tǒng)。 （2）伺服進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì) 數(shù)控機(jī)床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)有開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。因?yàn)殚_環(huán)控制具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)制造容易、控制精度較好、容易調(diào)試、價(jià)格便宜、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)。所以，本設(shè)計(jì)決定采用開環(huán)控制系統(tǒng)。 （3）數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 任何一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)都由硬件和軟件兩部分組成。硬件是數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。有了硬件，軟件才能有效地運(yùn)行。 在設(shè)計(jì)的數(shù)控裝置中，CPU的選擇是關(guān)鍵，選擇CPU應(yīng)考慮以下要素： 1. 時(shí)鐘頻率和字長(zhǎng)與被控對(duì)象的運(yùn)動(dòng)速度和精度密切相關(guān)； 2. 可擴(kuò)展存儲(chǔ)器的容量與數(shù)控功能的強(qiáng)弱相關(guān)； 3. I/O口擴(kuò)展的能力與對(duì)外設(shè)控制的能力相關(guān)。 除此之外，還應(yīng)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合、控制對(duì)象以及各種性能、參數(shù)要求等，綜合起來(lái)考慮以確定CPU。在我國(guó)，普通機(jī)床數(shù)控改造方面應(yīng)用較普遍的是Z80CPU和MCS-51系列單片機(jī)，主要是因?yàn)樗鼈兊呐涮仔酒阋耍占靶?、通用性?qiáng)，制造和維修方便，完全能滿足經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的改造需要。本設(shè)計(jì)中是以MCS-51系列單片機(jī)，51系列相對(duì)48系列指令更豐富，相對(duì)96系列價(jià)格更便宜，51系列中，是無(wú)ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控機(jī)中應(yīng)用最多的是8031單片機(jī)。本設(shè)計(jì)以8031芯片為核心，增加存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路、接口和面板操作開關(guān)組成的控制系統(tǒng)。 2.3 總體方案的確定 經(jīng)總體設(shè)計(jì)方案的論證后，確定的CA6140車床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造示意圖如圖所示。CA6140車床的主軸轉(zhuǎn)速部分保留原機(jī)床的功能，即手動(dòng)變速。車床的縱向（Z軸）和橫向（X軸）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。由8031單片機(jī)組成微機(jī)作為數(shù)控裝置的核心，由I/O接口、環(huán)形分配器與功率放大器一起控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)齒輪減速后帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)車床的縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。刀架改成由微機(jī)控制的經(jīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)控制的自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。為保持切削螺紋的功能，必須安裝主軸脈沖發(fā)生器，為此采用主軸靠同步齒形帶使脈沖發(fā)生器同步旋轉(zhuǎn)，發(fā)出兩路信號(hào)：每轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖個(gè)數(shù)和一個(gè)同步信號(hào)，經(jīng)隔離電路以及I/O接口送給微機(jī)。如圖2－1所示：

第三章

微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

3.1微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件電路總體方案設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)選用8031CPU作為數(shù)控系統(tǒng)的中央處理機(jī)。外接一片2764EPROM，作為監(jiān)控程序的程序存儲(chǔ)器和存放常用零件的加工程序。再選用一片6264RAM用于存放需要隨機(jī)修改的零件程序、工作參數(shù)。采用譯碼法對(duì)擴(kuò)展芯片進(jìn)行尋址，采用74LS138譯碼器完成此功能。8279作為系統(tǒng)的輸入輸出口擴(kuò)展，分別接鍵盤的輸入、輸出顯示，8255接步進(jìn)電機(jī)的環(huán)形分配器，分別并行控制X軸和Z軸的步進(jìn)電機(jī)。另外，還要考慮機(jī)床與單片機(jī)之間的光電隔離，功率放大電路等。其硬件框圖如圖3－1所示： 圖3－2 8031芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

各引腳功能簡(jiǎn)要介紹如下： ⒈ 源引腳 VSS：電源接地端。 VCC：＋5V電源端。 ⒉ 輸入/輸出（I/O）口線 8031單片機(jī)有P0、P1、P2、P3 4個(gè)端口，每個(gè)端口8根I/O線。當(dāng)系統(tǒng)擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)，P0口用來(lái)輸出低8位并行數(shù)據(jù)，P2口用來(lái)輸出高8位地址，P3口除可作為一個(gè)8位準(zhǔn)雙向并行口外，還具有第二功能，各引腳第二功能定義如下： P3.0 RXD：串行數(shù)據(jù)輸入端。 P3.1 TXD：串行數(shù)據(jù)輸出端 P3.2 INT0：外部中斷0請(qǐng)求信號(hào)輸入端。 P3.3 INT1：外部中斷1請(qǐng)求信號(hào)輸入端。 P3.4 T0：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0外部輸入端 P3.5 T1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1外部輸入端 P3.6 WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通。 P3.7 RD：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通。 在進(jìn)行第二功能操作前，對(duì)第二功能的輸出鎖存器必須由程序置1。 ⒊ 信號(hào)控制線 RST/VPD：RST為復(fù)位信號(hào)線輸入引腳，在時(shí)鐘電路工作以后，該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，完成一次復(fù)位操作。 8031單片機(jī)采用兩種復(fù)位方式：一種是加電自動(dòng)復(fù)位，另一種為開關(guān)復(fù)位。 ALE/PROG：ALE是地址鎖存允許信號(hào)。它的作用是把CPU從P0口分時(shí)送出的低8位地址鎖存在一個(gè)外加的鎖存器中。 外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。當(dāng)其為低電平時(shí)有效。

VPP：當(dāng)EA為高電平且PC值小于0FFFH時(shí)CPU執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序。當(dāng)EA為低電平時(shí)，CPU僅執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的程序。 XTAL1：震蕩器的反相放大器輸入，使用外部震蕩器時(shí)必須接地； XTAL2：震蕩器的反相放大器輸出，使用外部震蕩器時(shí)，接收外圍震蕩信號(hào)； （2）片外三總線結(jié)構(gòu) 單片機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中，常常要擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器、I/O口等。單片機(jī)的引腳，除了電源、復(fù)位、時(shí)鐘輸入以及用戶I/O口外，其余的引腳都是為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展而設(shè)置的，這些引腳構(gòu)成了三總線形式： ⒈ 地址總線AB

地址總線寬度為16位。因此，外部存儲(chǔ)器直接尋址范圍為64KB。由P0口經(jīng)地址鎖存器提供16位地址總線的低8位地址（A7～A0），P2口直接提供高8位地址（A15～A8）。 ⒉ 數(shù)據(jù)總線DB 數(shù)據(jù)總線寬度為8位，由P0口提供。 ⒊ 控制總線CB 控制總線由第二功能狀態(tài)下的P3口和4根獨(dú)立的控制線RST、EA、ALE和PSEN組成。其引腳圖如圖3－3所示：

3.1.2 8255A可編程并行I/O口擴(kuò)展芯片 8255A可編程并行I/O口擴(kuò)展芯片可以直接與MCS系列單片機(jī)系統(tǒng)總線連接，它具有三個(gè)8位的并行I/O口，具有三種工作方式，通過編程能夠方便地采用無(wú)條件傳送、查詢傳送或中斷傳送方式完成CPU與外圍設(shè)備之間的信息交換。8255A的結(jié)構(gòu)及引腳功能： 1、8255A的結(jié)構(gòu) 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3－4所示。其中包括三個(gè)8位并行數(shù)據(jù)I/O端口，二個(gè)工作方式控制電路，一個(gè)讀/寫控制邏輯電路和一個(gè)8位數(shù)據(jù)總線緩沖器。各部分功能介紹如下：（1） 三個(gè)8位并行I/O端口A、B、C

A口：具有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器?？删幊虨?位輸入、或8位輸出、或8位雙向寄存器。 B口：具有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位輸入或輸出寄存器，但不能雙向輸入/輸出。

C口：具有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器，C口可分作兩個(gè)4位口，用于輸入或輸出，也可作為A口和B口選通方式工作時(shí)的狀態(tài)控制信號(hào)。（2） 工作方式控制電路 A、B兩組控制電路把三個(gè)端口分成A、B兩組，A組控制A口各位和C口高四位，B組控制B口各位和C口低四位。兩組控制電路各有一個(gè)控制命令寄存器，用來(lái)接收由CPU寫入的控制字，以決定兩組端口的工作方式。也可根據(jù)控制字的要求對(duì)C口按位清“0”或置“1”。 （3） 讀/寫控制邏輯電路 它接收來(lái)自CPU的地址信號(hào)及一些控制信號(hào)，控制各個(gè)口的工作狀態(tài)。（4） 數(shù)據(jù)總線緩沖器 它是一個(gè)三態(tài)雙向緩沖器，用于和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線直接相連，以實(shí)現(xiàn)CPU和8255A之間信息的傳送。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

關(guān)鍵詞：普通機(jī)床 數(shù)控改造 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 精度 鄭州論文 開題報(bào)告

一、課題概述、背景及意義

工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的軍、民機(jī)械工業(yè)，在70年代末、80年代初已開始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。其本質(zhì)是，采用信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)(包括軍、民機(jī)械工業(yè))進(jìn)行技術(shù)改造。除在制造過程中采用數(shù)控機(jī)床、fmc、fms外，還包括在產(chǎn)品開發(fā)中推行cad、cae、cam、虛擬制造以及在生產(chǎn)管理中推行mis(管理信息系統(tǒng))、cims等等。以及在其生產(chǎn)的產(chǎn)品中增加信息技術(shù)，包括人工智能等的含量。由于采用信息技術(shù)對(duì)國(guó)外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造(稱之為信息化)，最終使得他們的產(chǎn)品在國(guó)際軍品和民品的市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力大為增強(qiáng)。而我們?cè)谛畔⒓夹g(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國(guó)家約落后20年。如我國(guó)機(jī)床擁有量中，數(shù)控機(jī)床的比重(數(shù)控化率)到1995年只有1.9%，而日本在1994年已達(dá)20.8%，因此每年都有大量機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口。這也就從宏觀上說明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。

