導語：如何才能寫好一篇數(shù)控車床的優(yōu)點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞 數(shù)控車床 數(shù)控仿真

中圖分類號：TG519.1 文獻標識碼：A

1 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的產(chǎn)生

隨著計算機技術的發(fā)展，尤其是虛擬現(xiàn)實技術和理念的發(fā)展，目前在國內(nèi)已經(jīng)有很多學校將計算機仿真初步運用于數(shù)控操作人才培訓的教學之中，也產(chǎn)生了各種仿真教學系統(tǒng)。簡單來講就是利用計算機和其他的專用硬件軟件去產(chǎn)生一種真實場景的仿真，參與者可以通過與仿真場景的交互來體驗一種接近于真實的場景的感覺。因此能進一步培訓操作者的實際工作技能。

2 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應用效果

2.1 理論教學應用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可以極大地提高學員的學習興趣

在引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)應用軟件之前，數(shù)控編程與操作課程教學模式主要是課堂教學，學員對自己所編的程序正確與否是通過教員審查來知曉的。教員檢查程序需逐個程序段進行查閱，內(nèi)容多而十分麻煩，一些書寫錯誤也不易查出，而這些問題在實際數(shù)控編程中是十分重要的。至于數(shù)控操作問題，在黑板上講解各個按鍵的作用、名稱與使用更是一件費力不討好的事，習者枯燥，教者乏味。

引入仿真系統(tǒng)進行教學以后，學員所編程序可以直接在數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的模擬加工演示，對程序編寫和書寫的錯誤能直接看出，機床操作面板的使用與零件的加工過程也和實際加工情況十分相似，學員可以從任意角度觀察數(shù)控機床加工過程，毛坯加工為成品的過程歷歷在目，直觀形象，便于學習與掌握，編程與操作的作業(yè)可以直接在計算機上檢查，每次有檢查，次次有結果，使學員對這門課程有了濃厚的學習興趣。

2.2 技能訓練應用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可降低訓練成本提高訓練效率和安全性

數(shù)控機床是一種較為昂貴的機電一體化的新型設備，如果初學時就讓學員直接在數(shù)控機床上操作，可能出現(xiàn)撞壞刀具等現(xiàn)象，甚至因操作失誤對學員造成人身危害。引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行技能操作，可以大大降低實訓的消耗，約30個機位的計算機包括30個結點的正版數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件，所需費用相當于一臺三十萬元的數(shù)控機床，卻能解決30-90個學員的初階段的技能訓練問題，學員可以對未能完成的實習實行項目保存，對已完成的實習課題進行調(diào)入回顧，而后再進行幾次實際操作就能達到事半功倍的效果，大大提高了實習效率降低了實習成本。學員可以將編程與程序校驗放在計算機上完成，然后將所編程序輸入數(shù)控機床，對零件進行加工，安全性及效率均大為提高。

3 仿真軟件在數(shù)控技術專業(yè)教學中的不足及彌補措施

3.1 仿真加工缺乏真實感，學員安全意識淡薄

實際加工中操作人員必須嚴格按照安全操作規(guī)程進行加工，并要求其具備相應的“聽辨能力”，能根據(jù)機床不同狀態(tài)下發(fā)出的聲音及時調(diào)整參數(shù)，減少機床發(fā)生故障和停機的概率。而在仿真中，便無法學習到真正的“聽辨能力”，并且一些嚴格的操作規(guī)程也無法得以實施。如加工過程中不要把頭和手隨意伸進機床中、加工前關閉機床安全門等，這些環(huán)節(jié)在仿真時往往都可忽略不計，而對于在練習時出現(xiàn)的撞刀等現(xiàn)象也毫不在意。如果學員的不良習慣一旦養(yǎng)成，會在實際生產(chǎn)中造成重大損失。因此，在平時的教學過程中教員要不斷強調(diào)安全操作，嚴格要求，并給學員講解仿真與實操的差別。

3.2 工藝參數(shù)設置隨意，無法保證產(chǎn)品質(zhì)量

利用仿真系統(tǒng)進行編程與操作練習時，往往容易忽視切削用量、刀具的選用，零件的裝夾等問題。同時仿真軟件也無法判斷工件的表面粗糙度、矯正尺寸精度等。如果學員在仿真時忽略了這些內(nèi)容，在實際機床上加工時也會不自覺的忽略這些對數(shù)控加工十分重要的部分，從而導致加工的工件無法達到尺寸精度要求，更有甚者發(fā)生碰撞等事故。因此，教員一定要求學員按照實際操作加工中的要求來做，如正確裝夾零件，合理選用刀具及切削用量；對刀的步驟和動作也要規(guī)范，讓學員在學習的初期就養(yǎng)成正確的習慣。

