數(shù)控機(jī)床改造精選(九篇)

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第1篇：數(shù)控機(jī)床改造范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；改造技術(shù)；加工效率；安全水平

在我國(guó)，應(yīng)用的數(shù)控機(jī)床大多是從國(guó)外引進(jìn)的，我國(guó)在數(shù)控機(jī)床自主研發(fā)能力方面與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家之間仍存在一定的差距。引進(jìn)國(guó)外數(shù)控機(jī)床不僅增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)也對(duì)數(shù)控機(jī)床的維修工作提出了更高的要求。在這樣的情況下，工作人員要及時(shí)排除數(shù)控機(jī)床故障，提升生產(chǎn)效率，就必須從數(shù)控機(jī)床的改造工作入手，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。本文從數(shù)控機(jī)床改造的必要性出發(fā)，對(duì)其改造技術(shù)要求進(jìn)行了論述，現(xiàn)作如下總結(jié)。

1改造數(shù)控機(jī)床的必要性

1.1可有效提升加工效率

對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改造主要是通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)改造的方法，在傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，突出其使用性能。改造數(shù)控機(jī)床后，由之前的工人一人控制1臺(tái)變?yōu)橐蝗丝刂?臺(tái)。這有利于提高加工效率，節(jié)省人力資源。除此之外，還可以提升加工精度，降低廢品率，對(duì)于縮短生產(chǎn)周期、提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有重要的促進(jìn)意義。

1.2可有效提高安全水平

基于當(dāng)前我國(guó)機(jī)床數(shù)控化程度普遍不高，在安全水平方面也處于相對(duì)落后的狀態(tài)，機(jī)床在未得到及時(shí)改造的情況下，極易在使用過(guò)程中發(fā)生安全事故。而對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行合理改造后，工作人員可充分遵循人機(jī)工程的相關(guān)要求，提升機(jī)床的自動(dòng)化、智能化水平，由此提升數(shù)控機(jī)床的安全水平，大幅降低工作人員在操作時(shí)與危險(xiǎn)部位接觸的概率，進(jìn)而降低事故發(fā)生率。

1.3可有效提高維修便捷性

如果工作人員對(duì)數(shù)控機(jī)床設(shè)備缺乏相應(yīng)的了解，便難以判斷其實(shí)際性能是否符合實(shí)際加工要求，維修的工序也因此變得較復(fù)雜。通過(guò)改造數(shù)控機(jī)床，工作人員可精確計(jì)算機(jī)床的實(shí)際加工能力，同時(shí)，在熟知機(jī)床特性的情況下，維修難度也隨之明顯降低，這有助于提升機(jī)床的加工效率。通常情況下，對(duì)經(jīng)改造后的機(jī)床進(jìn)行適當(dāng)調(diào)試后，便可實(shí)現(xiàn)機(jī)床的全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.4可有效降低機(jī)床成本

部分大型機(jī)床的價(jià)格相對(duì)較高，導(dǎo)致機(jī)床的購(gòu)置成本難以得到有效降低。這一問(wèn)題可通過(guò)對(duì)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造進(jìn)行解決。研究表明，對(duì)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造后，所花的費(fèi)用僅為原機(jī)床購(gòu)置費(fèi)用的1/3，且可在一定程度上縮短購(gòu)置時(shí)間。除此之外，還可以有效降低機(jī)房更新過(guò)程中造成的污染排放量和能源消耗量。

2改造數(shù)控機(jī)床的相關(guān)技術(shù)要求

對(duì)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造的實(shí)質(zhì)就是將普通機(jī)床與數(shù)控裝置進(jìn)行連接，使其充分滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)需求，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益的最大化。在數(shù)控機(jī)床改造過(guò)程中，除了要確保機(jī)床能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求外，還要盡可能地發(fā)揮機(jī)床的使用性能。為從根本上提高數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用效能，筆者特對(duì)其改造技術(shù)要求作了如下總結(jié)。

2.1滑動(dòng)導(dǎo)軌副

導(dǎo)軌是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，對(duì)機(jī)床的整體性能具有重要影響。通常情況下，工作人員在改造數(shù)控機(jī)床時(shí)，要確保其導(dǎo)軌性能與實(shí)際改造需求相符，具體要注意以下幾點(diǎn)：

①在導(dǎo)向精度與工藝性方面，應(yīng)與普通車床的基本要求相符；

②應(yīng)具備一定的耐摩擦和耐磨損能力，由此盡可能地減少摩擦阻力，減少致死區(qū)；

③應(yīng)具有一定的剛度，以保障導(dǎo)軌的防護(hù)性和度以及產(chǎn)品的加工精度。

2.2滑動(dòng)絲杠與滾珠絲杠

絲杠會(huì)對(duì)傳動(dòng)鏈精度產(chǎn)生直接影響，加工件的精度要求與拖動(dòng)扭矩要求可對(duì)其主要指標(biāo)產(chǎn)生決定性的影響。在加工件要求較低且原絲杠基本未受磨損的情況下，可將滑動(dòng)絲杠作為首選。通常情況下，滑動(dòng)絲杠的等級(jí)應(yīng)不小于6級(jí)。如果螺母存在間隙過(guò)大的現(xiàn)象，就應(yīng)及時(shí)更換。滾珠鋼絲具有傳動(dòng)效率較高、摩擦損失較小、使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)、傳送精度相對(duì)較高的特點(diǎn)，可有效降低電機(jī)的啟動(dòng)力矩，滿足對(duì)精度要求較高的零件加工需求。與滾珠絲杠相比，滑動(dòng)絲杠的價(jià)格相對(duì)較低，但由于其精度也相對(duì)較低，因此，對(duì)于具有較高精度要求的零件加工，應(yīng)將滾珠絲杠作為首選。

2.3齒輪副

機(jī)床的變速箱和主軸箱是齒輪的主要集中點(diǎn)，對(duì)傳動(dòng)精度有著至關(guān)重要的影響。在改造機(jī)床的過(guò)程中，為進(jìn)一步提高傳動(dòng)精度，工作人員應(yīng)在普通機(jī)床的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升齒輪精度，由此實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)精度的提升。要保障機(jī)床的加工精度，就要確保傳動(dòng)結(jié)構(gòu)無(wú)間隙，同時(shí)還要根據(jù)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際要求，對(duì)機(jī)床的齒輪作出相應(yīng)改造。

2.4安全防護(hù)

要從根本上提升數(shù)控機(jī)床的改造效果，就要對(duì)其安全防護(hù)性能進(jìn)行有效改造。首先，應(yīng)重視滾珠絲杠副的安全防護(hù)工作，采取相應(yīng)的措施防止硬砂礫、切屑等塵粒進(jìn)入滾道當(dāng)中，對(duì)元件的精密度產(chǎn)生不良影響；其次，應(yīng)將整體鐵板防護(hù)罩加在縱向絲杠上，由此對(duì)其形成防護(hù)；最后，應(yīng)確保大拖板與滑動(dòng)導(dǎo)軌接觸兩端面的密封性，防止硬質(zhì)異物進(jìn)入，對(duì)導(dǎo)軌造成損傷。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造是實(shí)現(xiàn)機(jī)械機(jī)械自動(dòng)化的必經(jīng)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)機(jī)床自動(dòng)化、智能化的有效途徑。在改造數(shù)控機(jī)床的過(guò)程中，工作人員需充分遵循機(jī)床運(yùn)作的客觀規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)不斷革新、改造機(jī)床，由此實(shí)現(xiàn)機(jī)床應(yīng)用效率的大幅提升。

參考文獻(xiàn)

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［3］王小軍.論職業(yè)院校數(shù)控機(jī)床升級(jí)改造的必要性及改造方法［J］.電子制作，2014（24）：205.