微觀上看，數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來(lái)自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力。① 可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來(lái)的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。 ②可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化，而且是柔性自動(dòng)化，從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3～7倍。③ 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要“修配”。④ 可實(shí)現(xiàn)多工序的集中，減少零件在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)。⑤ 擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，因而可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人看管加工。由以上五條派生的好處如：降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了勞動(dòng)力(一個(gè)人可以看管多臺(tái)機(jī)床)，減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對(duì)市場(chǎng)需求作出快速反應(yīng)等等。此外，機(jī)床數(shù)控化還是推行fmc(柔性制造單元)、fms(柔性制造系統(tǒng))以及cims計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動(dòng)化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。

機(jī)床的數(shù)控改造，主要是對(duì)原有機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)，最終使機(jī)床達(dá)到比較理想的狀態(tài)。機(jī)床數(shù)控化改造有以下優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)省資金。機(jī)床的數(shù)控改造同購(gòu)置新機(jī)床相比一般可節(jié)省60%左右的費(fèi)用，大型及特殊設(shè)備尤為明顯。一般大型機(jī)床改造只需花新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)的1/3。即使將原機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底改造升級(jí)也只需花費(fèi)購(gòu)買新機(jī)床60%的費(fèi)用，并可以利用現(xiàn)有地基。②性能穩(wěn)定可靠。因原機(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過長(zhǎng)期時(shí)效，幾乎不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度。③提高生產(chǎn)效率。機(jī)床經(jīng)數(shù)控改造后即可實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高 3至5倍。對(duì)復(fù)雜零件而言難度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工裝，不僅節(jié)約了費(fèi)用而且可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。

在美國(guó)、日本和德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，它們的機(jī)床改造作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)行業(yè)，生意盎然，正處在黃金時(shí)代。由于機(jī)床以及技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)床改造是個(gè)"永恒"的課題。我國(guó)的機(jī)床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進(jìn)入到以數(shù)控技術(shù)為主的新的行業(yè)。在美國(guó)、日本、德國(guó)，用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場(chǎng)，已形成了機(jī)床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新的行業(yè)。

目前機(jī)床數(shù)控化改造的市場(chǎng)在我國(guó)還有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在我國(guó)機(jī)床數(shù)控化率不到3%。我國(guó)大量的普通機(jī)床應(yīng)用于生產(chǎn)第一線，用普通機(jī)床加工出來(lái)的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長(zhǎng)，從而在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，直接影響一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品、市場(chǎng)、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展，數(shù)控機(jī)床則綜合了數(shù)控技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，最適宜加工小批量、高精度、形狀復(fù)雜、生產(chǎn)周期要求短的零件。當(dāng)變更加工對(duì)象時(shí)只需要換零件加工程序，無(wú)需對(duì)機(jī)床作任何調(diào)整，因此能很好地滿足產(chǎn)品頻繁變化的加工要求，所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，一方面是全功能、高性能;另一方面是簡(jiǎn)單實(shí)用的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，具有自動(dòng)加工的基本功能，操作維修方便。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)通常用的是開環(huán)步進(jìn)控制系統(tǒng)，功率步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件，無(wú)檢測(cè)反饋機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)的定位精度一般可達(dá)±0.01，已能滿足加工零件的精度要求。這幾年，國(guó)家加大了對(duì)這類機(jī)床的改造力度，國(guó)防科工委更是推行了萬(wàn)臺(tái)機(jī)床數(shù)控化計(jì)劃，車床、銑床的數(shù)控化改造需求量很大。本課題以普通車床的數(shù)控改造為例，研究機(jī)床數(shù)控改造的方法，包括其結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計(jì)，機(jī)床改造后性能與精度的分析以及控制精度的措施等，普通車床應(yīng)用微機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造數(shù)控改造后，可以提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度?；谏鲜龇治?，本課題的研究具有較高的現(xiàn)實(shí)意義。

二、主要研究?jī)?nèi)容

1.普通車床數(shù)控改造方案的確定，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。

2.對(duì)普通車床數(shù)控改造進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算，包括主軸進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)床縱、橫進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。

3. 對(duì)改造后的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床伺服進(jìn)給系統(tǒng)建立控制原理模型。

4. 根據(jù)進(jìn)給系統(tǒng)的控制原理模型，對(duì)影響伺服系統(tǒng)系統(tǒng)的因素進(jìn)行分析。

5. 對(duì)影響伺服傳動(dòng)精度的因素齒輪傳動(dòng)精度、滾珠絲杠副傳動(dòng)精度等進(jìn)行深入研究，并提出相應(yīng)的改進(jìn)方法。

6. 對(duì)影響伺服元件伺服精度的因素步進(jìn)電機(jī)步矩角精度等進(jìn)行深入研究，并提出相應(yīng)的改進(jìn)方法。

三、擬解決的關(guān)鍵問題

1. 普通車床數(shù)控改造進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算。

2. 對(duì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床伺服進(jìn)給系統(tǒng)建立控制原理模型。

3. 根據(jù)進(jìn)給系統(tǒng)的控制模型，分析系統(tǒng)的誤差來(lái)源及影響系統(tǒng)精度的因素。

4. 設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路，提高伺服進(jìn)給系統(tǒng)的控制精度。

四、擬解決方案及關(guān)鍵技術(shù)

1. 普通車床數(shù)控改造進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算內(nèi)容包括：確定系統(tǒng)的負(fù)載，運(yùn)動(dòng)部件慣量計(jì)算，步進(jìn)電機(jī)的選擇，滾珠絲杠副的選擇和計(jì)算、滾珠絲杠副的剛度驗(yàn)算等。

2. 對(duì)改造后的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床伺服進(jìn)給系統(tǒng)建立控制原理模型。

3. 根據(jù)伺服進(jìn)給系統(tǒng)控制原理模型，分別對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)元件的伺服精度、伺服機(jī)械傳動(dòng)元件傳動(dòng)精度進(jìn)行分析，分析影響經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床定位精度主要因素。

4. 在伺服進(jìn)給系統(tǒng)控制電路中加入步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，改善步矩角特性，提高經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的定位精度。

五、創(chuàng)新點(diǎn)

1. 運(yùn)用機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路與方法進(jìn)行普通車床數(shù)控改造的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)上達(dá)到有高的靜動(dòng)態(tài)剛度;運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)無(wú)間隙;便于操作和維修。

2. 從經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的控制原理模型分析影響整個(gè)系統(tǒng)精度的關(guān)鍵因素，分析影響機(jī)床機(jī)床定位精度的各項(xiàng)誤差來(lái)源，提出相應(yīng)的改進(jìn)方法并應(yīng)用于機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。

3. 運(yùn)用步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)，設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路，減小步進(jìn)電機(jī)的步距角及機(jī)床的脈沖當(dāng)量，提高經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的加工精度，改善電機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性，減小噪聲，增加控制的靈活性。

六、課題預(yù)計(jì)目標(biāo)

1.普通車床數(shù)控改造的方案的研究，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。

2. 對(duì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)建立控制原理模型，并根據(jù)進(jìn)給系統(tǒng)的控制原理模型，對(duì)影響系統(tǒng)精度的關(guān)鍵因素進(jìn)行分析。

3. 研究提高機(jī)械傳動(dòng)部件的傳動(dòng)精度與剛度的方法，對(duì)普通車床數(shù)控改造進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改善伺服進(jìn)給系統(tǒng)的伺服特性。

4. 設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路，提高伺服進(jìn)給系統(tǒng)的分辨率。

七、課題研究進(jìn)展計(jì)劃

預(yù)計(jì)本課題研究進(jìn)展主要分以下幾個(gè)階段：

1. 2007年11月～2007年12月 查看文獻(xiàn)資料并撰寫開題報(bào)告

2. 2007年12月～2008年03月 收集相關(guān)方面的資料，以普通車床數(shù)控改造為例進(jìn)行總體設(shè)計(jì)

3. 2008年03月～2008年04月 學(xué)習(xí)機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等方面知識(shí)

4. 2008年04月～2008年07月 進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制普通車床數(shù)控改造縱、橫向進(jìn)給系統(tǒng)裝配圖

5. 2008年07月～2008年08月 學(xué)習(xí)機(jī)床控制精度等方面知識(shí)

6. 2008年08月～2008年09月 對(duì)機(jī)床進(jìn)行精度分析

7. 2008年09月～2008年10月 研究提高機(jī)床控制精度的措施

8. 2008年11月～2008年12月 完成畢業(yè)論文

9. 2008年12月 畢業(yè)答辯

參 考 文 獻(xiàn)

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篇4

1.改造原理

目前，數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，按數(shù)控系統(tǒng)的性能價(jià)格比分為：經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)、全功能型數(shù)控系統(tǒng)和特殊型數(shù)控系統(tǒng)四大類產(chǎn)品。

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)也稱簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)（simplenumericalcontrolsystem）。其特點(diǎn)是價(jià)格便宜、精度適中、功能簡(jiǎn)化、針對(duì)性強(qiáng)，比較適用于老設(shè)備技朮改造和產(chǎn)品更新。

標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)是功能較全，價(jià)格適中，適用于中檔的數(shù)控機(jī)床，應(yīng)用較廣。

多功能型數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)是功能齊全，價(jià)格較貴。適用于加工復(fù)雜零件的大中型機(jī)床以及FMS、CIMS中使用的數(shù)控機(jī)床。

特殊型數(shù)控系統(tǒng)適用于各類特種加工機(jī)床，如：電加工機(jī)床，超精加工機(jī)床等。

依據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則。對(duì)中小型車床的改造廣泛采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開環(huán)控制系統(tǒng)。用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)改造后車床的控制原理如圖1所示。改造后的車床可以自動(dòng)車削圓柱面、圓錐面、端面、球面、螺紋等。

2.改造方案

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，依據(jù)工藝要求和被改造車床的完好程度，可采用不同的改造方案。

對(duì)實(shí)際役齡較短，零部件完好，精度尚未降低，導(dǎo)軌刮花可見或?qū)嶋H役齡較長(zhǎng)經(jīng)修復(fù)后達(dá)到精度要求的機(jī)床可作如下改造。