3.3 仿真加工與實際機床有一定差異，易使學員產(chǎn)生錯覺，影響教學質(zhì)量

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[關鍵詞]數(shù)控車床；工藝系統(tǒng)；檢測；控制

中圖分類號：TN386.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）06-0339-01

中國已經(jīng)成為世界機床消費大國。隨著數(shù)控技術的發(fā)展和成熟，原有機床注定是由數(shù)控機床所取代。占數(shù)控機床數(shù)控車床的數(shù)量最多，有自己的處理方法的研究和推廣的需要。理想的數(shù)控程序不僅要保證合格，符合拉深工件的要求，還應充分發(fā)揮數(shù)控車床的功能。本文突破了現(xiàn)有的閉環(huán)控制的思想，開創(chuàng)性地提出了包括被加工工件的所有關鏈接控制數(shù)控車床工藝系統(tǒng)，實現(xiàn)了實時處理的工件，在線考試。進一步提高數(shù)控車床加工精度的檢查，這樣也有。與啟蒙功能的數(shù)控機床發(fā)展的良好勢頭。

一，數(shù)控車床工藝的優(yōu)勢

數(shù)控車床加工工藝與傳統(tǒng)工藝相比已發(fā)生轉(zhuǎn)變，其中基準的選擇和定位誤差是不同的比較突出的問題，深入了解這些差異，有助于數(shù)控加工過程進行加工質(zhì)量保證順利。在數(shù)控加工中的問題，定位基準與設計基準不重合時仍然存在，但調(diào)查數(shù)據(jù)和工序基準與設計基準實際上可以達到一致，從而避免了尺寸鏈解決并把情況自己誰但在數(shù)控加工用夾具誤差經(jīng)常不見，零件在加工要刀，往往是針對工件實際表面直接刀，在加工過程中也很少重新裝夾或轉(zhuǎn)換，減少夾具影響自己極大的，因此與傳統(tǒng)加工工藝相比，數(shù)控加工中定位的危害影響自己不再是首要因素，這也是一個數(shù)控車加工工藝的優(yōu)勢。

二.數(shù)控機床工藝遵循的原則

數(shù)控加工工序集中要求盡可能精確，工作裝夾完成。熱的變化，為了減少切割時產(chǎn)生的切削力差和工件的尺寸精度，定位精度和表面粗糙度的影響，應粗，精加工分別進行，粗加工，消除毛坯的加工余量，節(jié)省了加工時間，粗加工的成品可以用測量儀器測量工件前，判斷其大小是否正確，如果不正確必須修改及時，然后進行精密的工作了。在同一工件的加工，往往需要使用2以上的刀具，但機床換刀降低生產(chǎn)效率減少交易頻繁。想刀的次數(shù)，換刀時間經(jīng)濟，建立數(shù)控程序時，需要工件先完成相同的刀加工部位，然后換用下刀過程中的其他景點，同時要減少空行程盡可能相同，當?shù)都庸すぜ亩帱c，要到各加工點的最短路線。

三.數(shù)控機床的檢測與控制

該數(shù)控車床加工直徑檢測系統(tǒng)由非接觸實時，動態(tài)和直接測量方法。用數(shù)控車床加工直徑CCD圖像測量系統(tǒng)的檢測，抗，調(diào)整切削車床，數(shù)控車床，包含全閉環(huán)控制系統(tǒng)構件。通過接觸直接測量工件直徑，由于經(jīng)濟型數(shù)控車床車削加工的高精度的測頭不易磨損，非接觸式測量，可以避免這種情況的發(fā)生。工業(yè)用線陣CCD尺寸測量，在線非接觸測量，精度高，速度快，使用方便，易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，包括激光衍射法，投影法，等等。

在數(shù)控加工中，刀具刀位點相對于工件的軌跡和方向稱為工藝路線。直到即刀具從參考點的處理程序來完成運動，刀具經(jīng)過的途徑，包括加工方法和刀具的介紹，收益等必須減少空行程。加工路線的確定，首先必須保證被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計算簡單，將路線短，效率高等等因素。切削參數(shù)主要包括回吃刀量，主軸轉(zhuǎn)速和進給速度等。切削速度對刀具耐磨性的影響最大，其次是進給量，切削深度的影響是最小的?？紤]切削用量和刀具耐磨性的關系，在選擇粗加工切削用量，應先用切割深度大，其次考慮采用大的進給量，最后是選擇合理的切削速度。當精加工刀尖磨損往往是影響加工精度的重要因素，因此具有耐磨性好的刀具材料選舉產(chǎn)生，并使其割最好盡可能快的工作范圍。