第2篇：數(shù)控機(jī)床改造范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床；維修和改造；問(wèn)題與措施

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展迅速，在現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展中起著重要作用。數(shù)控機(jī)床在不斷地改造，所以其應(yīng)用范圍將逐漸擴(kuò)大。由于數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，種類繁多，一旦出現(xiàn)故障，則面臨著維修和改造的問(wèn)題。因此，需要加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床維修和改造方面的研究。

1.數(shù)控機(jī)床維修改造中存在的問(wèn)題

第一，數(shù)控機(jī)床缺乏安全操作的環(huán)境。數(shù)控設(shè)備缺乏齊全的安全操作功能，具體表現(xiàn)是：對(duì)于容易噴出液體或其他物質(zhì)的數(shù)控設(shè)備，沒(méi)有安裝具有連鎖保護(hù)功能的防護(hù)門；對(duì)于操作人員必須處于安全區(qū)才能啟動(dòng)的設(shè)備，沒(méi)有安裝雙手控制的預(yù)防裝置，或者沒(méi)有按照規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝；對(duì)于缺相就會(huì)燒毀電器的部分，沒(méi)有安裝三聯(lián)動(dòng)斷路器。滾珠絲杠副是數(shù)控機(jī)床中一種重要的精密構(gòu)建，在數(shù)控機(jī)床維修改造的過(guò)程中，經(jīng)常沒(méi)有針對(duì)這一構(gòu)件制定有效的安全保護(hù)措施，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床在工作過(guò)程中，許多粉塵、碎屑、沙粒進(jìn)入到滾珠絲杠副，從而損壞這一構(gòu)件。

第二，亂接中線到PE。按照相關(guān)技術(shù)要求，不能將保護(hù)接地線與電器內(nèi)部的中線連接起來(lái)，在機(jī)械電柜內(nèi)部，也不能安裝PE兼用端子。但是在數(shù)控機(jī)床維修改造過(guò)程中，有的工作人員經(jīng)常將機(jī)床中的PE接地端與三相380v中的一相連接起來(lái)，形成了AC220V，直接危害著工作人員的人身安全。

第三，非單一電源。根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該將電氣設(shè)備安裝在單一電源上，但是在實(shí)際工作中，為了走線方便，工作人員經(jīng)常另外引線。在這種情況下，當(dāng)切斷設(shè)備電源開光后，由于沒(méi)有及時(shí)切斷設(shè)備的所有電源，從而對(duì)技術(shù)人員的人身安全產(chǎn)生了威脅。

第四，電氣設(shè)備保護(hù)不當(dāng)。電動(dòng)機(jī)燒毀的主要原因是電動(dòng)機(jī)的熱積累，根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求，如果電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作0.5kw以上，則必須采取熱保護(hù)措施。在數(shù)控機(jī)床設(shè)備維修改造過(guò)程中，使用了“時(shí)間-電流”的保護(hù)器件經(jīng)常與電動(dòng)機(jī)不匹配，當(dāng)被保護(hù)設(shè)備燒組的時(shí)間常數(shù)與保護(hù)器件的時(shí)間常數(shù)的差異較大時(shí)，保護(hù)作用在大大降低。

第五，數(shù)控操作人員規(guī)范意識(shí)較低。數(shù)控操作人員在安裝和使用設(shè)備的過(guò)程中，規(guī)范操作意識(shí)較差，沒(méi)有按照規(guī)定的操作要點(diǎn)進(jìn)行操作，結(jié)果導(dǎo)致數(shù)控設(shè)備容易出現(xiàn)故障。尤其是對(duì)于已經(jīng)維修改造過(guò)的設(shè)備，如果操作人員沒(méi)有將器件標(biāo)志粘貼在維修器件上，一旦設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，則很難確定故障來(lái)源，不利于設(shè)備的維修和改造。

2.改進(jìn)數(shù)控設(shè)備維修改造工作的措施

2.1大型專用數(shù)控設(shè)備技術(shù)要點(diǎn)

對(duì)于大型數(shù)控設(shè)備主軸而言，基本都是采取齒輪變速的轉(zhuǎn)動(dòng)方式，這樣能有效地?cái)U(kuò)大功率變速范圍，即使在低速時(shí)也能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。一般齒輪變速都存在掛檔問(wèn)題，可以利用電動(dòng)瞬動(dòng)解決這一問(wèn)題，所以在利用大慣量部件進(jìn)行延時(shí)時(shí)，可以用時(shí)間繼電器進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)，掛檔限位開關(guān)需要回答計(jì)算機(jī)是否掛檔成功，掛檔的瞬間點(diǎn)應(yīng)該向接口輸入口令，在PAL系統(tǒng)中很難順利完成這一操作過(guò)程，所以PAL無(wú)法有效地處理電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。

需要注意的是，應(yīng)該在數(shù)控設(shè)備上保留手動(dòng)掛檔按鈕開關(guān)。在進(jìn)行專有數(shù)控機(jī)床改造時(shí)，可以通過(guò)參數(shù)宏調(diào)用的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)零件加工程序與PLC程序間信息的傳遞。對(duì)于大型專用數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，應(yīng)該注意夾緊和放松等問(wèn)題，具體來(lái)說(shuō)，坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)該放松，到達(dá)目的地時(shí)應(yīng)該夾緊。同時(shí)，應(yīng)該坐標(biāo)軸劃分成低夾和高夾兩個(gè)程度，這樣能有效地避免坐標(biāo)軸夾緊時(shí)出現(xiàn)抖動(dòng)情況。

2.2掌控?cái)?shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)

由于數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障，所以需要進(jìn)行維修和改造，要想有效地解決數(shù)控設(shè)備改造中的問(wèn)題，需要從根源上杜絕設(shè)備故障的出現(xiàn)。首先，對(duì)于制造商而言，應(yīng)該借鑒和吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)技術(shù)，制造出高性能、高密度的數(shù)控設(shè)備，掌控?cái)?shù)控機(jī)床機(jī)構(gòu)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，才能及時(shí)找出故障源頭，并進(jìn)行維修和改造。

2.3數(shù)控設(shè)備導(dǎo)軌

數(shù)控設(shè)備導(dǎo)軌不僅需要具備普通車床導(dǎo)向的精度與性能，同時(shí)還需要具備較高的耐磨性。因此，需要提高數(shù)控設(shè)備的精度，避免其導(dǎo)軌變形影響加工精度。在操作時(shí)，可以使用導(dǎo)軌和防護(hù)來(lái)提高其加工精度。一般情況下，機(jī)床齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中，所以，數(shù)控機(jī)床的齒輪精度高于普通機(jī)床。在改造數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)時(shí)，需要充分滿足無(wú)間隙轉(zhuǎn)動(dòng)的技術(shù)要求。

2.4數(shù)控機(jī)床維修改造的調(diào)試和驗(yàn)收

在數(shù)控機(jī)床維修的過(guò)程中，需要對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)試，合理驗(yàn)收維修標(biāo)準(zhǔn)。在調(diào)試數(shù)控機(jī)床的過(guò)程中，應(yīng)該指定專人負(fù)責(zé)機(jī)械、光學(xué)、傳感以及液壓等操作進(jìn)行科學(xué)調(diào)試，按照從簡(jiǎn)到難、從外到里、從小到大的順序進(jìn)行調(diào)試。在制定數(shù)控設(shè)備維修標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)該堅(jiān)持實(shí)事求是的原則，結(jié)合數(shù)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征開展系統(tǒng)考核。

2.5培養(yǎng)專業(yè)數(shù)控設(shè)備維修改造人員

數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化高科技產(chǎn)品的典型代表，如果維修改造人員的專業(yè)知識(shí)較差，則無(wú)法快速地找出機(jī)床故障，并制定解決措施，那么數(shù)控機(jī)床改造也就無(wú)從談起。因此，對(duì)于數(shù)控機(jī)床行業(yè)來(lái)說(shuō)，培養(yǎng)一批專業(yè)性強(qiáng)的維修和改造數(shù)控設(shè)備人才具有非常重要的意義。國(guó)家和企業(yè)應(yīng)該建立專門的數(shù)控設(shè)備維修和改造機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)數(shù)控設(shè)備維修的人員應(yīng)該具備機(jī)電一體化知識(shí)，且素質(zhì)較高。以下人員可以參與到數(shù)控機(jī)床維修改造培訓(xùn)：電氣工程師、機(jī)修鉗工以及機(jī)械工程師。