安裝脈沖編碼器將主軸的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量聯(lián)系起來(lái)。將原機(jī)床的刀架拆除換成電動(dòng)刀架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。將原機(jī)床的掛輪系統(tǒng)、進(jìn)給箱、溜板箱、絲杠、光杠拆除，換成由步進(jìn)電機(jī)、齒輪減速裝置和滾珠絲杠組成的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)?？v向步進(jìn)電機(jī)及齒輪減速裝置安裝在拆除進(jìn)給箱處的床身上。滾珠絲杠支座可安裝在原絲杠的安裝基面上，螺母支座安裝在縱向拖板上?？v向進(jìn)給傳動(dòng)示意圖如圖2所示。橫向步進(jìn)電機(jī)及齒輪減速裝置安裝在縱向溜板上橫向絲杠尾端處。滾珠絲杠安裝在原絲杠位置，并對(duì)原絲杠支承部位、螺母座部位以及原空間尺寸進(jìn)行加工。注意橫向滑板與齒輪減速裝置是否碰撞，若碰應(yīng)采取措施。橫向進(jìn)給傳動(dòng)示意圖如圖3所示。

二、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的選擇

目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)有多種類型。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)主要包括數(shù)控裝置、坐標(biāo)軸驅(qū)動(dòng)(或伺服)系統(tǒng)、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、刀架及輔助功能的強(qiáng)電控制與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、接口等。

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開環(huán)數(shù)控裝置、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的半閉環(huán)數(shù)控裝置和點(diǎn)位式經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置三種。對(duì)于數(shù)控車床改造一般選用步電機(jī)驅(qū)動(dòng)開環(huán)數(shù)控裝置。選擇時(shí)主要考慮以下性能：CPU類型、用戶容量、控制軸或聯(lián)動(dòng)軸數(shù)、設(shè)定單位、插補(bǔ)類型、編程尺寸及編程標(biāo)準(zhǔn)，G、M、S、T、F功能、刀具補(bǔ)償功能、間隙補(bǔ)償功能及循環(huán)功能、顯示方式及顯示信息的形式、絕對(duì)編程、增量編程、程序輸入方式以及報(bào)警、診斷等。根據(jù)需要選擇相應(yīng)的性能。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的性能參數(shù)主要有：步進(jìn)電機(jī)性能參數(shù)及安裝尺寸，控制箱與電機(jī)的接線型式等。系統(tǒng)的快速進(jìn)給速度、空載起動(dòng)頻率，靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)升頻降頻時(shí)間，起動(dòng)矩頻特性、起動(dòng)慣頻特性、運(yùn)行矩頻特性。

驅(qū)動(dòng)電路的型式主要有：高低壓驅(qū)動(dòng)電路、斬波驅(qū)動(dòng)電路、調(diào)頻調(diào)壓驅(qū)動(dòng)電路、細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路、電流檢測(cè)型功率放大電路等。不同的電路型式、其工作性能不同，根據(jù)加工需要合理選擇。

刀架控制與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要考慮刀架型式（如四位或八位電動(dòng)刀架，或轉(zhuǎn)塔六位刀架等），定位精度及重復(fù)定位精度，換刀時(shí)間、刀具選擇時(shí)刀架的轉(zhuǎn)向、夾緊力，刀桿尺寸及裝夾刀具結(jié)構(gòu)型式等性能參數(shù)。

強(qiáng)電接口及弱電接口、主要根據(jù)工作需要選擇。如工件自動(dòng)夾緊，加工螺紋時(shí)，選擇強(qiáng)電接口；主軸的脈沖編碼器與數(shù)控裝置的接線，程序輸入接口等選擇弱電接口。

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的類型主要有：BCK2─001，BKC2─005，GWK─1A／Ⅱ/Ⅲ,JWK─20T，BKC2─8A，GSK─928，2385─1T等系列產(chǎn)品。廣泛應(yīng)用在數(shù)控改裝及老產(chǎn)品車床改型中。在選擇時(shí)，除性能參數(shù)外，還要考慮其外型，安裝形式等因素。結(jié)合設(shè)計(jì)計(jì)算選擇合適的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)。

【摘要】在短時(shí)期內(nèi)大量地更新現(xiàn)有設(shè)備，無(wú)論從資金還是國(guó)內(nèi)機(jī)床制造廠的生產(chǎn)能力都很難做到。對(duì)舊機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造投資少、見效快，是機(jī)械制造廠挖潛技改的一條成功之路。

【關(guān)鍵詞】舊機(jī)床數(shù)控改造方案選擇

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篇5

【關(guān)健詞】機(jī)床；數(shù)控化改造；改造方案；機(jī)械系統(tǒng)；選型和設(shè)計(jì)；參數(shù)設(shè)計(jì)；

1 引言

近年來(lái)，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)得到了很快的發(fā)展，提高工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量及提高生產(chǎn)效率已經(jīng)非常重要。在各中、大型制造企業(yè)中也有相當(dāng)數(shù)量的傳統(tǒng)機(jī)床，且50%都是使用超過10年以上的舊機(jī)床，數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命一般在5～10 年，而我國(guó)大多數(shù)機(jī)床都在超期服役。由于使用時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)法滿足技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)品革新的要求。要解決以上問題，提高企業(yè)加工能力和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，有兩種根本途徑: (1) 重新購(gòu)置數(shù)控機(jī)床，淘汰舊設(shè)備；(2) 對(duì)舊設(shè)備進(jìn)行數(shù)控改造。后者與前者相比，更具優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在:

(1)交貨期短。尤其是大型機(jī)床和特殊專用機(jī)床優(yōu)勢(shì)更加明顯。一般來(lái)講，改造大型機(jī)床能在較短時(shí)間內(nèi)使機(jī)床投入生產(chǎn)，而購(gòu)買新機(jī)床周期都在半年到一年時(shí)間；

(2)性能更穩(wěn)定。各基礎(chǔ)件經(jīng)長(zhǎng)期時(shí)效，幾乎不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度，各功能部件經(jīng)長(zhǎng)期磨合，功能穩(wěn)定，可靠性好；

(3) 設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)小。新機(jī)床設(shè)計(jì)中帶來(lái)的技術(shù)、方案風(fēng)險(xiǎn)在大修改造中幾乎不存在；

(4) 可以更充分地體現(xiàn)用戶的意愿。用戶與維修人員可以依照實(shí)際需要和機(jī)床長(zhǎng)期使用情況，在大修改造中提出對(duì)機(jī)床性能、操作與維修等方面的改進(jìn)（包括增、改）意見，有權(quán)選擇機(jī)械零部件、數(shù)控系統(tǒng)等電氣設(shè)備的規(guī)格、型號(hào)、性能等；

(5) 更有利于使用與維護(hù)。由于用戶、維修人員不僅可以直接參與改造方案的制定，而且可以參與改造的全過程，直接獲取各種技術(shù)信息，更深入地掌握機(jī)床的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)，從而增強(qiáng)使用與維修的主動(dòng)能力；

(6) 可以更快地獲取最新的更實(shí)用的備件；

(7) 節(jié)省大量投資；

(8) 降低投資風(fēng)險(xiǎn)。

2 機(jī)床數(shù)控化改造技術(shù)

(1) 確定改造方案

對(duì)改造對(duì)象進(jìn)行全面檢查，明確改造目標(biāo)和改造后機(jī)床用途，確定改造方案。普通機(jī)床數(shù)控化改造總體步驟如圖1 所示。對(duì)于舊數(shù)控機(jī)床的升級(jí)改造，機(jī)械系統(tǒng)改造較少，主要是電氣控制系統(tǒng)的升級(jí)改造，以改變系統(tǒng)老化、備件匱乏帶來(lái)的故障率高、維修周期長(zhǎng)的問題。

(2) 機(jī)械系統(tǒng)的改造

普通機(jī)床機(jī)械系統(tǒng)改造項(xiàng)目多，如圖2 所示。如普通機(jī)床往往在鑄鐵床身上直接加工出導(dǎo)軌，長(zhǎng)時(shí)間使用出現(xiàn)磨損，影響加工精度，為提高其耐磨性和動(dòng)、靜剛度，可以改造為采用軸承鋼淬硬制成導(dǎo)軌，粘貼緊固到鑄鐵床身上，而后再對(duì)粘貼好的導(dǎo)軌進(jìn)行磨削；改變普通機(jī)床繁瑣的傳動(dòng)鏈，采用步進(jìn)、DC或AC 伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)合滾珠絲杠副的傳動(dòng)形式，使傳動(dòng)鏈大大縮短；增加自動(dòng)換刀裝置； 增加分度工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等輔助功能部件等。對(duì)于舊數(shù)控機(jī)床的升級(jí)改造，如果機(jī)械部件性能良好，液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、系統(tǒng)等輔助部件性能也都正常，除對(duì)機(jī)械部件做除銹和清潔保養(yǎng)外，無(wú)需做大的更換和修復(fù)。

（3） 數(shù)控系統(tǒng)的選型和設(shè)計(jì)

無(wú)論普通機(jī)床的數(shù)控化改造，或是舊數(shù)控機(jī)床的升級(jí)改造，數(shù)控系統(tǒng)的選型、設(shè)計(jì)和安裝都是至關(guān)重要的核心步驟。舊數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)較多采用: SINUM ERIK7，3，8，850 /880，810； FANUC 7，6，3。

目前，多數(shù)早期型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)的電氣備件已經(jīng)停止供貨，改造時(shí)，基本不考慮保留老系統(tǒng)，而是根據(jù)機(jī)床的現(xiàn)狀、產(chǎn)品生產(chǎn)要求、企業(yè)資金狀況，選擇相應(yīng)的低、中、高檔數(shù)控系統(tǒng)。如圖3 所示，如果追求品質(zhì)優(yōu)越、穩(wěn)定的數(shù)控系統(tǒng)，可選擇國(guó)外知名品牌的數(shù)控系統(tǒng)；國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)也具有性價(jià)比高、維修使用成本低的優(yōu)勢(shì)，在選用時(shí)，建議根據(jù)企業(yè)所在地區(qū)選用。

舊數(shù)控系統(tǒng)大部分帶有老型號(hào)的PLC 邏輯控制系統(tǒng)，在數(shù)控系統(tǒng)改造過程中，要考慮新老系統(tǒng)替換時(shí)的差別，對(duì)PLC 部分輸入輸出點(diǎn)的數(shù)量和性質(zhì)作出比較精確的估算。