檢測裝置和反饋元件，通常安裝在機床實際工作臺或絲杠，其功用是把壓板實際位移信號反饋到CNC裝置，產(chǎn)生用于數(shù)控設備與指令值比較誤差信號，控制機床對消除誤差導線。①全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置采樣點引出直接從機床運動的一部分，即位置檢測裝置安裝在臺板上，通過采樣運動部件的物理位置，進行與數(shù)控裝置的指令位置進行比較，其插補控制。因此可以消除整個放大和傳輸環(huán)節(jié)的誤差，間隙和失動，具有很高的位置控制精度。但由于卡環(huán)內(nèi)包含的機械傳動環(huán)節(jié)比較多。②半閉環(huán)控制系統(tǒng)內(nèi)容半封閉環(huán)的內(nèi)容對系統(tǒng)的位置采樣點的控制，只利用從驅(qū)動或?qū)輻U，而不是采樣運動部件的實際位移進行檢測通過采樣度旋轉(zhuǎn)。因此，誤差絲杠螺距誤差的原因齒輪間隙消除困難。系統(tǒng)中的半封閉環(huán)封閉環(huán)圈的內(nèi)容不包括控制電路或只含有少量的機械傳動環(huán)節(jié)，因此可以得到比較穩(wěn)定的控制特性。此外，開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)結構簡單，沒有位置測量定位器，數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號是單向的，因此沒有系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。因為無位置反饋裝置，因此控制精度不高，其精度主要決定由伺服驅(qū)動系統(tǒng)的性能。

四.結論

數(shù)控車床是數(shù)控機床使用最廣泛的數(shù)控機床之一，在使用其加工生產(chǎn)時，操作者必須掌握所用機床的性能、特點和操作方法，同時還應該根據(jù)實際加工工件特性制定適當?shù)募庸ぢ窂健⒋_定合適的切削用量以及選用正確的刀具從而保證加工工藝的正確性，從而保證加工質(zhì)量，提高效率。

參考文獻

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中圖分類號：TU85 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）22-0029-021 數(shù)控車床及其數(shù)控技術概述

數(shù)控技術的典型應用就是在數(shù)控車床上面。數(shù)控車床的水平在一定程度上代表了一個國家機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力。簡單來說，數(shù)控車床主要是指采用數(shù)控技術的車床，該車床的各種加工操作均可以由以數(shù)字代碼為基本形式的程序指令來完成，基本已經(jīng)是實現(xiàn)了加工的自動化。

數(shù)控車床的加工性能要顯著高于普通的自動車床。它具有良好的加工適應性，更換加工對象時，通常只需要一起更換相應的程序命令即可。不僅如此，數(shù)控車床擁有加工精確、加工復雜零部件的能力，所以特別適合于目前流行的小批量生產(chǎn)模式，能夠滿足該生產(chǎn)模式對于精度要求高、形狀復雜以及改型頻繁的相關要求。目前數(shù)控車床主要包括三個大部分：數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和車床主體。其中數(shù)控系統(tǒng)相當于人類的大腦，負責各種邏輯運算，它主要包括程序讀入設備以及由各種電子電路構成的輸入/輸出設備、運算核心和控制部分等。依照控制功能的差異，可以將數(shù)控系統(tǒng)分為點位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)和連續(xù)軌跡控制系統(tǒng)等三個大類。伺服系統(tǒng)也是數(shù)控車床的重要構成部分之一，它主要包括開環(huán)伺服結構、半閉環(huán)伺服結構和閉環(huán)伺服結構。開環(huán)伺服結構沒有安裝位置監(jiān)測設備，無法進行加工位置信息的反饋，因此，加工速度和加工精度均受到了一定的限制，但是這種伺服結構形式最為簡單。半閉環(huán)伺服結構的主要由位置監(jiān)測設備、速度檢測設備、伺服電機和伺服放大電路以及比較電路等構成，該結構形式由于具有位置檢測設備，可以間接地檢測出工作臺的位置，所以，半閉環(huán)伺服結構的加工速度、加工精度以及動態(tài)特性方面均要顯著與開環(huán)伺服結構形式，中小型數(shù)控車床都采用了半閉環(huán)伺服結構，目前應用范圍較廣。閉環(huán)伺服結構和半閉環(huán)伺服結構具有基本上一樣的結構形式和工作原理，但是該結構下的位置檢測設備（采用光柵、磁柵等）可以直接檢測出工作臺的工作位置，其反饋精度最高，但是調(diào)試難度也是最大的，因此大型數(shù)控車床和高精度數(shù)控車床都采用了閉環(huán)伺服結構。數(shù)控機床的車床主體結構設計充分考慮了剛度、精度、抗振性、熱穩(wěn)定性和精度保持性等要求，使其具備了工藝適應性能，尤其是連續(xù)穩(wěn)定工作的能力。