為了調(diào)動(dòng)數(shù)控設(shè)備維修改造人員培訓(xùn)的積極性，企業(yè)應(yīng)該盡量為培訓(xùn)機(jī)構(gòu)創(chuàng)造有利條件，對(duì)于參與培訓(xùn)的人員，企業(yè)需要配置技術(shù)手冊(cè)、測(cè)試儀器以及工具器具，從而提高其維修改造能力。

3.總結(jié)

綜上所述，數(shù)控機(jī)床維修改造中存在許多問(wèn)題，數(shù)控機(jī)床缺乏安全操作的環(huán)境，亂接中線到PE，非單一電源，電氣設(shè)備保護(hù)不當(dāng)，數(shù)控操作人員規(guī)范意識(shí)較低。因此，企業(yè)需要制定有效措施進(jìn)行改善，掌控?cái)?shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)控設(shè)備導(dǎo)軌和數(shù)控機(jī)床維修改造的調(diào)試、工作驗(yàn)收，培養(yǎng)專業(yè)數(shù)控設(shè)備維修改造人員。

參考文獻(xiàn)

[1]孟詠梅.數(shù)控機(jī)床維修改造中的問(wèn)題與對(duì)策研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，12（3）：83-84

第3篇：數(shù)控機(jī)床改造范文

關(guān)鍵詞：煤機(jī)企業(yè)；數(shù)控機(jī)床；設(shè)備改造

中圖分類號(hào)：TM762.2+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 質(zhì)量產(chǎn)品需要引進(jìn)高精度設(shè)備

1.1 目前煤機(jī)企業(yè)液壓支架設(shè)計(jì)制造向著高端技術(shù)發(fā)展，已經(jīng)在煤機(jī)市場(chǎng)形成了高質(zhì)量產(chǎn)品的需求

高端液壓支架目前金屬結(jié)構(gòu)件和液壓元件的重要構(gòu)成是：用100kg級(jí)以上高強(qiáng)鋼板進(jìn)行先進(jìn)的工藝焊接；重型質(zhì)量大于35t/架以上，高度6m以上，液壓支架更加安全可靠；液壓支撐元件孔（外）徑400mm以上、液壓控制系統(tǒng)（電液控制閥、本架手動(dòng)先導(dǎo)控制操縱閥、鄰架多芯管手動(dòng)先導(dǎo)控制操縱閥），三大主閥（操縱閥、安全閥、單向閥）的流量為500～1000L，液壓支架更加操作靈活、自動(dòng)化程度高和高產(chǎn)高效。

煤機(jī)企業(yè)為了保證高質(zhì)量生產(chǎn)制造出高端液壓支架，必須引進(jìn)高精度設(shè)備。數(shù)控機(jī)床大幅度提高了切割、焊接、加工的自動(dòng)化；大幅度節(jié)省人力以及減少一定時(shí)期的后續(xù)設(shè)備投資?？芍鸩綄?shí)現(xiàn)“工廠自動(dòng)化”。

煤機(jī)企業(yè)為了保證高質(zhì)量生產(chǎn)制造出高端液壓支架中的零部件，根據(jù)各種零部件數(shù)量特點(diǎn)和實(shí)際要求，方便地運(yùn)用多種數(shù)控機(jī)床配置，可擴(kuò)充生產(chǎn)加工通道或組成實(shí)際加工時(shí)的機(jī)群，從而構(gòu)成加工質(zhì)量高和性價(jià)比好的生產(chǎn)加工系統(tǒng)。

1.2 煤機(jī)企業(yè)若要在加工現(xiàn)場(chǎng)正確使用數(shù)控機(jī)床就必須針對(duì)在操作、調(diào)整、編程的工作方式上進(jìn)行研究

①由操作者自己進(jìn)行調(diào)整、編程個(gè)人所用機(jī)床的方式通過(guò)較長(zhǎng)期的實(shí)踐，循序漸進(jìn)地掌握了本機(jī)床的特性，達(dá)到能夠加工各種零部件；缺點(diǎn)：在通過(guò)較長(zhǎng)期的實(shí)踐過(guò)程中，避免不了低級(jí)的“誤操作”，給數(shù)控機(jī)床自身帶來(lái)不必要的“外力撞擊”，給剛開車不久的數(shù)控機(jī)床使用壽命、加工精度造成極大的傷害。此種由操作者自己進(jìn)行調(diào)整、編程個(gè)人所用機(jī)床的方式非常不利于數(shù)控機(jī)床使用壽命、加工精度相對(duì)的長(zhǎng)久保持。因此此種工作方式弊大于利，應(yīng)該逐步消除。

②由對(duì)單一生產(chǎn)的品種形成了一些經(jīng)驗(yàn)、又有一定的文化素質(zhì)，后經(jīng)專門短期培訓(xùn)的少量技術(shù)工人進(jìn)行調(diào)整、編程，向車間質(zhì)檢員交檢“首件”合格后再移交給操作工的方式。此時(shí)的機(jī)床操作工只可專注單一零部件加工制造了。此種工作方式同樣存在著“有利有弊”。有利為：通過(guò)較長(zhǎng)期的試用調(diào)整、編程的實(shí)踐，循序漸進(jìn)地認(rèn)真仔細(xì)的掌握了機(jī)床的特性，達(dá)到能夠加工合格的各種零部件，重要的是大大地降低了低級(jí)的“誤操作”，減少了數(shù)控機(jī)床自身帶來(lái)不必要的“外力撞擊”的比例。有弊為：即使這些技術(shù)工人在通過(guò)較長(zhǎng)期的試用-使用的實(shí)踐過(guò)程中，不能具備開發(fā)數(shù)控機(jī)床自身存在的更高一級(jí)多種功能的能力。也就是說(shuō)沒(méi)有形成對(duì)數(shù)控機(jī)床自身的合理使用的工作方式。

③由“相對(duì)”高學(xué)歷、具有高綜合素質(zhì)和研發(fā)能力空間大的專業(yè)工程技術(shù)人員在電腦編制程序，并通過(guò)控制系統(tǒng)指導(dǎo)操作工進(jìn)行日常的生產(chǎn)制造工作。由少數(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富的高級(jí)技師進(jìn)行對(duì)調(diào)整機(jī)床中專用工具工裝進(jìn)行輔助配合的方式。這種方式通過(guò)極短時(shí)期的使用調(diào)整、編程實(shí)踐，迅速達(dá)到加工合格的各種零部件，最重要的是避免了低級(jí)的“誤操作”，杜絕了給數(shù)控機(jī)床自身帶來(lái)不必要的“外力撞擊”事例；更重要的是具備隨時(shí)存在著開發(fā)數(shù)控機(jī)床更高一級(jí)的多種功能的能力。形成了對(duì)數(shù)控機(jī)床自身的合理使用的工作方式。

1.3 煤機(jī)企業(yè)根據(jù)各種零部件的加工工藝要素進(jìn)行分類分析研究，合理使用數(shù)控機(jī)床

液壓支架中的各種大小液壓元件、液壓控制閥的閥體和閥芯部零件制造加工工藝的要求較高，在制造生產(chǎn)過(guò)程中，集合數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率持續(xù)高效的特點(diǎn)，可按各種加工工藝要素考慮分類合理使用數(shù)控機(jī)床。

可按形狀、尺寸、批量分類合理使用數(shù)控機(jī)床分析加工零件的形狀和尺寸；考慮選擇裝卡基準(zhǔn)；制定加工工藝，保證加工零件的形狀尺寸符合制造加工信息的要求。可將不同長(zhǎng)度、不同直徑、批量較大的零件相對(duì)固定在一些數(shù)控機(jī)床上加工。這樣既減少調(diào)整、編程的工作時(shí)間，又增加了連續(xù)不間斷制造加工的機(jī)動(dòng)時(shí)間。