對(duì)于電路的改造，可采取的方案有兩種: ①“接口型改造”，即保留繼電器電路，只對(duì)NC、PLC 進(jìn)行改造，新PLC 不參與電路控制，只處理NC 所需的指令信號(hào)。此方案改造設(shè)計(jì)、調(diào)試工作量較小；② “徹底改造”，在繼電器邏輯較復(fù)雜、故障率較高、用戶又能提供清楚邏輯圖的情況下，可用新NC 所帶的PLC 將電路全部改造，簡(jiǎn)化了電路，又合理利用了PLC 的控制能力。此方案可大大簡(jiǎn)化硬件電路，提高可靠性，但改造設(shè)計(jì)、調(diào)試工作量較大。

對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)的改造，還應(yīng)注意:①要盡量向一個(gè)著名廠家的型號(hào)系列靠攏，這樣既有利于維修和管理，又利于備件的購(gòu)買，千萬(wàn)不要把企業(yè)的數(shù)控系統(tǒng)搞成“萬(wàn)國(guó)牌”。②要清楚所選廠家在國(guó)內(nèi)的維修服務(wù)狀況，以免將來(lái)后患無(wú)窮。

(4) 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選型和設(shè)計(jì)

如圖4 所示，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選型和設(shè)計(jì)主要包括: 主軸伺服系統(tǒng)和進(jìn)給伺服系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇以及配套電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和主軸變頻器的選擇。對(duì)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，可選擇與數(shù)控系統(tǒng)配套的驅(qū)動(dòng)器，如FANUC 本身開發(fā)了集成程度很高的多軸驅(qū)動(dòng)器，也可選擇市面上的其他品牌驅(qū)動(dòng)器。在改造過程中，對(duì)于狀態(tài)良好、價(jià)值很高的老伺服系統(tǒng)，可采取保留驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)的方案，也可采取只保留功率大、價(jià)格貴、安裝麻煩、狀況良好的電機(jī)，而更換為新型驅(qū)動(dòng)裝置，若保留，還要考慮老伺服系統(tǒng)是否與新數(shù)控系統(tǒng)匹配的問題。

(5) 機(jī)床測(cè)量系統(tǒng)的選型和設(shè)計(jì)

對(duì)于機(jī)床測(cè)量系統(tǒng)，目前數(shù)控系統(tǒng)的要求是增量式脈沖編碼輸入，所以舊機(jī)床所配的感應(yīng)同步尺或旋轉(zhuǎn)變壓器等測(cè)量元件均需用增量式脈沖編碼器、光柵尺代替。具體方案是: 旋轉(zhuǎn)變壓器基本不能保留，可以采用新型旋轉(zhuǎn)編碼器替代； 感應(yīng)同步器/尺的情況略微復(fù)雜，能改掉盡量改掉，用新型HEIDENHAIN光柵尺和圓光柵替代，但在某些場(chǎng)合，如精密轉(zhuǎn)臺(tái)，會(huì)遇到新的圓光柵不能安裝的問題，西門子為此提供了感應(yīng)同步器/尺信號(hào)到新系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換裝置，但該裝置價(jià)格昂貴，盡量不要選用。

(6) 電柜設(shè)計(jì)

電柜設(shè)計(jì)包括的內(nèi)容如圖5 所示。此外，在舊數(shù)控機(jī)床的升級(jí)改造中，還應(yīng)遵循以下原則：一是進(jìn)口數(shù)控機(jī)床電氣柜以及柜內(nèi)的元器件即使使用了若干年，狀態(tài)仍會(huì)優(yōu)于國(guó)內(nèi)甚至合資品牌的元器件，所以，改造高檔進(jìn)口數(shù)控機(jī)床，不建議做大拆大改； 如果電氣柜狀態(tài)比較差，全套更換，在資金允許的情況下，要盡量選擇知名品牌。在改造方案確定初期，就要根據(jù)電氣改造方案測(cè)定所需的電纜長(zhǎng)度，凡與數(shù)控驅(qū)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)直接相關(guān)的電纜，只選擇原裝電纜；但大型主軸電機(jī)的電力電纜價(jià)格過于昂貴，改造時(shí)不考慮原裝電纜。

(7) 參數(shù)設(shè)計(jì)及設(shè)置

根據(jù)改造方案，查閱數(shù)控系統(tǒng)、變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器說明書，依據(jù)機(jī)床設(shè)計(jì)性能，設(shè)計(jì)、設(shè)置、匹配參數(shù)。如圖6 示。

(8) 機(jī)電聯(lián)調(diào)和精度控制

這是改造能否成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。工程人員在這一階段完成機(jī)電聯(lián)調(diào)、數(shù)控系統(tǒng)的最終調(diào)試、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)最佳化調(diào)節(jié)等工作，并為驗(yàn)收做準(zhǔn)備。驗(yàn)收主要包括兩項(xiàng)內(nèi)容：①按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，不同類型的機(jī)床相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)試切削程序，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣件試切削； ②對(duì)機(jī)床精度進(jìn)行檢驗(yàn)，可采用激光干涉儀進(jìn)行測(cè)量，機(jī)床位置測(cè)量系統(tǒng)的補(bǔ)償可采用得到的數(shù)據(jù)，從而提高機(jī)床精度。

3 總結(jié)

現(xiàn)代制造技術(shù)快速發(fā)展，高速電主軸、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、直線電動(dòng)機(jī)、大容量刀庫(kù)、虛擬技術(shù)等廣泛應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床上，機(jī)床功能越來(lái)越復(fù)雜，5 軸加工中心、復(fù)合加工設(shè)備( 如車、銑、磨集成) 、特種加工設(shè)備( 激光、真空電子束、噴涂) 等越來(lái)越多。研究、探索這些數(shù)控設(shè)備性能特點(diǎn)，在其正常工作階段充分利用，通過合理的數(shù)控改造進(jìn)一步挖掘其價(jià)值，提高設(shè)備可靠性，減少維護(hù)費(fèi)用，是隨著國(guó)內(nèi)制造業(yè)的升級(jí)而不斷深入的研究課題。

參考文獻(xiàn):

[1]李猛.機(jī)床數(shù)控技術(shù)[M].北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,2009．

[2]李猛.數(shù)控機(jī)床與編程[M].北京: 北京大學(xué)出版社,2009．

篇6

【關(guān)鍵詞】數(shù)控化改造 普通銑床 數(shù)控系統(tǒng)配置調(diào)試

1 機(jī)床數(shù)控化改造的趨勢(shì)

隨著機(jī)床以及技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)床改造是個(gè)"永恒"的課題。我國(guó)的機(jī)床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進(jìn)入到以數(shù)控技術(shù)為主的新的行業(yè)。在美國(guó)、日本、德國(guó)，用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場(chǎng)，已形成了機(jī)床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新的行業(yè)。在美國(guó)，機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床再生（Remanufacturing）業(yè)；在日本，機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床改裝（Retrofitting）業(yè)。從事改裝業(yè)的著名公司有：大隈工程集團(tuán)、崗三機(jī)械公司、千代田工機(jī)公司、野崎工程公司、濱田工程公司、山本工程公司等。

2機(jī)床數(shù)控化改造技術(shù)

2.1 機(jī)床數(shù)控化改造的優(yōu)越性

（1）機(jī)床數(shù)控化改造可以提高零件的加工精度和生產(chǎn)效率。

（2）機(jī)床數(shù)控化改造可以提高機(jī)床的性能和質(zhì)量。

（3）機(jī)床數(shù)控化改造后可以實(shí)現(xiàn)加工的柔性自動(dòng)化，效率可以比傳統(tǒng)機(jī)床提高3～7倍。

（4）可實(shí)現(xiàn)多工序的集中，減少零件在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)，降低工件的定位誤差。

（5）擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自檢功能，更好地調(diào)節(jié)了機(jī)床加工狀態(tài)。

2.2機(jī)床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)方案

（1）恢復(fù)原功能，對(duì)機(jī)床存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù)；（2）將普通機(jī)床NC化，在普通機(jī)床上加數(shù)顯裝置，或加數(shù)控系統(tǒng)，改造成NC機(jī)床、CNC機(jī)床；（3）翻新，為提高精度、效率和自動(dòng)化程度，對(duì)機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新，對(duì)機(jī)械部重新裝配加工，恢復(fù)原精度；對(duì)其不滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進(jìn)行更新；（4）技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或?yàn)榱耸褂眯鹿に?、新技術(shù)，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。

3 銑床數(shù)控化改造的內(nèi)容

3.1 技術(shù)可行性分析

本次改造的機(jī)床型號(hào)為ZJK7532-A立式銑床，通過對(duì)被改造機(jī)床的結(jié)構(gòu)性能精度等進(jìn)行全面分析，該機(jī)床的基礎(chǔ)部件和結(jié)構(gòu)件完好。現(xiàn)要將其主軸升降和工作臺(tái)的X Y 軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)改為數(shù)控系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)三軸同步驅(qū)動(dòng)，并將銑床的主軸改為交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

3.2 改造設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

（1）將機(jī)床的原主軸調(diào)速改為由交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)級(jí)調(diào)速方式。（2）保留機(jī)床工作臺(tái)X、Y 軸進(jìn)給系統(tǒng)，將滑動(dòng)絲桿副換為滾珠絲杠副，X、Y軸的運(yùn)動(dòng)由交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。（3）主軸升降垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，拆去錐齒輪副及絲桿副更換成滾珠絲桿副，設(shè)計(jì)并安裝減速箱，將電機(jī)安裝在減速箱的偏套上。

4 銑床數(shù)控化改造的方法

4.1銑床數(shù)控化改造數(shù)控系統(tǒng)的選配

目前，市場(chǎng)上可供選擇的數(shù)控系統(tǒng)類型很多，在經(jīng)濟(jì)能力許可的情況下，盡量選用名牌產(chǎn)品。根據(jù)在市場(chǎng)上的調(diào)研和數(shù)控系統(tǒng)的選擇原則，在此次銑床數(shù)控化改造中首先考慮選用的是FANUC和SIEMENS的數(shù)控系統(tǒng)。