當前，計算機技術、微電子技術以及軟件編程技術的持續(xù)發(fā)展為機電一體化的發(fā)展提供了支持，數(shù)控機床的控制系統(tǒng)也更加的多功能化和智能化，不僅具備了擁有實用價值的故障自我診斷功能，還逐漸了實現(xiàn)了編程的自動化，同時借助于多種監(jiān)控功能實現(xiàn)了數(shù)控車床加工的高度自動化。

2 開放式結構

數(shù)控技術進行半個多世紀的發(fā)展，已經(jīng)逐步地完善和成熟。隨著數(shù)控系統(tǒng)當中越來越多地融入加工工藝、操作技能以及管理經(jīng)驗等信息，目前的數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)具備了相當程度的智能化水平；同時，故障自我診斷、圖形交互功能的開發(fā)和應用更是在很大程度上促進了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展和優(yōu)化。開放的開放平臺和友好的人際界面是實現(xiàn)上述目標的重要基礎，借助于該基礎——開放式結構的數(shù)控系統(tǒng)，人們才能夠更加自由地表達并執(zhí)行自己的思路。當前，開放式結構的數(shù)控系統(tǒng)主要表現(xiàn)為以下兩種形式：第一種，CNC+PC主板的結構形式。即將PC主板插入到CNC設備中；第二種，PC+運動控制板的結構形式，即將運動控制板插入PC機的標準插槽中。對于熟悉PC計算機的系統(tǒng)開發(fā)廠家而言，選擇第二種結構形式顯然更加具備優(yōu)勢。但是可靠性是數(shù)控系統(tǒng)的核心特性，沒有高度可靠性是不能夠在生產(chǎn)實踐當中得到長久應用，因此，類似PC計算機的死機問題是完全不能發(fā)生的。高精度、高速度的加工要求對于數(shù)控系統(tǒng)而言同樣非常重要，采用開放性的體系結構會影響那些已經(jīng)生產(chǎn)出大量數(shù)控系統(tǒng)廠家，這些廠家會因為采用開放性結構而影響到原有系統(tǒng)的可靠性和維護服務質(zhì)量。采用第一種方案便可以很好地增加數(shù)控系統(tǒng)的開放性，即不對原廠的數(shù)控系統(tǒng)進行任何變動，并在此基礎上為其增加一塊PC板，用戶通過鼠標和鍵盤便實現(xiàn)了PC和CNC的緊密聯(lián)系，它不僅具有可靠的工作性能，而且界面開放。

3 軟件伺服驅(qū)動技術

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關鍵詞：數(shù)控機床；加工制造；加工程序

中圖分類號：TP202 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 09-0000-01

Technology Analysis of the Machines

Producing Process

Lv Zeng1,Chang Rui2

(1.Shenyang Machine Tool Group Sheetmetal and Wielding Branch,Shenyang110142,China;2.Shenyang Machine Tool Set Equipment Co.ltd,Shenyang110142,China)

Abstract:The paper pus emphasis on the cause the producing logic of machine tool and explains some high tech and producing programmes and its development.

Keywords:CNC Machine tool;Producing;Programmes

數(shù)控機床是數(shù)字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機床動作并加工零件。數(shù)控機床的控制單元，數(shù)控機床的操作和監(jiān)控全部在這個數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機床的大腦。與普通機床相比，數(shù)控機床有如下特點：加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；可進行多坐標的聯(lián)動，能加工形狀復雜的零件；加工零件改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準備時間；機床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機床的3~5倍）；機床自動化程度高，可以減輕勞動強度；對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術要求更高。

一、數(shù)控車床加工過程

（一）編制加工程序。編制數(shù)控機床的程序過程主要包括分析零件圖樣、制定加工工藝、數(shù)值計算、編制加工程序及程序較驗等。分析零件圖樣并制定加工工藝。根據(jù)圖樣對零件的幾何形狀尺寸、技術要求進行分析，明確加工的內(nèi)容及要求，決定加工方案確定加工順序，設計夾具，選擇刀具，確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。正確選擇對刀點、切入方式，盡量減少諸如換刀、轉(zhuǎn)位等輔助時間。數(shù)值計算。編程前，根據(jù)零件的幾何特征，先建立一個工件坐標系，根據(jù)零件圖樣的要求，制定加工路線，計算出刀具運動時的各節(jié)點坐標。如直線和圓弧組成的零件，要計算出各幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點或切點的坐標值。編制加工程序。加工路線和工藝參數(shù)確定以后，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的程序段格式，編寫零件加工程序。程序輸入及校驗。將編制好的加工程序輸入到數(shù)控車床中后，要通過數(shù)控車床的作圖功能對加工程序進行校正。