可按加工精度分類合理使用數(shù)控機(jī)床分析加工零件的加工精度后，可將批量較大零件相對(duì)固定在一些配置級(jí)別不同的數(shù)控機(jī)床上加工。這樣既避免了批量出現(xiàn)低于優(yōu)質(zhì)品標(biāo)準(zhǔn)的零件，又保證了在加工不同精度等級(jí)零件的質(zhì)量穩(wěn)定性和持續(xù)高效；又增加了連續(xù)不間斷制造加工的機(jī)動(dòng)時(shí)間。

可按材料特性和熱處理狀態(tài)分類合理使用數(shù)控機(jī)床這樣既避免了的零件質(zhì)量波動(dòng)的出現(xiàn)，又能最大限度地延長(zhǎng)合理選擇的加工刀具的壽命，從而確保加工零件的質(zhì)量穩(wěn)定性。

2生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行有效管理方面的研究

煤機(jī)企業(yè)車間里的生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的有效管理方法的研究應(yīng)從過(guò)程和順序入手。

2.1 車間生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度應(yīng)熟知生產(chǎn)過(guò)程與工藝過(guò)程

①生產(chǎn)過(guò)程它包括原材料的運(yùn)輸、保存、生產(chǎn)準(zhǔn)備工作、毛坯的制造、零件的加工與熱處理、部件和整個(gè)產(chǎn)品的裝配、產(chǎn)品各工序的質(zhì)量檢驗(yàn)、調(diào)試以及包裝等。合理的組織生產(chǎn)過(guò)程，不僅要求生產(chǎn)過(guò)程的空間組織能滿足平行性、連續(xù)性、比例性、適應(yīng)性、配套性等要求，而且在時(shí)間組織亦要盡可能使加工對(duì)象在各生產(chǎn)單位、各工序之間的運(yùn)行緊密銜接，實(shí)現(xiàn)“快節(jié)拍”的連續(xù)生產(chǎn)。

②工藝過(guò)程數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)過(guò)程中，有一部分是與原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善分苯佑嘘P(guān)的過(guò)程，這部分生產(chǎn)過(guò)程是“工藝過(guò)程”。在各工序中以執(zhí)行工藝卡片的形式確定下來(lái)的工藝過(guò)程是“工藝規(guī)程”。各工序是工藝過(guò)程的基本單元，也是車間生產(chǎn)組織和實(shí)現(xiàn)進(jìn)度計(jì)劃的基本單元。

2.2 車間生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度應(yīng)以精通數(shù)控機(jī)床加工順序?yàn)榛A(chǔ)，科學(xué)地進(jìn)行工作安排

①加工階段的劃分零件加工時(shí)，往往不是依次加工完各個(gè)表面，而是將各個(gè)表面的粗、精加工分開進(jìn)行。

②加工順序的安排數(shù)控機(jī)床加工某個(gè)零件時(shí)往往有幾個(gè)表面需要加工，這些表面不僅本身有一定的精度要求，而且各表面還有一定的位置要求。為了達(dá)到這些精度要求，各表面的加工順序就不能隨意安排，而必須遵循一定的原則，這就是定位基面的選擇和轉(zhuǎn)換決定著加工順序，以及前道工序?yàn)楹蟮拦ば驕?zhǔn)備基面的原則。

加工過(guò)程前和過(guò)程中的熱處理工序的安排，是影響數(shù)控機(jī)床加工零件的質(zhì)量和材料使用性能的重要因素。

2.3 車間生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度應(yīng)結(jié)合加工實(shí)際有效管理數(shù)控機(jī)床

全面綜合比較現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)控機(jī)床優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)和弱點(diǎn)，根據(jù)當(dāng)期的生產(chǎn)制造任務(wù)進(jìn)度、加工諸多的零部件，靈活地結(jié)合起來(lái)按前述的“材料特性和熱處理狀態(tài)分類”和“數(shù)控機(jī)床加工順序”的原則來(lái)安排任務(wù)，合理使用好數(shù)控機(jī)床。

在數(shù)控機(jī)床加工零部件時(shí)，還要注意材料的利用率，應(yīng)在材料的長(zhǎng)度和直徑上進(jìn)行工作研究。

第4篇：數(shù)控機(jī)床改造范文

工件加工質(zhì)量。它不僅能夠大大提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率，而且也能提高數(shù)控機(jī)床的加工精度，獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞 840DSL；數(shù)控機(jī)床；改造

中圖分類號(hào) TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)051-0095-01

1 概述

隨著現(xiàn)代化機(jī)械制造業(yè)水平的不斷提升，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)改造化的比率不斷的提高。目前，我國(guó)大多數(shù)機(jī)械制造行業(yè)和生產(chǎn)企業(yè)中的生產(chǎn)加工裝備中大多數(shù)的數(shù)控機(jī)床，確切的說(shuō)是半數(shù)以上是都是役齡在10年以上的舊數(shù)控機(jī)床，直接影響企業(yè)的生存和持續(xù)發(fā)展。所以必須大力提高這些數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率和加工精度。采取改造舊數(shù)控機(jī)床來(lái)提高設(shè)備的先進(jìn)性，是其有效的途徑。

對(duì)于目前所進(jìn)行數(shù)控機(jī)床改造，具有如下特點(diǎn)：一是所需的投資少，而且交貨期較短。同購(gòu)置新的數(shù)控機(jī)床相比較，改造的費(fèi)用明顯較低；二是可根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)際條件，因地制宜合理篩選并改造功能，極大的縮短了改造周期，減小其中的成本；三是對(duì)于設(shè)備結(jié)構(gòu)性能熟悉了解，便于實(shí)際中的操作維修；四是可以及時(shí)采用最新的技術(shù)、新工藝，提高設(shè)備的自動(dòng)化水平及加工精度。但由于目前的數(shù)控機(jī)床使用年代較長(zhǎng)、機(jī)械性能穩(wěn)定的實(shí)際情況，但受數(shù)控機(jī)床的其他方面限制，不宜進(jìn)行突破性的改造。

2 西門子840DSL

2.1 簡(jiǎn)介

SINUMERIK 840DSL具有模塊化、開放、靈活而又統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，為使用者提供了最佳的可視化界面與操作編程體驗(yàn)，及最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)集成功能。SINUMERIK 840DSL是一個(gè)創(chuàng)新的能適用干所有工藝功能的系統(tǒng)平臺(tái)。SINUMERIK 840DSL集成結(jié)構(gòu)緊湊、高功率密度的SINAMICSSL20驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并結(jié)合SIMATIC 57-300 PLC系統(tǒng)，強(qiáng)大而完善的功能使SINUMERIK 840DSL成為中高端數(shù)控應(yīng)用的最佳選擇。

SINUMERIK 840DSL可廣泛適用于車削、鉆削、銑削、磨削、沖壓、激光加工等工藝，能勝任刀具與模具制造、高速切削、木材與玻璃加工、傳送線等應(yīng)用場(chǎng)合，既適合大批量生產(chǎn)也能滿足單件小批量生產(chǎn)的要求。

2.2 動(dòng)態(tài)性能與加工精度

SINUMERIK 840DSL與SINAMICS 5120驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相結(jié)合，基于DSC（動(dòng)態(tài)伺服控制）閉環(huán)位置控制技術(shù)，并通過(guò)使用創(chuàng)新性的直線電機(jī)，確保機(jī)床獲得更佳的動(dòng)態(tài)性能。而電流自適應(yīng)控制更確保了伺服電機(jī)的最大利用率。系統(tǒng)中的軟件濾波器能有效抑制機(jī)床共振，同時(shí)調(diào)節(jié)型電源模塊（ALM）的受控直流鏈路能防止母線電壓波動(dòng)。