4.2 數(shù)控裝置的配置與安裝

數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心，經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件對(duì)代碼進(jìn)行處理后，輸出相應(yīng)的指令脈沖，這些控制信號(hào)中最基本的信號(hào)，是經(jīng)過插補(bǔ)運(yùn)算后的各坐標(biāo)的進(jìn)給速度、進(jìn)給方向和位移量指令。從自動(dòng)控制的角度來(lái)看，CNC裝置是一種位置控制系統(tǒng)，其本質(zhì)上是以機(jī)床各運(yùn)動(dòng)軸的位移量為控制對(duì)象，并使其協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，是一種配有專用操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 。

另外，為了保證零件的正常加工，還必需對(duì)機(jī)床的一些輔助運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制.因此，在數(shù)控裝置與機(jī)床之間還有強(qiáng)電控制裝置，其主要作用是接受數(shù)控裝置輸出的主運(yùn)動(dòng)變速、刀具選擇、交換、各輔助裝置等動(dòng)作的指令信號(hào)經(jīng)過必要的編譯，邏輯判斷，功率放大后直接驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電器，液壓及機(jī)械部件。以完成指令規(guī)定的動(dòng)作。執(zhí)行這些動(dòng)作的開關(guān)信號(hào)也要經(jīng)由強(qiáng)電控制裝置送數(shù)控裝置進(jìn)行處理。

4.3 FANUC數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試

（1）系統(tǒng)功能參數(shù)：這些參數(shù)是訂貨時(shí)用戶選擇的功能，系統(tǒng)出廠時(shí)FANUC已經(jīng)設(shè)好。0i不必設(shè)置，機(jī)床出廠時(shí)，必須將系統(tǒng)功能參數(shù)表交給機(jī)床用戶。

（2）進(jìn)給伺服初始化：將各進(jìn)給軸使用的電動(dòng)機(jī)控制參數(shù)調(diào)入RAM區(qū)并根據(jù)絲杠螺距和電動(dòng)機(jī)與絲杠間的變速比配置CMR和DMR。設(shè)參數(shù)SVS，使顯示器畫面顯示伺服設(shè)定屏（Servo Set0）。

（3）設(shè)定伺服參0i系統(tǒng) #1001至 #1007的有關(guān)參數(shù)。這些是控制進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的參數(shù)，包括：位置增益、G00的速度、F的允許值、移動(dòng)時(shí)允許的最大跟隨誤差、停止時(shí)允許的最大誤差、加/減速時(shí)間常數(shù)等。

（4）主軸電動(dòng)機(jī)的初始化：設(shè)定初始化位和電動(dòng)機(jī)的代碼。只有FANUC主軸電動(dòng)機(jī)才執(zhí)行此項(xiàng)操作。

（5）設(shè)定主軸控制的參數(shù)：設(shè)定各換擋檔次的主軸最高轉(zhuǎn)速、換擋方法、主軸定向或定位的參數(shù)、模擬主軸的零漂補(bǔ)償參數(shù)等。上述參數(shù)設(shè)定好后應(yīng)關(guān)機(jī)，重新啟動(dòng)。此時(shí)顯示器任顯示#408或#750等報(bào)警，這是因?yàn)橹鬏S控制尚未編制梯形圖。

（6）設(shè)定系統(tǒng)和機(jī)床的其他有關(guān)參數(shù)：參數(shù)意義見說明書。

（7）編制梯形圖，調(diào)機(jī)要想主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，必須把控制指令送到主軸電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)床數(shù)控化的改造技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)中得到了極為廣泛的利用，給企業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了更高的效率和更多的產(chǎn)品利潤(rùn)，但是我們不能止步不前，我們需要不斷研究機(jī)床數(shù)控化技術(shù)，將其中的缺點(diǎn)全部彌補(bǔ)，使得這項(xiàng)技術(shù)能夠不斷的完善，并且為工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)更高的效益，為我國(guó)的工業(yè)技術(shù)進(jìn)步做出了巨大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王增春，于國(guó)英，張鵬.機(jī)床的數(shù)控化改造[J].煤炭技術(shù)，2014，06：30-31.

[3]高穎.淺談普通機(jī)床的數(shù)控化改造[J].科技資訊，2013，21：61-62.

篇7

關(guān)鍵詞：安全;維修改造;解決對(duì)策

隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床也在不斷的改進(jìn)，只有這樣才能擁有更大市場(chǎng)應(yīng)用。而就目前而言，很對(duì)企業(yè)在用的機(jī)床大部分都是傳統(tǒng)機(jī)床或者10年以上的就機(jī)床，設(shè)備的落后，會(huì)直接造成產(chǎn)品質(zhì)量差成本高的問題，而且受機(jī)床限制，產(chǎn)品種類少，供貨期長(zhǎng)也是不可避免的。對(duì)于一些已經(jīng)在引進(jìn)新設(shè)備的企業(yè)，如果只重視設(shè)備、生產(chǎn)線、儀器，而忽視軟件、管理、工藝等方面，一定會(huì)造成項(xiàng)目不完整，無(wú)法真正發(fā)揮設(shè)備的作用，這樣一來(lái)，即使是銷路非常好的產(chǎn)品，不能做到達(dá)標(biāo)，也很難得到應(yīng)有的收益，所以，為了避免產(chǎn)品合格率低、能耗高的問題，就一定要在引進(jìn)設(shè)備的同時(shí)，避免和解決設(shè)備故障，對(duì)于引進(jìn)時(shí)間較長(zhǎng)的設(shè)備，要對(duì)其進(jìn)行技術(shù)更新，找出其中的技術(shù)問題，并對(duì)其進(jìn)行維修改造，這樣一來(lái)，在得到合格產(chǎn)品的同時(shí)，也能夠讓企業(yè)得到更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1維修改造中的常見問題

使用非單一電源；亂接中線到PE；電氣柜沒有實(shí)現(xiàn)通風(fēng)等等，是數(shù)控機(jī)床維修改造中常常遇到的問題，而且，有些電器設(shè)備，控制線路缺乏保護(hù)，存在著很大的安全隱患。操作方面，其安全保護(hù)功能還沒有完備，而且標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí)淡薄，甚至有蠻干的現(xiàn)象；有些機(jī)床已經(jīng)進(jìn)行了改造和改動(dòng)，卻沒有相關(guān)的文件作出解釋和說明，導(dǎo)致文件內(nèi)容與實(shí)際情況不符。之所以目前我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展緩慢，就是因?yàn)檫@些問題，沒有得到有效地解決。

1.1操作機(jī)床環(huán)境不安全

就目前而言，機(jī)床操作的安全保護(hù)功能還不完全，比如一些有幾率發(fā)生液體的數(shù)控設(shè)備，卻沒有具有聯(lián)鎖防護(hù)的防護(hù)門，這是不符合規(guī)定要求的；常規(guī)設(shè)備中，有些沒有按照安全標(biāo)準(zhǔn)安裝，有些沒有雙手控制的預(yù)防裝置；還有的甚至沒有安裝三聯(lián)動(dòng)斷路器，這些都會(huì)造成操作過程中的安全隱患，有些甚至?xí)斐呻娖鳠龤?。滾珠絲杠副是數(shù)控機(jī)床紅常用的精密元件，但如果改造后的機(jī)床缺乏安全保護(hù)措施，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硬砂粒、灰塵等都會(huì)對(duì)滾珠絲杠副造成損傷。

1.2電源的使用

作為精密儀器，在數(shù)控機(jī)床的使用過程中，經(jīng)常需要維修和改造，在維修改造過程中，工作人員有時(shí)會(huì)加入一些機(jī)構(gòu)和單元，為了方便走線，一些新增部分的一些新增設(shè)備的電源連接方式?jīng)]有按照規(guī)定，即不是從此設(shè)備的電源切斷開關(guān)下方引線。這樣一來(lái)就造成了很大的安全隱患，甚至還會(huì)發(fā)生引電事故，危害人員的安全以及造成設(shè)備的損壞。

1.3工作人員缺乏規(guī)范意識(shí)

在數(shù)控機(jī)床的維修改造中，工作人員標(biāo)準(zhǔn)化操作意識(shí)差是常見問題，特別是對(duì)于一些老員工，根據(jù)習(xí)慣操作，而不是按照操作要點(diǎn)執(zhí)行，這樣造成數(shù)控設(shè)備的事故，對(duì)于維修改造過的設(shè)備，工作人員一定要在維修后的器件上貼寫標(biāo)識(shí)，避免操作人員的操作失誤。一般情況下，發(fā)生故障的數(shù)控設(shè)備很難確定其具體故障來(lái)源，維修起來(lái)也十分不便，所以盡可能的避免工作人員的操作問題，才是解決問題的有效途徑。

2維修改造的重心

要對(duì)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行維修改造，首先要分清不同設(shè)備的不同：大、中型數(shù)控機(jī)床主軸采用的傳動(dòng)方式通常情況下都是有齒輪變速的傳動(dòng)方式;機(jī)床的導(dǎo)軌在具有工藝性和精密度的同時(shí)，還要有較好的耐磨性。我國(guó)的機(jī)床設(shè)備，在電氣柜與柜里的元器件方面具有很好的穩(wěn)定性，而進(jìn)口設(shè)備卻不提倡對(duì)電氣柜做大拆卸與改變；系統(tǒng)改造完成后，還要調(diào)試機(jī)床性能，使其符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

3改造維修數(shù)控機(jī)床中的問題解決對(duì)策

3.1維修改造數(shù)控機(jī)床中應(yīng)遵循的準(zhǔn)則

在對(duì)數(shù)控機(jī)床故障的檢查與維修改造時(shí)要遵守先易后難，先外部后內(nèi)部，先觀察后動(dòng)手，先對(duì)公用設(shè)備檢查再對(duì)專用設(shè)備檢查，能夠?qū)那胺e累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行查找的原則合理運(yùn)用。