（二）零件的加工。熱模鍛仍然是汽車齒輪件廣泛使用的毛坯鍛造工藝，特別適合為比較復雜的階梯軸類制坯，它不僅精度較高、后序加工余量小而且生產(chǎn)效率高。正火工藝的目的是獲得適合后序齒輪切削加工的硬度和為最終熱處理做組織準備，以有效地減少熱處理變形。一般的正火由于受人員、設備和環(huán)境的影響比較大，使得工件冷卻速度和冷卻的均勻性難以控制，造成硬度散差大，金相組織不均勻，直接影響機加工和最終熱處理；使得熱變形大而無規(guī)律，零件質(zhì)量無法控制。為此，采用等溫正火工藝。實踐證明，采用這種等溫正火有效地改變了一般正火的弊端，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。車加工是為了滿足高精度齒輪加工的定位要求，齒坯的加工全部采用數(shù)控車床，使用機械夾固不重磨車刀，實現(xiàn)了在一次裝夾下孔徑、端面及外徑加工同步完成，既保證了內(nèi)孔與端面的垂直度要求，又保證了大批量齒坯生產(chǎn)的尺寸離散小。從而提高了齒坯精度，確保了后序齒輪的加工質(zhì)量。另外，數(shù)控車床加工的高效率還大大減少了設備數(shù)量，經(jīng)濟性好。

二、數(shù)控車床編程方法

數(shù)控車床編程根據(jù)問題復雜程度的不同，數(shù)控加工程序可以分為手工編程和自動編程。手工編程是指從零件圖樣的分析、工藝處理、數(shù)值計算、編制程序和程序檢驗等都是由人工來完成，它要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控機床的性能、數(shù)控指令及編程規(guī)則，而且要具備數(shù)控車床加工工藝和一定的計算能力。目前，在數(shù)控車床加工中手工編程是一種普遍的編程方法，它廣泛用于零件輪廓不太復雜、工作量不是很大的場合。自動編程解決了手工編程難以解決的復雜零件的編程問題，減輕了編程人員的勞動強度又提高了效率和準確性，在數(shù)控加工中應用日益廣泛。自動編程輔助軟件如Mastercam、UG、Pro／E、CAXA等，這些軟件對零件造型后，設置各項參數(shù)，通過軟件后置處理生成數(shù)控加工程序，傳輸?shù)綌?shù)控車床后就可加工零件了。

三、數(shù)控加工技術的發(fā)展

數(shù)控機床非常適合那些形狀復雜、精密和批量小的零件加工，而一般的普通機床根本無法滿足這個要求，就連仿形機床和組合機床也解決不了高精度與小批量這個矛盾。零件加工面臨的一個主要問題是產(chǎn)品的高精度、多樣性和批量小的矛盾。這就要求從機床到數(shù)控都需要柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用軟件控制，具有了很大的柔性。數(shù)控機床突出的優(yōu)點是可以進行高精度加工和多樣化加工。由于數(shù)控機床是按照預定的程序自動加工，加工過程不需要人工干預，加工精度還可以通過軟件進行校正及補償，因此可以提高零件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。

另外，采用數(shù)控機床可以提高生產(chǎn)率，一般可以提高生產(chǎn)效率2-3倍，對于某些復雜零件的加工精度，生產(chǎn)率可提高1O倍，甚至更高。一些數(shù)控機床，具有多工序、自動換刀裝置，因此可以實現(xiàn)一機多用，不但提高了生產(chǎn)效率，也能節(jié)省廠房面積。數(shù)控機床的指標中最重要的是可靠性，一般用平均無故障時間（MTBF，單位為小時）和故障率（單位為次／月•臺）來描述。數(shù)控機床的無故障時間一般為500h，這就要求數(shù)控系統(tǒng)的無故障時間大于它?，F(xiàn)在國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的無故障時間可以達到5000～10000h，甚至更高，國外為10000h以上。日益增多的復雜形狀零件和高精、高效的加工對數(shù)控編程技術提出了越來越高的要求。CAM技術的發(fā)展在數(shù)控加工中得到了廣泛的應用，對于制造業(yè)，尤其是對于模具加工業(yè)來說，就是要在保證模具加工精度的前提下，充分利用數(shù)控機床的性能，提高加工效率，縮短加工時間，保證產(chǎn)品及時上市。在現(xiàn)代社會生產(chǎn)領域中，計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助分析（CAE）、計算機輔助質(zhì)量管理（CAQ）以及將它們有機集成起來的計算機集成制造系統(tǒng)（ClMS）已經(jīng)成為企業(yè)科技進步和實現(xiàn)現(xiàn)代化的標志。

參考文獻：

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關鍵詞：數(shù)控車床；實訓教學；產(chǎn)學結合