無(wú)論是簡(jiǎn)單工件，還是復(fù)雜工件，使用SINUMERIK 840DSL，都可實(shí)現(xiàn)最佳的表面加工質(zhì)量。憑借西門子卓有口碑的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和久經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證的SINUMERIK數(shù)控系統(tǒng)，SINUMERIK 840D引是刀具與模具制造的理想解決方案。它的其它技術(shù)亮點(diǎn)使其同樣適用于精密加工與高速加工：優(yōu)化的路徑控制，優(yōu)秀的同步操作，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，納米級(jí)的實(shí)際位置分辨率，幾何誤差的測(cè)量和補(bǔ)償，包括旋轉(zhuǎn)軸，基于“VCS plus”技術(shù)的空間定位補(bǔ)償系統(tǒng)。

3 SINUMERIK 840DSL的應(yīng)用

3.1 某型機(jī)床改造

某型磨齒機(jī)是1996年從瑞士MIKRON公司進(jìn)口的大型設(shè)備。該機(jī)床的原控制系統(tǒng)為法國(guó)施耐德NUM755系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用伺服驅(qū)動(dòng)，具有X，Y，Z，U，V等坐標(biāo)軸結(jié)構(gòu)，功能強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。由于該機(jī)床原有的控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均已老化，并且沒(méi)有足夠的備件進(jìn)行更換，從未導(dǎo)致維修困難，目前該機(jī)床故障頻繁，無(wú)法進(jìn)行正常的生產(chǎn)。因此，必須對(duì)該磨齒機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，使其重新發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值。

在電氣系統(tǒng)的升級(jí)處理中，應(yīng)是以盡量保持原配置為原則，改造中保持原機(jī)床電氣系統(tǒng)的大部分不變，只將跟控制系統(tǒng)有關(guān)的必要部分進(jìn)行修改設(shè)計(jì)。如圖1所示為該磨齒機(jī)的控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖?？刂葡到y(tǒng)采用SI-NUMERIK 840DSL配612D驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)采用1FT系列，主軸驅(qū)動(dòng)采用1PH6系列。SINUMERIK840 DSL由數(shù)控及驅(qū)動(dòng)單元等組成。在集成系統(tǒng)時(shí)，一般將612D驅(qū)動(dòng)和數(shù)控單元并排放在一起，并用設(shè)備總線互相連接。

圖1 某磨齒機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.2 軸的改造

磨齒機(jī)的砂輪修整部分在保留原有的機(jī)床控制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合加工程序控制修整動(dòng)作。U軸是砂輪徑向修整軸，V軸是砂輪進(jìn)行軸向修整的軸，都是由數(shù)控系統(tǒng)控制、編碼器作半閉環(huán)位置反饋，采用交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

X軸是砂輪架進(jìn)給和快速移運(yùn)動(dòng)的軸。砂輪架的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在齒輪的加工過(guò)程中是指齒輪的徑向運(yùn)動(dòng)。對(duì)該磨齒機(jī)改造后由數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行控制、編碼器作閉環(huán)位置確定，采用交流進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。Y軸是沿立柱切向的手動(dòng)軸。通過(guò)改造原機(jī)床手動(dòng)的工作方式，在加工過(guò)程中對(duì)于每個(gè)加工工件，數(shù)控系統(tǒng)控制其移動(dòng)一個(gè)固定的位移，以保證砂輪在一批工件加工后砂輪磨損量基本一致，同時(shí)也保證齒輪的磨削尺寸滿足工藝要求。同樣是由數(shù)控系

統(tǒng)進(jìn)行控制、采用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。Z軸是指工件滑板上下運(yùn)動(dòng)的軸。它是影響齒輪旋轉(zhuǎn)速度的引導(dǎo)軸。改造之后也由數(shù)控系統(tǒng)控制，利用1FT6伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

齒形和齒向的修磨：修整時(shí)首先要調(diào)整好修整器20°壓力角底座，再進(jìn)行安裝、調(diào)整好成形金剛滾輪的安裝座之后，計(jì)算好砂輪修正的進(jìn)給量，然后通過(guò)U和V軸，開始修整砂輪。砂輪修整完成后，需要將標(biāo)準(zhǔn)齒形模板放在在蝸桿砂輪上，通過(guò)使用光源進(jìn)行照射來(lái)觀看砂輪齒形的透光情況，確定砂輪的修整達(dá)到要求。齒頂?shù)男弈ミ^(guò)程包括修正器橫向移動(dòng)以及V軸往復(fù)橫向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的循環(huán)修正。

參考文獻(xiàn)

第5篇：數(shù)控機(jī)床改造范文

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(guò)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(guò)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)?？梢灶A(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(shuō)，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3－28031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(guò)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?？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。

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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

第6篇：數(shù)控機(jī)床改造范文

關(guān)鍵詞: 普通機(jī)床 數(shù)控改造 具體措施 技術(shù)及人員要求

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),中國(guó)機(jī)床工具市場(chǎng)取得很大的發(fā)展,尤其數(shù)控設(shè)備成果喜人,特別是2008年金融危機(jī)以來(lái),中國(guó)數(shù)控市場(chǎng)不冷反熱,各企業(yè)及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),產(chǎn)業(yè)升級(jí),新產(chǎn)品新技術(shù)層出不窮,中高檔產(chǎn)品已成主流,大多數(shù)企業(yè)迫切希望更好地掌握國(guó)際先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)用于機(jī)床改造。我從事數(shù)控技術(shù)工作多年,深有感觸,現(xiàn)就著重探討普通機(jī)床的數(shù)控改造方面的問(wèn)題。

一、歷史回顧及現(xiàn)狀

改革開發(fā)以來(lái),中國(guó)大量的機(jī)械機(jī)床設(shè)備需要升級(jí)改造,機(jī)械加工領(lǐng)域的數(shù)控技術(shù)需要迫切,上世界80年代至今,德國(guó)西門子公司在北京等地建立工廠,著重推廣數(shù)控技術(shù)。數(shù)控機(jī)床的再制造開始于20世紀(jì)90年代,作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)行業(yè),正處在黃金時(shí)代。我國(guó)金屬加工業(yè)需求層次不同,從國(guó)防軍工、精密加工等高端需求到模具制造、汽車零件加工的中高端市場(chǎng),直至普通軸類零件的中低端需求,都對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的改造提供了廣闊的空間。

二、數(shù)控改造的內(nèi)容

1.普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的使用壽命一般是10―12年,而對(duì)于已經(jīng)到期的一些舊機(jī)床,尤其是一些進(jìn)口機(jī)床,其機(jī)械剛性有可能還好于新機(jī)床,所以,再制造的價(jià)值非常大。比如使用光柵的數(shù)顯鉆床改造成數(shù)控鉆床,一般用步進(jìn)電機(jī);舊的光顯鏜床改造成數(shù)控鏜床,一般用半閉環(huán)交流伺服系統(tǒng);普通車床的數(shù)控改造,等等。

2.原有的數(shù)控機(jī)床升級(jí)換代。隨著機(jī)場(chǎng)的需求功能不斷完善,尤其是車間信息化的發(fā)展,數(shù)控改造不只是針對(duì)單臺(tái)機(jī)床,而是要提高整體效率。比如我校數(shù)控實(shí)習(xí)車間原有三臺(tái)2000年前買的舊版華中數(shù)控系統(tǒng)立式銑床,電器系統(tǒng)已經(jīng)老化無(wú)法使用,2010年春學(xué)期我們就新購(gòu)了法拉克0i-C型系統(tǒng)加以全面改造,既鍛煉了老師和學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,又讓這三臺(tái)舊機(jī)床煥發(fā)了青春,為學(xué)校節(jié)約了很大的設(shè)備投入經(jīng)費(fèi),取得了良好的社會(huì)效果。少數(shù)情況機(jī)床價(jià)格較高,機(jī)械基礎(chǔ)較好,如大中型數(shù)控銑床、臥式加工中心、高精度數(shù)控磨床、數(shù)控曲軸加工機(jī)床、數(shù)控凸輪加工機(jī)床和刀具磨床等,制造周期長(zhǎng),技術(shù)含量高,機(jī)床原值高,但苦于數(shù)控系統(tǒng)老化,備件支持匱乏,電器維修成本高,或原系統(tǒng)市場(chǎng)已被淘汰,此時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行新數(shù)控系統(tǒng)的升級(jí)改造,如同時(shí)對(duì)機(jī)械項(xiàng)目進(jìn)行維修,其價(jià)值會(huì)更加可觀。