3.2培養(yǎng)先進(jìn)專業(yè)維修改造人員

長(zhǎng)久以來(lái)，數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化高科技產(chǎn)品的代表之一，數(shù)控機(jī)床的科技含量決定了假如是具有單一知識(shí)面的機(jī)器設(shè)備維修人員是難以對(duì)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生的故障加以解決與維修的，更別說對(duì)數(shù)控機(jī)床改造。所以說，就我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的發(fā)展來(lái)談，培養(yǎng)一批具有專業(yè)知識(shí)的維修與改造數(shù)控設(shè)備人員是非常有必要的。為了對(duì)數(shù)控維修改造人員進(jìn)行培養(yǎng)，我國(guó)或是企業(yè)要建立起專業(yè)化的數(shù)控設(shè)備維修機(jī)構(gòu)，在這個(gè)維修機(jī)構(gòu)中，負(fù)責(zé)維修改造人員培養(yǎng)的必須要是具有機(jī)電一體化知識(shí)并且素質(zhì)較高的人員，而能參加到維修人員培訓(xùn)的人必須要是具有以下身份，比如機(jī)械工程師、電氣工程師、機(jī)修鉗工等等。為了對(duì)數(shù)控設(shè)備維修改造人員加強(qiáng)積極性，企業(yè)要給培訓(xùn)站提供一切有可能的有利條件，并且對(duì)參與維修改造的人員應(yīng)該發(fā)放工具器具、必要技術(shù)手冊(cè)及測(cè)試儀器等等，使參與培訓(xùn)的維修改造人員體會(huì)到更加形象的維修體現(xiàn)，從而對(duì)維修改造人員的檢測(cè)故障和維修改造能力進(jìn)行提升。

3.3建立維修改造協(xié)作網(wǎng)的必要性

我國(guó)數(shù)控機(jī)床設(shè)備市場(chǎng)面臨多種現(xiàn)狀，不同廠家、不同型號(hào)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床設(shè)備軟件、硬件的配置都不會(huì)是完全相同的，這也是對(duì)于數(shù)控機(jī)床維修與改造過程中所要面臨的難點(diǎn)之一。為了消除這個(gè)問題所帶來(lái)的困擾，維修改造協(xié)作網(wǎng)的建立就顯得非常必要了，對(duì)不同的企業(yè)而言要盡量與使用同類數(shù)控機(jī)床的單位長(zhǎng)期發(fā)展友好合作的關(guān)系，多個(gè)企業(yè)對(duì)于自己收集的資料、備件的調(diào)劑以及維修經(jīng)驗(yàn)等，多多進(jìn)行交流，在維修改造人員的培養(yǎng)上應(yīng)互相支援，盡可能實(shí)現(xiàn)多個(gè)企業(yè)間的互通以及取長(zhǎng)補(bǔ)短，使合作的重要性得到發(fā)揮，這對(duì)數(shù)控機(jī)床的使用和維修來(lái)說是好的影響。

3.4對(duì)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)掌握，盡可能從根本上杜絕故障發(fā)生

對(duì)數(shù)控機(jī)床維修與改造的主要因素是故障發(fā)生，所以要想解決維修和改造中發(fā)現(xiàn)的問題，還是要從根源上對(duì)機(jī)械設(shè)備杜絕故障發(fā)生。為了避免故障的發(fā)生，首先，對(duì)制造商而言，要吸取國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對(duì)自身的數(shù)控機(jī)床技術(shù)完善，生產(chǎn)出具有高性能、高精密度的數(shù)控機(jī)床。

結(jié)束語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床維修改造中存在許多問題，數(shù)控機(jī)床存在操作環(huán)境亂、缺乏安全保障、非單一電源、電氣設(shè)備保護(hù)不當(dāng)?shù)纫幌盗袉栴}，并且數(shù)控操作人員規(guī)范意識(shí)普遍比較低。所以說，企業(yè)需要制定出有效的措施方案來(lái)對(duì)其進(jìn)行改善，并且對(duì)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)掌握，進(jìn)行數(shù)控設(shè)備導(dǎo)軌與數(shù)控機(jī)床維修改造的調(diào)試和工作驗(yàn)收，培養(yǎng)出專業(yè)的數(shù)控設(shè)備維修改造人員。

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞：機(jī)床；數(shù)控；改造；集成；性能；調(diào)整

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)各行各業(yè)開始將先進(jìn)的科技水平應(yīng)用在制造行業(yè)當(dāng)中，推動(dòng)了我國(guó)科技水平的進(jìn)一步發(fā)展。但是從國(guó)際水平來(lái)看，我國(guó)制造行業(yè)水平依然落后于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，阻礙了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為了改變這一社會(huì)現(xiàn)狀，我們必須要對(duì)制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行全面分析，采取科學(xué)合理的措施來(lái)提高制造業(yè)中各個(gè)設(shè)備的水平，即對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)床進(jìn)行改造，使其實(shí)現(xiàn)數(shù)控化，從而確保制造行業(yè)的健康發(fā)展。下文簡(jiǎn)單對(duì)機(jī)床數(shù)控化電氣改造設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，以供參考。

一、普通機(jī)床數(shù)控化改造的優(yōu)勢(shì)

1、節(jié)約費(fèi)用

與購(gòu)置新的數(shù)控機(jī)床相比，普通機(jī)床的數(shù)控化改造一般可節(jié)省大約60%～80%的費(fèi)用。由于大型機(jī)床機(jī)械部分所占比重較大，可節(jié)約的費(fèi)用更加可觀，符合產(chǎn)業(yè)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)。

2、操作更加容易，維修更為方便

由于是老設(shè)備的改造升級(jí)，操作人員對(duì)設(shè)備熟悉，在操作使用和維修方面不必花費(fèi)太多的時(shí)間和精力進(jìn)行培訓(xùn)。

二、對(duì)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造的主要內(nèi)容

對(duì)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造也就是以舊機(jī)床為基礎(chǔ)，通過科學(xué)合理的改造使機(jī)床具有數(shù)控化功能，滿足當(dāng)前制造業(yè)的發(fā)展。在實(shí)際工作中，對(duì)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：

1、對(duì)機(jī)床精度的恢復(fù)以及機(jī)床傳動(dòng)部分的改進(jìn)

制造企業(yè)在生產(chǎn)以及發(fā)展過程中，如果長(zhǎng)時(shí)間使用機(jī)床，且沒有對(duì)其進(jìn)行必要的維護(hù)，那么在導(dǎo)軌、軸承等部位必然會(huì)出現(xiàn)磨損情況，這對(duì)于機(jī)床的正常運(yùn)行產(chǎn)生巨大的影響。因此在實(shí)際工作中，我們很有必要對(duì)機(jī)床進(jìn)行改造。首先需要將舊機(jī)床進(jìn)行機(jī)床大修，這樣可以在一定程度上提高其精準(zhǔn)度，從而達(dá)到新機(jī)床的制造標(biāo)準(zhǔn)。但是在實(shí)際工作中我們可以清楚的知道，在機(jī)床進(jìn)行精度改造與機(jī)床大修存在著明顯的不同，也就是說，機(jī)床數(shù)控改造應(yīng)當(dāng)進(jìn)行精度的恢復(fù)以及傳動(dòng)部分的改進(jìn)，只有這兩個(gè)部分進(jìn)行改造，才能夠確保機(jī)床實(shí)現(xiàn)數(shù)控化與自動(dòng)化要求。數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分別采用交、直流主軸電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。這兩類電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍大，并可無(wú)極減速，因此使主軸箱、進(jìn)給變速箱及其傳動(dòng)系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化。由電動(dòng)機(jī)直接連接主軸或滾珠絲杠。目前數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中常用的機(jī)械傳動(dòng)裝置主要有滾珠絲杠副、靜壓蝸桿蝸母條和預(yù)加載荷雙齒輪齒條三種。機(jī)床采用的導(dǎo)軌是新材料低摩擦因數(shù)的導(dǎo)軌，如滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。另外，在機(jī)床上還要加一些輔助裝置，如冷卻系統(tǒng)、空氣過濾器、自動(dòng)換刀裝置、排屑裝置等。

2、選定數(shù)控系統(tǒng)

在對(duì)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造的過程中，選定數(shù)控系統(tǒng)是關(guān)鍵的工作環(huán)節(jié)之一。在選擇數(shù)控系統(tǒng)的過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)考慮到以下兩個(gè)方面的工作：首先，要求確保機(jī)床的功能多樣化，使其功能得到充分發(fā)揮；其次，還要求數(shù)控系統(tǒng)在實(shí)際工作中提高其可靠性。一般以性能價(jià)格比來(lái)選取，并適當(dāng)考慮售后服務(wù)和故障維修等有關(guān)情況。如選用企業(yè)內(nèi)已有數(shù)控機(jī)床中相同型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)，對(duì)今后操作、編程、維修等都帶來(lái)較大的方便。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選取，也按改造數(shù)控機(jī)床的性能要求決定。若采用同一家公司配套供應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，改造產(chǎn)品的質(zhì)量和維修更容易得到保證。

當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司比較多，國(guó)外的公司如SIEMENS公司、FANUC公司、國(guó)內(nèi)的公司如廣州數(shù)控GSK公司、華中數(shù)控系統(tǒng)有限公司等。一般，進(jìn)口系統(tǒng)較國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)性能穩(wěn)定，但價(jià)格昂貴，將其用于機(jī)床改造，有些得不償失。國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)在目前市場(chǎng)上有各種經(jīng)濟(jì)型和標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)供應(yīng)。其中，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，技術(shù)易于掌握及制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)性能相對(duì)較差，可靠性不高；另外，隨著生產(chǎn)而后技術(shù)的不斷發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)制造成本越來(lái)越低，售價(jià)也在不斷降低，所以在系統(tǒng)選擇上一般可以考慮國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)，例如廣州數(shù)控體貼或華中數(shù)控系統(tǒng)。

3、電氣系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)

機(jī)床數(shù)控化改造工作執(zhí)行的過程中，通常情況下原機(jī)床的電氣控制裝置只能做報(bào)廢處理，從而依據(jù)改造的需求來(lái)重新制作專門的電氣控制裝置。數(shù)控機(jī)床強(qiáng)電控制工作中，所必須要加以重視的關(guān)鍵在于，數(shù)控系統(tǒng)本身各個(gè)接口特性以及形式之間是否完全相配，不僅如此，還應(yīng)當(dāng)要盡可能的對(duì)于強(qiáng)點(diǎn)控制線路進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。