中圖分類號：G424.1 文獻標識碼：A

現(xiàn)代數(shù)控技術是綜合了計算機、自動化控制、電氣傳動、精密測量、機械制造和管理信息等技術而形成的一門學科，它的產(chǎn)生大大提高了社會生產(chǎn)力，對社會的發(fā)展起到了很大的促進作用。從微觀角度看，職業(yè)教育就是就業(yè)教育。職業(yè)學校培養(yǎng)出來的學生必須適應社會、企業(yè)的需要，其目標是培養(yǎng)具有較強動手能力的專門人才。數(shù)控車床實訓教學則是培養(yǎng)學生操作技能和積累技術經(jīng)驗的重要途徑。如何提高數(shù)控車床實訓教學質(zhì)量？筆者經(jīng)過幾年的實訓教學，總結出幾種行之有效的方法。

一、安全教育，規(guī)范教學

實訓教學前，教師應加強學生的安全意識教育，以預防為主，主要做到：（1）要求學生了解數(shù)控車床有其自身的特點，向他們指出安全操作方面的注意事項。如因運行速度較快，操作不當會造成人身事故或機床損壞，所以必須遵守操作程序。（2）教師要控制好課堂紀律，做到秩序井然，有條不紊，為學生營造一個良好的實訓環(huán)境。（3）教師應教會學生每個實訓操作動作規(guī)范、標準，教育學生樹立嚴謹?shù)膶W風，做到操作一絲不茍。加強這些方面的教育，既可以減少事故，保證教學質(zhì)量，又可以培養(yǎng)學生良好的職業(yè)素質(zhì)，為今后走上工作崗位打下良好的基礎。

二、科學分組，以優(yōu)輔差

數(shù)控車床的教學任務不僅是讓學生掌握如何操作一個系統(tǒng)的數(shù)控車床，更重要的是讓學生學會數(shù)控車床的學習方法，使他們能通過自學掌握各種不同系統(tǒng)車床的操作。只有這樣，培養(yǎng)出來的學生才能滿足企業(yè)的需要，才能適應社會的發(fā)展。職業(yè)學校普遍存在學生個體素質(zhì)差異大、教學難度高等現(xiàn)象，在這種情況下，如果按同一標準、同一個模式組織教學，必然造成“吃不飽”與“吃不了”并存的局面，難以實現(xiàn)既定的人才培養(yǎng)目標。如何解決這種局面，我認為，可以采取“科學分組，以優(yōu)輔差”方法。

實訓教學分組中，很多教師都由學生自行搭配或隨便將學生分成若干組，這種分法是不可取的?？茖W的分組原則是能使其達到最優(yōu)配置。那么，應該如何實現(xiàn)最優(yōu)配置？實訓教學前，可以通過班主任了解學生學習、性格、悟性等情況，以“優(yōu)劣搭配”的原則來分配每組學生，安排優(yōu)秀的學生作為組長，帶領群組學生進行實操訓練。這種做法的優(yōu)點主要是：（1）優(yōu)等生能幫助教師進行教學輔導，使教師有足夠的時間管理整個課堂，有利于整個課堂秩序的維護，保證實操課能安全、規(guī)范地進行。（2）每組的差生都有優(yōu)等生進行輔導，能及時、高效地解決問題，而且學生之間的溝通比師生之間更容易。（3）教師有足夠的時間和精力來解答那些優(yōu)秀生無法解決的問題，這樣優(yōu)秀學生的進步也就比較快，解決“吃不飽”問題。（4）差生能夠得到更多的輔導與幫助，他們的學習也就會逐漸好起來，自信心得到進一步的提高，而由于優(yōu)秀生輔導差生時，也會遇到許多自己沒有遇到過的問題，使他們多了很多思考問題與解決問題的機會，無形中培養(yǎng)了他們各方面的能力，進而解決“吃不了”現(xiàn)象。（5）學生之間互相幫助，增強了班級凝聚力，使他們能更加團結一致，齊心協(xié)力，共同進步。

三、自由訓練，提高能力

綜合訓練的難易程度取決于工件的復雜程度。一般實操應由易到難，由簡單到復雜，分步驟、分層次地進行。比如，首先可以練習光軸的加工，然后是階梯軸，再次可以進行圓球面、螺紋等的加工練習。這一階段必須要規(guī)定好練習內(nèi)容、訓練要求、時間、零件檢測標準等。

綜合訓練時，教師可以采取“自由訓練”，它是提高學生學習興趣和綜合能力的最好方法之一。當然，“自由訓練”并非完全放任自流，這是前階段訓練基礎上的升級。在這一階段，教師規(guī)定了學生的訓練步驟和達標方案。比如，首先要求學生自己設計零件圖形和尺寸以及技術參數(shù)，并以圖紙的形式表達出來，以備教師檢查。這一步不僅要求學生懂得車工工藝的有關知識，而且還必須具備公差與配合、制圖等相關專業(yè)知識，對于學生來說，難度是較大的，但它也給了學生自由發(fā)揮的機會，有利于他們個性的發(fā)揮，培養(yǎng)他們綜合的專業(yè)能力。其次，學生必須根據(jù)零件的需要選擇刀具，有時甚至需要在教師的指導下自行設計并磨出所需刀具。因為學生自己設計的工件通常形狀怪異，難度很大，在練習的過程中通常會出現(xiàn)許多意想不到的困難和問題，這自然就會加大學生的練習難度，也拓寬了學生練習的知識范圍。再次，因為工件是由學生自己設計的，所以他們的興趣會很高，遇到難題時，他們會互相探討，動腦思考，直到將問題解決。在這一學習過程中，學生學到很多書本上無法學到的東西和教師難以傳授的知識。