3.在現(xiàn)有的數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上開發(fā)新的功能。機(jī)床保留基座主體,結(jié)構(gòu)有較大的進(jìn)步或改進(jìn),如龍門銑床或龍門刨床,采用直線電機(jī)或直線導(dǎo)軌,高速電主軸等新技術(shù),使其成為高速鐵路的導(dǎo)軌磨床;普通液壓靠模凸輪磨床的通過(guò)二次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),數(shù)控系統(tǒng)升級(jí),采用數(shù)控系統(tǒng)高精度輪廓控制,使之變?yōu)楦咚俑呔葦?shù)控凸輪磨床,數(shù)控車床通過(guò)局部結(jié)構(gòu)變化,安裝上帶動(dòng)力頭的數(shù)控刀架,并通過(guò)配置CS軸的分度定位功能,將其改造成數(shù)控車削中心;通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與采用數(shù)控系統(tǒng),將普通的車床再制造成為數(shù)控旋壓機(jī),等等。上述內(nèi)容多體現(xiàn)了如下特點(diǎn):需要融入結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和二次設(shè)計(jì),大量采用系統(tǒng)的新的功能新的技術(shù),缺點(diǎn)是技術(shù)門檻高,市場(chǎng)應(yīng)用面窄,社會(huì)需求量和供應(yīng)量不大。

三、數(shù)控改造的具體措施

我國(guó)中小型城市在上世紀(jì)90年代中期逐步開展上述工作,一般機(jī)床的改裝非常普遍,這是由我國(guó)國(guó)情所決定的。改革開發(fā)帶來(lái)的技術(shù)進(jìn)步,數(shù)控機(jī)床的高精度、高效益等優(yōu)點(diǎn)的不斷顯現(xiàn)和人們的新的認(rèn)識(shí),促使社會(huì)積極推進(jìn)數(shù)控化進(jìn)程,外國(guó)西門子、法拉克,國(guó)產(chǎn)廣數(shù)系統(tǒng)、華中系統(tǒng)等被大量采用,大多屬于普及型或經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)。其伺服系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī),具體的改造措施一般有如下幾個(gè)方面:1.增加或更換滾珠絲杠。原滑臺(tái)如采用液壓的則拆除,選用新的滾珠絲杠及相應(yīng)的機(jī)械連接工藝設(shè)計(jì)。2.增加自動(dòng)刀庫(kù)?，F(xiàn)在江蘇昆山產(chǎn)的臺(tái)灣盛鈺刀庫(kù)應(yīng)用較廣。3.主軸增加交流變頻器。4.PMC的應(yīng)用。這種改造已經(jīng)突破了原來(lái)設(shè)備的結(jié)構(gòu)限制,在不增加能源和消耗的前提下,節(jié)約了成本,為社會(huì)作出了貢獻(xiàn)。

數(shù)控改造的前提是如何真正實(shí)現(xiàn)有意義有價(jià)值的系統(tǒng)升級(jí),而不是簡(jiǎn)單地修理和更換電路元件,通過(guò)改造融入更多的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),將新技術(shù)用于數(shù)控改造,提高原機(jī)床的性能和精度,降低能耗。

四、數(shù)控改造的技術(shù)及人員要求

對(duì)企業(yè)或用戶來(lái)說(shuō),他們希望將先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)成功地應(yīng)用于終端設(shè)備上,使其發(fā)揮最大的效能,因此從事數(shù)控技術(shù)改造的人員來(lái)說(shuō)就必須具備以下要求:1.熟悉機(jī)床結(jié)構(gòu),對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)和設(shè)備的加工工藝有較深入的了解;2.熟悉機(jī)床的生產(chǎn)工藝流程,了解客戶的個(gè)性化需求;3.較強(qiáng)的就業(yè)和吃苦耐勞的精神;4.有豐富的維修經(jīng)驗(yàn),對(duì)機(jī)、電、液、工藝等方面有較強(qiáng)的理論與實(shí)踐能力,精通數(shù)控系統(tǒng)、相關(guān)機(jī)床參數(shù)及PMC程序等。具體操作方面應(yīng)注意如下幾方面:1.與用戶積極溝通,共同確定項(xiàng)目的解決方案;2.考慮方案成本提高性價(jià)比;3.應(yīng)考慮項(xiàng)目實(shí)施的可操作性;4.知識(shí)儲(chǔ)備多有經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛘莆沼行У馁Y源與信息。例如,西門子數(shù)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)床制造廠商和機(jī)床在制造人員來(lái)說(shuō)要求是比較高的。從事二次開發(fā)的應(yīng)用人員,除要了解系統(tǒng)之外,更多的是要了解機(jī)床,這樣才能提供操作性能良好功能強(qiáng)大的數(shù)控機(jī)床。目前有些功能不是系統(tǒng)沒(méi)有提供,而是機(jī)床制造廠或開發(fā)人員沒(méi)有挖掘出。西門子數(shù)控系統(tǒng)是一個(gè)大的平臺(tái),其對(duì)環(huán)境如溫度濕度和抗干擾等方面的要求較高,如果局限原來(lái)的走線、安裝不規(guī)范,使用者對(duì)系統(tǒng)缺乏理解,理論基礎(chǔ)不扎實(shí),就會(huì)增加偶發(fā)性故障。

系統(tǒng)改造完以后,進(jìn)行調(diào)試和確定合理的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),也是技術(shù)準(zhǔn)備工作的重要一環(huán)。調(diào)試工作涉及機(jī)械、液壓、電氣、光學(xué)、控制、傳感等,因此必須由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行,其他人員配合。調(diào)試步驟可從簡(jiǎn)到繁、從小到大、從外到里進(jìn)行,也可先局部后全局、先子系統(tǒng)后整系統(tǒng)進(jìn)行。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)新系統(tǒng)的考核,過(guò)高或過(guò)低的標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)對(duì)改造工作產(chǎn)生負(fù)面影響。標(biāo)準(zhǔn)一旦確定下來(lái),不能隨便修改,因?yàn)樗鼱可娴秸麄€(gè)改造工作的各個(gè)環(huán)節(jié)。

五、前景展望

低成本是推動(dòng)數(shù)控改造市場(chǎng)迅速膨脹的關(guān)鍵因素,現(xiàn)在不少大企業(yè)原先進(jìn)口的機(jī)床已經(jīng)遠(yuǎn)超過(guò)了“服役期”,但這些設(shè)備價(jià)值不菲,單價(jià)在幾百萬(wàn)元甚至上千萬(wàn)元,而且機(jī)械部分還可以使用,因此急需進(jìn)行改造。只要正確有效地將CNC、伺服系統(tǒng)、機(jī)床電氣系統(tǒng)和機(jī)械部分集成于一體,就能最終交給用戶一臺(tái)經(jīng)過(guò)改造或等于再制造的具有個(gè)性特色的專用數(shù)控機(jī)床,使企業(yè)從中獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益,使資產(chǎn)獲得有效的增值。因此該行業(yè)的前景十分遠(yuǎn)大光明。

總之,數(shù)控機(jī)床改造具有很好的發(fā)展前途,但它對(duì)數(shù)控系統(tǒng)制造商和數(shù)控機(jī)床改造者均提出較高的要求。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)。機(jī)床改造作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)行業(yè),是個(gè)“永恒”的課題,必將生機(jī)盎然。

參考文獻(xiàn):

[1]龔仲華.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修500例.機(jī)械工業(yè)出版社,2006.