因此，在執(zhí)行電氣控制系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)工作之中，所需要加以遵循的原則在以下幾個(gè)方面：在機(jī)床能夠充分滿足控制需求的情況之下，確保改造設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性、簡(jiǎn)便性，在改造的過程中，要依據(jù)實(shí)際情況和條件，不能夠盲目的追尋高參數(shù)以及全自動(dòng)化，只要能夠做到操作快捷、使用維修簡(jiǎn)便即可。而改造的設(shè)計(jì)方案之中，刀架電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)、主軸電動(dòng)機(jī)等幾個(gè)部分實(shí)質(zhì)是需要確保做到自動(dòng)控制的。數(shù)控機(jī)床機(jī)電控制系統(tǒng)本身，除了要利用輔助運(yùn)動(dòng)裝置以及輔助控制系統(tǒng)以外，還必須要將各個(gè)不同部分的開關(guān)、形成等納入到自動(dòng)化控制之中。改造完成之后的控制系統(tǒng)本身，不僅僅要能夠保留住傳統(tǒng)控制系統(tǒng)所具備的優(yōu)勢(shì)，還要具備小巧、靈活、通用、維護(hù)方便等方面的特性。

4、整機(jī)聯(lián)接調(diào)試

當(dāng)久機(jī)床之上的各個(gè)不同部件都完成了改造工作之后，便可以針對(duì)其進(jìn)行試組裝，從而確保各個(gè)部分運(yùn)行無(wú)誤，存在問題的部件需要采取適當(dāng)?shù)恼{(diào)試措施。一般情況下，都是現(xiàn)對(duì)于電氣控制環(huán)節(jié)加以調(diào)試，來(lái)觀察某個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作是否運(yùn)行正常，各個(gè)環(huán)節(jié)正常之后，才能夠聯(lián)動(dòng)調(diào)試。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，就現(xiàn)階段的數(shù)控化改造方案來(lái)說，實(shí)質(zhì)上機(jī)床類型不同的情況下，所呈現(xiàn)出的相關(guān)改造內(nèi)容也有著較大的差異性。因此，在實(shí)際執(zhí)行機(jī)床數(shù)控化改造工作的過程中，并不是要完全按照某個(gè)模式來(lái)進(jìn)行，可以依據(jù)實(shí)際情況的不同，選擇更加合適的改造措施，利用科學(xué)合理的方式來(lái)使得傳統(tǒng)形式的機(jī)床數(shù)控化得以在性能上大幅度提升。此外，當(dāng)機(jī)床數(shù)控的改造工作完成之后，還需要立即對(duì)于相關(guān)的編程人員、操作人員加以培訓(xùn)，這能夠促使改造后的機(jī)床盡快的發(fā)揮出自身所具有的效用。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：車床 ；數(shù)控 ；改造

一、引言

計(jì)算機(jī)技術(shù)與車床制造業(yè)的高速發(fā)展，特別是面向柔性制造技術(shù)的出現(xiàn)，使得數(shù)控車床得到了迅速普及。這次設(shè)計(jì)主要是將一臺(tái)普通車床進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造設(shè)計(jì)，由于定位精度高，所以縱、橫向?qū)к壘捎觅N塑導(dǎo)軌，傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠，同時(shí)，為提高傳動(dòng)剛度和消除間隙，對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸，傳動(dòng)齒輪采用雙片錯(cuò)齒消隙齒輪，驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電機(jī)。為了保證加工螺紋時(shí)，主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架移動(dòng)一個(gè)被加工導(dǎo)程，主軸用脈沖發(fā)生器通過波紋管聯(lián)接，并將縱向和橫向進(jìn)給系統(tǒng)用單片機(jī)控制，是其成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)采用MCS—51系列的8031單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)。控制系統(tǒng)由微機(jī)部分、鍵盤及顯示器I/O接口及光電隔離電路、步進(jìn)電機(jī)功率放大電路組成。系統(tǒng)的加工程序和控制命令通過鍵盤操作實(shí)現(xiàn)，顯示器采用數(shù)碼管，以顯示加工數(shù)據(jù)及機(jī)床狀態(tài)等信息。為了達(dá)到機(jī)床要求的脈沖當(dāng)量，傳動(dòng)系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)齒輪減速后，帶動(dòng)絲杠。

二、數(shù)控改造的優(yōu)點(diǎn)和意義

數(shù)控機(jī)床是實(shí)現(xiàn)柔性制造、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、敏捷制造等先進(jìn)制造技術(shù)的重要基礎(chǔ)裝備，它關(guān)系到一個(gè)國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略地位。數(shù)控系統(tǒng)可分為開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)等幾種形式。開環(huán)具有穩(wěn)定性好、環(huán)境是適應(yīng)性強(qiáng)、造價(jià)底等特點(diǎn)；閉環(huán)定位精度和重復(fù)定位精度高，但造價(jià)高；而半閉環(huán)既有高檔全閉環(huán)機(jī)床的加工精度，又有開環(huán)機(jī)床的穩(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)性，適合復(fù)雜零件的加工。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，數(shù)控機(jī)床及其系統(tǒng)已成為機(jī)械制造業(yè)中不可缺少的組成部分。

我國(guó)在普及應(yīng)用數(shù)控技術(shù)方面近幾年來(lái)取得了很大的進(jìn)展，從計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）發(fā)展到直接數(shù)控（DNC），并能獨(dú)立設(shè)計(jì)和制造機(jī)械加工中心及柔性制造系統(tǒng)（FMS）。但鑒于我國(guó)機(jī)床擁有量大、工業(yè)規(guī)模小的特點(diǎn)，突出的任務(wù)是用較少的資金迅速改變機(jī)械工業(yè)落后的生產(chǎn)面貌，使之盡可能地提高自動(dòng)化程度，保證加工質(zhì)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高經(jīng)濟(jì)效益，而實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)的有效的基本途徑就是普及應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，并對(duì)原有機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造。利用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控技術(shù)改造普通車床，加工零件的精度高，尺寸一致性好，而且改造方便，成本低。

數(shù)控改造一般是指對(duì)普通機(jī)床某些部位做一定的改造，配上數(shù)控裝置，從而使機(jī)床具有數(shù)控加工的能力，其改造的目的有以下幾點(diǎn)：1.從提高資本效率出發(fā)，改造閑置舊設(shè)備。2.為了提高生產(chǎn)效率進(jìn)行數(shù)控改造。3.為了適應(yīng)多品種、小批量零件生產(chǎn)而進(jìn)行數(shù)控改造。4.為了使技術(shù)等級(jí)較底的工人也能加工出高質(zhì)量的產(chǎn)品零件和提高生產(chǎn)效率而進(jìn)行數(shù)控改造。5.為了減小整個(gè)設(shè)備投資計(jì)劃而進(jìn)行數(shù)控改造。

三、數(shù)控改造中主要機(jī)械部件改裝

一臺(tái)新的數(shù)控機(jī)床，在設(shè)計(jì)上要達(dá)到：有高的靜動(dòng)態(tài)剛度；運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦因素小，傳動(dòng)無(wú)間隙；便于操作和維修。機(jī)床數(shù)控改造時(shí)應(yīng)盡量達(dá)到上述要求，應(yīng)對(duì)主要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造，使其達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求，這樣才能獲得預(yù)期的改造目的。不能認(rèn)為將數(shù)控裝置與普通機(jī)床聯(lián)接在一起就達(dá)到了數(shù)控機(jī)床的要求。

1.滑動(dòng)導(dǎo)軌副。對(duì)數(shù)控車床來(lái)說，導(dǎo)軌除了具有普通車床的導(dǎo)向精度和工藝外，還要有良好的耐摩擦、耐磨損性能，并能減少因摩擦阻力而致的死區(qū)。同時(shí)要有足夠的剛度，以減少導(dǎo)軌變形對(duì)加工精度的影響，要有合理的導(dǎo)軌防護(hù)和裝置。

2.齒輪副。一般機(jī)床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動(dòng)精度，數(shù)控機(jī)床上使用的齒輪精度等級(jí)都比普通機(jī)床高。在結(jié)構(gòu)上，要能達(dá)到無(wú)間隙傳動(dòng)，因而改造時(shí)，機(jī)床主要齒輪必須滿足數(shù)控機(jī)床的要求，以保證加工精度。

3.滑動(dòng)絲杠與滾珠絲杠。絲杠傳動(dòng)直接關(guān)系到傳動(dòng)精度。絲杠的選用主要取決于加工工件的精度要求和拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求。被加工工件精度不高時(shí)可采用滑動(dòng)絲杠，但應(yīng)檢查原絲杠磨損的情況，如螺距誤差及螺距累計(jì)誤差以及相匹配螺母間隙。一般情況下，滑動(dòng)絲杠應(yīng)不低于6級(jí)，螺母間隙過大時(shí)，則要更換螺母。滑動(dòng)絲杠相對(duì)滾珠絲杠價(jià)格較底，但采用滑動(dòng)絲杠難以滿足精度較高的零件加工。滾珠絲杠摩擦損失小，效率高，其傳動(dòng)效率可在90%以上；精度高，壽命長(zhǎng)，啟動(dòng)力矩和運(yùn)動(dòng)時(shí)力矩相接近，可以降低電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)力矩。因此可滿足較高精度零件的加工要求。

4.安全防護(hù)。普通機(jī)床改造必須以安全為前提。改造中根據(jù)實(shí)際情況采用相應(yīng)的防護(hù)措施，如滾珠絲杠副是精密元件，工作時(shí)要嚴(yán)防灰塵，特別是切屑及硬砂粒進(jìn)入滾道，在縱向絲杠上也加上整體鐵板防護(hù)罩。在拖板與滑動(dòng)導(dǎo)軌接觸的兩端面要密封好，絕對(duì)防止硬質(zhì)顆粒狀的異物進(jìn)入滑動(dòng)面而損傷導(dǎo)軌。