當然，這樣的“自由訓練”也不是意味著一味鼓勵學生往難處鉆，而是要循序漸進、分層次分步驟進行。有的學生想“一步登天”，想一下子就能自己設計并加工出非常復雜的工件來，這是不現(xiàn)實的；還有些學生可能會認為可以弄虛作假，胡亂抄襲，這都是不可取的。因此，教師在檢查學生的設計圖紙時，應該嚴格把好關，嚴格控制這些好高騖遠或想瞞天過海的學生。其次，教師也可以采取一些措施引導學生設計各種自己力所能及的零件，鼓勵學生練習時做到由易到難，步步為營。

四、引產(chǎn)入教 ，促進發(fā)展

學校應該與企業(yè)合作，引進企業(yè)管理和技術。通過對外承接產(chǎn)品加工業(yè)務，在教學中以產(chǎn)品為項目載體，實施項目教學。通過這種引產(chǎn)入教的模式，一方面可以把專業(yè)教育的課堂營造成虛擬工廠，給學生一個真實的學習環(huán)境，讓學生在模擬的企業(yè)環(huán)境中，通過對各種零件的加工，接觸各種材料，了解、掌握其加工性能，通過對零件的加工，提高學生的實際操作能力，增強產(chǎn)品質(zhì)量意識、效率意識，為學生“零距離”上崗奠定良好的基礎；另一方面，通過對外承接加工生產(chǎn)，學校又可以創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益，既解決了該專業(yè)教學成本高的難題，又可提高該專業(yè)的社會影響，從而實現(xiàn)多贏，促進教學的良性發(fā)展。

總之，如何提高數(shù)控車床實訓教學質(zhì)量是社會和企業(yè)人才需求的基礎。作為職業(yè)學校的數(shù)控專業(yè)教師，要不斷探索新的教學方法，發(fā)現(xiàn)新的亮點，不斷進行教學改革，數(shù)控技術人才的培養(yǎng)才能緊跟現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的步伐，才能培養(yǎng)出更多社會所需要的數(shù)控技術人才。

參考文獻：

[1]崔兆華數(shù)控車工中級機械工業(yè)出版社[M]2006

[2]沈建峰虞俊數(shù)控車工高級機械工業(yè)出版社[M]2006

篇6

本文作者研究的主要是數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)，這類主傳動系統(tǒng)的設計可用于對普通車床的改造，以適應當前我國機床工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。

本文作者完成的設計主要包括根據(jù)一些原始數(shù)據(jù)（其中包括機床的類型、規(guī)格等）結合實際條件和情況對車床一些參數(shù)進行擬定，再根據(jù)擬定的參數(shù)，進行傳動方案的比較，確定傳動方案。然后計算各傳動副的傳動比及齒輪齒數(shù)，再估算齒輪的模數(shù)和各軸的軸徑，并對齒輪和軸的強度、剛度進行校核。除此之外，還要對箱體內(nèi)的主要結構進行設計，一些零件的選型，如電磁離合器的選擇等，從而完成對整個主傳動系統(tǒng)的設計。

關鍵詞：數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)設計

Abstract

Whatauthorofthistextstudynumericalcontrolmaintransmissionoflathemainly,themaindesignoftransmissioncanusefortoordinarytransformationoflathe,Inordertoadapttothecurrentsituationofthepresentindustrialdevelopmentoflatheofourcountry,havecertaineconomicbenefitsandsocialbenefit.

Thedesignthattheauthorofthistextfinishedincludesaccordingtosomeinitialdatamainly(type,specificationofincludingthelathe,etc.)Combineactualconditionandsituationdrafttosomeparametersoflathe,andthenaccordingtotheparameterdrafted,Carryonthecomparisonofthetransmissionscheme,confirmthetransmissionscheme.Itthencan''''tcalculateeverytransmissiontransmissionofthepacksthanandgearwheeltoothcount,estimatemodulusandtheeveryaxlefoot-pathsofaxleofgearwheelmore,Andchecktheintensity,rigidityofgearwheelandaxle.Inaddition,willdesignthemainstructureinthebodyofthecase,theselectingtypesofsomeparts,Electromagneticchoiceofclutch,etc.,finishtowholemaindesignoftransmissionforinstance.