第7篇：數(shù)控機(jī)床改造范文

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(guò)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(guò)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)?？梢灶A(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(shuō)，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。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、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(guò)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?？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。

摘要：針對(duì)現(xiàn)有常規(guī)CA6140普遍車床的缺點(diǎn)提出數(shù)控改裝方案和單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高加工精度和擴(kuò)大機(jī)床使用范圍，并提高生產(chǎn)率。本論文說(shuō)明了普通車床的數(shù)90控化改造的設(shè)計(jì)過(guò)程，較詳盡地介紹了CA6140機(jī)械改造部分的設(shè)計(jì)及數(shù)控系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)。采用以8031為CPU的控制系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，由I/O接口輸出步進(jìn)脈沖，經(jīng)一級(jí)齒輪傳動(dòng)減速后，帶動(dòng)滾動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)縱向、橫向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

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)

參考文獻(xiàn)：

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第8篇：數(shù)控機(jī)床改造范文

此次改造與研究中，熟悉機(jī)床數(shù)控化改造的基本過(guò)程，并把各個(gè)相關(guān)學(xué)科的知識(shí)融會(huì)貫通形成一個(gè)有機(jī)的整體，為以后的改造工作打下了良好的基礎(chǔ)，同時(shí)也積累了很多經(jīng)驗(yàn)，在今后的工作中不斷學(xué)習(xí)，不斷實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)機(jī)床； 數(shù)控； 改造

一、數(shù)控機(jī)床改造的意義

數(shù)控機(jī)床在機(jī)械加工行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。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)±0.01mm至0.02mm，已能滿足改造后加工零件的精度要求。

企業(yè)要在當(dāng)前市場(chǎng)需求多變，競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境中生存和發(fā)展就需要迅速地更新和開發(fā)出新產(chǎn)品，以最低價(jià)格、最好的質(zhì)量、最短的時(shí)間去滿足市場(chǎng)需求的不斷變化。而普通機(jī)床已不適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)要求，數(shù)控機(jī)床綜合了數(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。另外數(shù)控機(jī)床改造節(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。改造后性能穩(wěn)定可靠。因原機(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期時(shí)效，幾乎不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度。改造后還能提高生產(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。

二、機(jī)床數(shù)控化改造的必要性

數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心技術(shù)，它的整體水平標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的水平和綜合國(guó)力的強(qiáng)弱，具有超越其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的戰(zhàn)略物資地位。目前我國(guó)企業(yè)機(jī)械制造整體水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距。由于我國(guó)企業(yè)大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)依賴進(jìn)口，企業(yè)承受不了巨額購(gòu)置費(fèi)，且易受國(guó)外的控制，另外數(shù)控機(jī)械設(shè)備維修力量薄弱，進(jìn)口的備件維修成本高，設(shè)備完好率低，大部分進(jìn)口機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)崩潰，有的甚至在進(jìn)口后還沒(méi)使用就已因?yàn)楦鞣矫嬖虿荒苁褂玫鹊取Ｒ虼四壳拔覈?guó)企業(yè)機(jī)床數(shù)控化比例極低，不到5%，各企業(yè)使用的絕大部分為傳統(tǒng)老式機(jī)床，很難滿足企業(yè)高技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)需求和生產(chǎn)效率。為節(jié)約成本，進(jìn)一步發(fā)揮老式傳統(tǒng)機(jī)床的功效和潛在價(jià)值，將大批傳統(tǒng)老式機(jī)床改造為數(shù)控機(jī)床是一種必然性和趨勢(shì)。

我們的大多數(shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床，而且半數(shù)以上是役齡在10年以上的舊機(jī)床。用這種裝備加工出來(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。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。但廢棄傳統(tǒng)機(jī)床大量引進(jìn)數(shù)控機(jī)床對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是一筆巨大的負(fù)擔(dān)，利用現(xiàn)有設(shè)備，提升傳統(tǒng)制造業(yè)的科技含量，是適合我國(guó)國(guó)情的一條道路，它不僅完成企業(yè)設(shè)備的更新?lián)Q代，而且也有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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)。在美國(guó)，機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床再生（Remanufacturing）業(yè)。從事再生業(yè)的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton機(jī)床公司、Devlieg-Bullavd（得寶）服務(wù)集團(tuán)、US設(shè)備公司等。美國(guó)得寶公司已在中國(guó)開辦公司。在日本，機(jī)床改造造業(yè)稱為機(jī)床改裝（Retrofitting）業(yè)。從事改裝業(yè)的著名公司有：大畏工程集團(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。

三、數(shù)控化改造的步驟

1.改造方案的確定

改造的可行性分析通過(guò)以后，就可以針對(duì)工藝和機(jī)床現(xiàn)況確定改造方案，一般包括：

機(jī)械修理與電氣改造相結(jié)合。確定改造步驟時(shí)，應(yīng)把整個(gè)電氣部分改造先分成若干個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行，如數(shù)控系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、主軸、進(jìn)給系統(tǒng)、面板控制與強(qiáng)電部分等，待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作，根據(jù)使用條件選擇系統(tǒng)。

2.改造的技術(shù)準(zhǔn)備

改造前的技術(shù)準(zhǔn)備充分與否，很大程度上決定著改造能否取得成功。技術(shù)準(zhǔn)備包括：機(jī)械部分準(zhǔn)備，為配合電氣改造而需進(jìn)行的機(jī)械大修改造的測(cè)量、計(jì)算、設(shè)計(jì)、繪圖、零件制作等應(yīng)先期完成。電氣部分準(zhǔn)備，新舊系統(tǒng)接口的轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)全局改造的，應(yīng)設(shè)計(jì)機(jī)電轉(zhuǎn)換接口、操作面板控制與配置、互聯(lián)部分接點(diǎn)等，要求操作與維修方便、合理，線路走向通順、連接點(diǎn)少，強(qiáng)弱電干擾小，備有適當(dāng)裕量等。局部改造的，還需要考慮新舊系統(tǒng)的性能匹配、電壓極性與大小變換、安裝位置、數(shù)模轉(zhuǎn)換等。

3.改造的實(shí)施

準(zhǔn)備工作就緒后，即可進(jìn)入改造的實(shí)施階段。實(shí)施階段內(nèi)容按時(shí)間順序分為：

①原機(jī)床的全面保養(yǎng)

②保留的電氣部分最佳化調(diào)整

對(duì)電氣系統(tǒng)作局部改造，則應(yīng)對(duì)保留電氣部分進(jìn)行保養(yǎng)和最佳化調(diào)整。如強(qiáng)電部分的零件更換，電機(jī)的保養(yǎng)，變壓器的烘干絕緣，污染的清潔，通風(fēng)冷卻裝置的清洗，伺服驅(qū)動(dòng)裝置的最佳化調(diào)整，老化電線電纜的更新，連接件的緊固等等。

③原系統(tǒng)拆除

原系統(tǒng)的拆除必須對(duì)照原圖紙，仔細(xì)進(jìn)行，及時(shí)在圖紙上作出標(biāo)記，防止遺漏或過(guò)拆（局部改造情況下）。在拆的過(guò)程中也會(huì)發(fā)現(xiàn)一些新系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的欠缺之處，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充與修正。

④合理安排新系統(tǒng)位置及布線

根據(jù)新系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙，合理進(jìn)行新系統(tǒng)配置，包括箱體固定、面板安放、線路走向和固定、調(diào)整元器件位置、密封及必要裝飾等。應(yīng)確保連線工藝規(guī)范、線徑合適、正確無(wú)誤、可靠美觀。

⑤調(diào)試

調(diào)試必須按事先確定的步驟和要求進(jìn)行。調(diào)試人員隨時(shí)記錄，以便發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。調(diào)試中首先試安全保護(hù)系統(tǒng)靈敏度，防止人身、設(shè)備事故發(fā)生；各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)拖板處于全行程中心位置；能空載試驗(yàn)的，先空載后加載；能模擬試驗(yàn)的，先模擬后實(shí)動(dòng)；能手動(dòng)的，先手動(dòng)后自動(dòng)。

4.驗(yàn)收工作及培訓(xùn)

驗(yàn)收工作應(yīng)聘請(qǐng)有關(guān)的人員共同參加，并按已制定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各部件的驗(yàn)收。

四、結(jié)束語(yǔ)