四、數(shù)控改造機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的要求

對(duì)現(xiàn)有的普通車床進(jìn)行改造，主要應(yīng)解決的問題是：如何將機(jī)械傳動(dòng)的進(jìn)給和手工控制的刀架轉(zhuǎn)位進(jìn)給改造成由數(shù)控系統(tǒng)控制的刀架自動(dòng)轉(zhuǎn)位以及自動(dòng)進(jìn)給的自動(dòng)加工車床，即經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，主要依靠?jī)煞矫鎭?lái)保證和提高加工零件的精度：一是系統(tǒng)的控制精度；二是機(jī)床本身的機(jī)械傳動(dòng)精度。數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)，由于必須對(duì)車床進(jìn)給的位移和速度同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，所以，數(shù)控車床與普通臥式車床相比，應(yīng)具有更好的精度，以保證機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和工作平穩(wěn)性。

數(shù)控改造對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的要求為：1.盡量采用底摩擦的傳動(dòng)副，如滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠螺母副，以減小摩擦力。2.盡量縮短傳動(dòng)鏈以及用預(yù)緊的辦法提高傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度。3.盡量滿足底振動(dòng)和高可靠性方面的要求。為此，應(yīng)選擇精度高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，效率高以及傳遞扭矩大的傳動(dòng)元件。4.盡量消除傳動(dòng)間隙，以減小反向行程誤差，如采用消除間隙的聯(lián)軸器和消除傳動(dòng)齒輪間隙的機(jī)構(gòu)等。

從應(yīng)用的方面考慮，結(jié)合目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)工礦企業(yè)的現(xiàn)狀，普通臥式車床改造，可以采用更換滾珠絲杠來(lái)替換原機(jī)床上的T形絲杠，也可以對(duì)原有車床上的T形絲杠加以修復(fù)，但此時(shí)，必須相應(yīng)修配與此相配合的螺母，盡量減小其間隙，提高其配合精度。

普通機(jī)床的數(shù)控化改造事業(yè)方興未艾，在我國(guó)目前形勢(shì)下將大批故障機(jī)床尤其是一大批進(jìn)口的數(shù)控機(jī)床、精密機(jī)床和二手機(jī)床進(jìn)行改造、升級(jí)，以較小的投入盡快使這些設(shè)備在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮效能、創(chuàng)造效益，的確是許多企業(yè)的一項(xiàng)不可忽視的問題。

五、總結(jié)

數(shù)控機(jī)床作為機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)揮著巨大的作，很好地解決了現(xiàn)代機(jī)械制造中復(fù)雜、精密、批量小、多變零件的加工問題，且能穩(wěn)定產(chǎn)品的加工質(zhì)量，大幅度地提高生產(chǎn)效率。但因數(shù)控機(jī)床價(jià)格較貴，一次性投資較大使企業(yè)心有余而力不足。我國(guó)作為機(jī)床大國(guó)，對(duì)普通機(jī)床數(shù)控化改造不但提高了機(jī)床的加工精度，擴(kuò)大了機(jī)床的使用范圍，提高了生產(chǎn)率，而且降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了新產(chǎn)品的試制周期和生產(chǎn)周期，減少對(duì)工夾具的投資和數(shù)量，而且適合我國(guó)的國(guó)情。

參考文獻(xiàn)

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[4] 周開勤主編. 機(jī)械零件手冊(cè). 北京：高等教育出版社， 2001

篇10

【關(guān)鍵詞】 機(jī)床;數(shù)控化;改造

普通機(jī)床是目前使用最廣泛的機(jī)床之一,其技術(shù)參數(shù)范圍廣,加工范圍較廣,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜且自動(dòng)化程度低,生產(chǎn)效率低,不適用于精密、形狀復(fù)雜零件的加工。我國(guó)從20世紀(jì)50年代末至現(xiàn)在已陸續(xù)制造了一批數(shù)控機(jī)床,70～80年代中期,又陸續(xù)引進(jìn)了一批外國(guó)數(shù)控機(jī)床,隨著產(chǎn)品的變化和發(fā)展,普通機(jī)床的功能已不能滿足要求。

一、普通機(jī)床數(shù)控化改造的必要性

就目前的現(xiàn)況而言舊機(jī)床主要表現(xiàn)在設(shè)備老化陳舊、自動(dòng)化水平低、技術(shù)水平落后、勞動(dòng)生產(chǎn)率低,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)力的發(fā)展。數(shù)控機(jī)床則具有普通機(jī)床所不具備的優(yōu)點(diǎn),如:加工精度高,產(chǎn)品的穩(wěn)定強(qiáng);加工零件范圍廣,能適應(yīng)單件、形狀復(fù)雜、精度要求較高的零件生產(chǎn);能有效地減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。對(duì)我國(guó)企業(yè)而言采用,面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),采用先進(jìn)的工藝設(shè)備,已經(jīng)成為我國(guó)制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì),也是企業(yè)走出困境、提升水平,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的必由之路。

二、數(shù)控機(jī)床以及再生改造的內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)控機(jī)床以及再生改造的內(nèi)容包括:首先是恢復(fù)原功能,對(duì)原機(jī)床存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù);其次是翻新,為提高精度、效率和自動(dòng)化程度,對(duì)機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新,對(duì)機(jī)械部分重新裝配加工,恢復(fù)原精度;對(duì)其不滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進(jìn)行更新;最后是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新,為提高性能或檔次,或?yàn)榱耸褂眯鹿に嚒⑿录夹g(shù),在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新,較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。改造中的關(guān)鍵技術(shù)主要是指:正確估計(jì)現(xiàn)有機(jī)床的剩余價(jià)值組成數(shù)控機(jī)床的各個(gè)部分的使用壽命相差很大。一些主要機(jī)械大件(如床身、立柱和主軸箱等)使用壽命可達(dá)10年以上;一些頻繁運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)械部件(如滾珠絲杠副)可保持運(yùn)動(dòng)精度的壽命約5年;一套數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命可達(dá)10年,而易損電器元件(如行程開關(guān))卻只有兩年。由于數(shù)控技術(shù)的迅速發(fā)展,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型的數(shù)控系統(tǒng)在制造廠的生產(chǎn),壽命為五六年。在數(shù)控機(jī)床的使用后期要尋找已損壞元器件的外購(gòu)件將是很困難,甚至為此不得不放棄整個(gè)系統(tǒng)。在對(duì)舊數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改造時(shí),必須仔細(xì)分析這臺(tái)機(jī)床哪些部分還可利用,哪些必須更新,甚至可以進(jìn)行折價(jià)比較。一般要求可利用的剩余價(jià)值不應(yīng)低于總價(jià)值的三分之一,改造后的機(jī)床綜合性能終究比一臺(tái)新機(jī)床差些。上述原則還可以確定機(jī)床改造后要求達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)和改造后的規(guī)模水平。一般來(lái)說,舊數(shù)控機(jī)床中剩余價(jià)值較大的還在機(jī)械部分及配套附件,數(shù)控系統(tǒng)往往都需要更新。

三、我國(guó)機(jī)床數(shù)控化推進(jìn)工程應(yīng)采取的對(duì)策

1.政府應(yīng)加大扶持宣傳力度。進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)控改造,首先需要政府大力宣傳,形成一個(gè)聲勢(shì)浩大的氣氛;其次也需要政府在政策和資金上大力的支持。德國(guó)政府在這方面就做了大量努力,如德國(guó)政府在1991年?yáng)|、西德統(tǒng)一后,從1994年到1997年共投資500萬(wàn)馬克,對(duì)原東德普遍落后的設(shè)備進(jìn)行改造,迅速改變了東部地區(qū)生產(chǎn)水平落后的面貌。我國(guó)機(jī)床數(shù)控化推進(jìn)工程的主要道路還是靠對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造,在數(shù)控化改造中政府的支持可以多種形式,如政府直接投資,對(duì)一些重點(diǎn)企業(yè)、骨干企業(yè)的普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造;又如政策支持,給予企業(yè)低息貸款、減稅、免稅等;再者就是政府出面組織、牽頭。這些形式都會(huì)給企業(yè)的數(shù)控化改造提供有力的支持。

2.注重?cái)?shù)控技術(shù)人員的培訓(xùn)。數(shù)控操作人員、特別是維護(hù)人員匱乏是制約我國(guó)機(jī)床數(shù)控化進(jìn)程的一大障礙,各企業(yè)在進(jìn)行數(shù)控改造的同時(shí),應(yīng)注重?cái)?shù)控技術(shù)人員的培訓(xùn)。應(yīng)從整體上提高數(shù)控操作人員的素質(zhì),讓數(shù)控操作人員既能進(jìn)行數(shù)控編程,又能操作機(jī)床,還能進(jìn)行機(jī)床的簡(jiǎn)單維護(hù),把他們培養(yǎng)成熟練的數(shù)控技術(shù)工人。各企業(yè)既要舍得花錢進(jìn)行硬件的改造,又要舍得花錢進(jìn)行諸如人員培訓(xùn)等軟件的建設(shè)。

3.開發(fā)高速、高精度、高效率加工中心等關(guān)鍵技術(shù)。在對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造的同時(shí),應(yīng)順應(yīng)國(guó)際數(shù)控機(jī)床發(fā)展的潮流,大力發(fā)展我國(guó)的數(shù)控機(jī)床。各企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)與高校和科研單位的合作,開發(fā)具有高速、高精度、高效率加工中心等先進(jìn)數(shù)控設(shè)備以及一些特殊專用數(shù)控設(shè)備,可以促進(jìn)本國(guó)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展。

從以上分析可知,發(fā)展數(shù)控機(jī)床和進(jìn)行數(shù)控改造在我國(guó)有著廣泛的市場(chǎng)和前景,每臺(tái)機(jī)床的改造都要根據(jù)用戶單位自身經(jīng)濟(jì)能力確定投入的財(cái)力進(jìn)行分析,確定最佳的改造方案。加大普通機(jī)床數(shù)控化改造力度,不僅能提升我國(guó)工業(yè)裝備水平,也提高了我國(guó)機(jī)床制造水平,加強(qiáng)了我國(guó)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力。

參考文獻(xiàn)