目前我國(guó)企業(yè)機(jī)床數(shù)控化比例極低，各企業(yè)使用的絕大部分為傳統(tǒng)老式機(jī)床，很難滿足企業(yè)高技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)需求和生產(chǎn)效率。為節(jié)約成本，進(jìn)一步發(fā)揮老式傳統(tǒng)機(jī)床的功效和潛在價(jià)值，將大批傳統(tǒng)老式機(jī)床改造為數(shù)控機(jī)床是一種必然性和趨勢(shì)。通過(guò)改裝機(jī)床或是提高了機(jī)床的生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度、減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，或是提高了機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量，或是擴(kuò)大了機(jī)床的加工能力和工藝范圍，均給生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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第9篇：數(shù)控機(jī)床改造范文

1加工要求和加工難點(diǎn)

1.1加工要求

等速萬(wàn)向節(jié)的星形套形狀各異，其中，直滾道星形套的加工，即需要在局部球體上加工6個(gè)對(duì)稱、非圓弧截面滾道，因此，無(wú)法通過(guò)常規(guī)的數(shù)控磨床加工。

1.2加工難點(diǎn)

具體的加工難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下4方面。1.2.1精度星形套對(duì)6個(gè)滾道的底徑、分度角的精度要求較高。技術(shù)協(xié)議規(guī)定，底徑深度誤差不可超過(guò)0.015mm，分度允差應(yīng)＜30°。為了保證底徑深度的精度，加工時(shí)需要利用內(nèi)齒輪的齒面定心，并采用數(shù)控分度臺(tái)。

1.2.2效率

在磨削加工前，滾道已經(jīng)過(guò)粗加工，滾道磨削余量在0.5mm左右。技術(shù)協(xié)議要求單件加工時(shí)間＜30s，且需要通過(guò)多工件同時(shí)加工的方式保證效率。

1.2.3通用性

技術(shù)協(xié)議中要求機(jī)床可用于外徑為40～60mm、長(zhǎng)度為20～30mm的同類星形套直滾道加工，并能以簡(jiǎn)單的方式盲足工件變換的要求。

1.2.4砂輪自動(dòng)修整和補(bǔ)償

由于滾道為非圓弧截面，因此，需安裝砂輪成型修整器（金剛滾輪），且砂輪磨損后的修整和修整量的自動(dòng)補(bǔ)償需要通過(guò)加工程序?qū)崿F(xiàn)。

2總體方案

由于星形套的滾道加工工藝要求類似于平面磨床的成型磨削，因此，設(shè)備改造時(shí)選擇M7120平面磨床作為改造對(duì)象，其數(shù)控化改造方案如圖2所示。改造內(nèi)容如下：①為了調(diào)整徑向、軸向加工位置和進(jìn)給速度，原機(jī)床磨頭的上、下工作臺(tái)在左、右運(yùn)動(dòng)時(shí)需要以伺服進(jìn)給的方式代替液壓和手動(dòng)進(jìn)給的方式；增加數(shù)控分度臺(tái)，實(shí)現(xiàn)6滾道分度。②需要為機(jī)床設(shè)計(jì)專門的多工件裝夾夾具，并保證夾具具備適應(yīng)產(chǎn)品規(guī)格變化的通用性。③機(jī)床對(duì)磨頭的要求與平面磨床基本一致，可直接使用原機(jī)床的主軸部件；磨頭電機(jī)利用變頻調(diào)速，可保證切削速度恒定。

3加工動(dòng)作

工作臺(tái)上安裝的頂尖、拉桿、分度臺(tái)、金剛滾輪滾道的軸線需調(diào)整成同軸。機(jī)床在完成工件安裝，且X，Z，C軸回歸參考點(diǎn)后，可通過(guò)滾道的自動(dòng)磨削加工程序完成加工。自動(dòng)加工程序的基本動(dòng)作分為以下6步：①啟動(dòng)砂輪、修整器，X軸快速運(yùn)動(dòng)至砂輪修整位置x1；Z軸進(jìn)給至點(diǎn)z1，砂輪修整成型。②Z軸快進(jìn)至加工位置z2，X軸快速下降至粗磨位置（留0.1mm左右的加工余量）。③Z軸進(jìn)給至z3，完成第1滾道的粗磨；C軸分度60°，Z軸以進(jìn)給速度返回至z2，完成第2滾道的粗磨；C軸再次分度60°，Z軸進(jìn)給至z3，完成第3滾道的粗磨。如此循環(huán)，完成6個(gè)滾道的粗磨加工。④X，Z軸依次快速回到0點(diǎn)后，X軸下降到x1－Δx位置（Δx為砂輪修整量）；Z軸進(jìn)給至z1，再次修整砂輪。⑤Z軸快進(jìn)至加工開始位置z2，X軸快速下降，并重復(fù)③中的動(dòng)作，將6滾道加工至要求的尺寸。⑥重復(fù)④和⑤中的動(dòng)作，再次修整砂輪后，完成6滾道的精磨加工。以上加工程序利用宏程序編制，X，Z軸的各定位點(diǎn)、砂輪修整量Δx均可根據(jù)實(shí)際情況，通過(guò)修改宏程序變量調(diào)整。當(dāng)工件加工余量較大或?qū)鉂嵍纫筝^高時(shí)，可增加砂輪的修整和磨削加工進(jìn)給次數(shù)，從而保證加工精度。

4夾具設(shè)計(jì)

夾具設(shè)計(jì)是該機(jī)床數(shù)控化改造的重點(diǎn)，需要滿足內(nèi)徑定心、多工件裝夾和工件快速變換等要求。設(shè)計(jì)的夾具結(jié)構(gòu)如圖3所示。通過(guò)彈性錐套的脹緊可實(shí)現(xiàn)內(nèi)徑定心，其原理與彈性聯(lián)軸器的軸連接類似，可通過(guò)內(nèi)錐環(huán)的軸向移動(dòng)使外錐環(huán)脹開后夾緊工件。為了保證定心良好，每一件工件需安裝2對(duì)錐環(huán)，工件夾緊部位可通過(guò)隔套調(diào)整。此外，所有外錐環(huán)需開口，以保證松、夾動(dòng)作可靠。用來(lái)實(shí)現(xiàn)工件松、夾動(dòng)作的液壓油缸直接安裝在數(shù)控分度臺(tái)上，可隨分度臺(tái)一同回轉(zhuǎn)。油缸的活塞前端安裝有拉桿，彈性錐套、隔套安裝在拉桿上，工件夾緊時(shí)活塞帶動(dòng)拉桿向左移動(dòng)，由于外錐環(huán)和工件的軸向移動(dòng)會(huì)被支座、墊擋住，因此，外錐環(huán)將送開被夾緊的工件。為了增加夾具的剛性、保證同軸精度，需要在拉桿尾部安裝頂尖作為輔助支承。當(dāng)工件規(guī)格變化時(shí)，可更換拉桿、錐環(huán)和隔套。為了保證拉桿安裝的精度，油缸活塞與拉桿間采用內(nèi)錐孔連接。

5其他改造

5.1主軸

機(jī)床的主軸（砂輪旋轉(zhuǎn)軸）可直接使用原機(jī)床的結(jié)構(gòu)和部件。為了保證切削速度恒定，在主電機(jī)中增加了變頻器調(diào)速功能。

5.2進(jìn)給

對(duì)于機(jī)床磨頭的上、下運(yùn)動(dòng)軸X，工作臺(tái)的左、右運(yùn)動(dòng)軸Z，需要以伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的進(jìn)給傳動(dòng)方式代替原先的手動(dòng)和液壓進(jìn)給方式。進(jìn)給系統(tǒng)采用數(shù)控機(jī)床的典型結(jié)構(gòu)，由于磨頭的質(zhì)量較大，改造時(shí)需要增設(shè)重力平衡裝置。

5.3其他

機(jī)床采用成型磨削工藝，且需要砂輪的修整，以保證滾道的形狀。因此，需要安裝金剛滾輪修整器。此外，為了保證滾道加工分度位置正確，安裝工件時(shí)需要采用粗定位裝置定位。

6結(jié)束語(yǔ)