Keywords：NCmachinetool;maindrivingsystem;design

這次畢業(yè)設計中,我所從事設計的課題是經(jīng)濟型數(shù)控車床主傳動機構設計。此類數(shù)控車床屬于經(jīng)濟型中檔精度機床，這類機床的傳動要求采用手動與電控雙操縱方式，在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)電控變速。總體的設計方案就是對傳動方案進行比較，繪出轉(zhuǎn)速圖，對箱體及內(nèi)部結構進行設計，包括軸和齒輪的設計、校核等。

為什么要設計此類數(shù)控車床呢？因為隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國制造業(yè)領域涌現(xiàn)出了許多私營企業(yè)，這些企業(yè)的規(guī)模普遍不大，沒有太多的資本。一些全功能數(shù)控系統(tǒng)，其功能雖然豐富，但成本高，對于這些中小型企業(yè)來說購置困難，但是中小型企業(yè)為了發(fā)展生產(chǎn)，希望對原有機床進行改造，進行數(shù)控化、自動化，以提高生產(chǎn)效率。我國機床工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀是機床擁有量大、工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，突出的任務就是用較少的資金迅速改變機械工業(yè)落后的生產(chǎn)面貌，使之盡可能提高自動化程度，保證加工質(zhì)量，減輕勞動強度，提高經(jīng)濟效益。我國是擁有300多萬臺機床的國家，而這些機床又大量是多年累積生產(chǎn)的通用機床，自動化程度低，要想在近幾年內(nèi)用自動和精密設備更新現(xiàn)有機床，不論是資金還是我國機床廠的能力都是辦不到的。因此，普通機床的數(shù)控改造，大有可為。它適合我國的經(jīng)濟水平、教育水平和生產(chǎn)水平，已成為我國設備技術改造主要方法之一。目前，我國經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展迅速，研制了幾十種簡易數(shù)控系統(tǒng)，有力地促進了我國數(shù)控事業(yè)的發(fā)展。經(jīng)濟型數(shù)控機床系統(tǒng)就是結合現(xiàn)實的生產(chǎn)實際，我國的國情，在滿足系統(tǒng)基本功能的前提下，盡可能地降低價格。

經(jīng)濟型數(shù)控車床有許多優(yōu)點。1）其降格便宜，且性能價格比適中，與進口標準數(shù)控車床相比，前者只需一萬元左右，后者則需十萬甚至幾十萬元。因此，它特別適合于改造在設備中占有較大比重的普通車床，適合在生產(chǎn)第一線大面積推廣。從提高資本效率出發(fā)，改造閑置設備，能發(fā)揮機床的原有功能和改造后的新增功能，提高機床的使用價值。2）適用于多品種、中小批量產(chǎn)品的適應性強。在普通車床上加工的產(chǎn)品，大都可在經(jīng)濟型數(shù)控車床上進行。加工不同零件，只要改變加工程序，很快適應和達到批量生產(chǎn)的要求。3）相對于普通車床，經(jīng)濟型數(shù)控車床能提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低廢品損失。數(shù)控有較高的加工精度，加工出的產(chǎn)品尺寸一致性好，合格率高。4）采用數(shù)控車床，能解決復雜的加工精度，還能節(jié)約大量工裝費用，降低生產(chǎn)成本。5）采用此類車床，還能減輕工人勞動強度將工人從緊張、繁重的體力勞動中解脫出來。6）可以提高工人素質(zhì)，促進技術進步。數(shù)控系統(tǒng)的出現(xiàn)擴大了工人的視野，帶動了學習微電子技術的熱潮，為工人由“體力型”向“智力型”過渡創(chuàng)造了條件，促進了工廠的技術進步。7）增強了企業(yè)應變能力，為提高企業(yè)競爭能力創(chuàng)造了條件。企業(yè)應用經(jīng)濟型數(shù)控設備對設備進行改造后，提高了加工精度和批量生產(chǎn)的能力，同時又保持“萬能加工”和“專用高效”這兩種屬性，提高設備自身對產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的應變能力，增強企業(yè)的競爭能力。

本設計中的數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)的特點就是主電機采用雙速電機，這樣可以簡化箱體內(nèi)的結構。操縱方式并非是完全數(shù)控，而是采用采用手動與電控雙操縱方式，在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)電控變速。本設計就是對在我國應用非常廣泛的C6型數(shù)控車床進行的改造，具有廣泛的適應性。C6型車床是一種加工效率高，操作性能好，社會擁有量大的普通車床。實踐證明，把這種車床改造為數(shù)控車床，已經(jīng)收到了良好的經(jīng)濟效益。

總體的設計方案就是對傳動方案進行比較，繪出轉(zhuǎn)速圖，對箱體及內(nèi)部結構進行設計，包括軸和齒輪的設計、校核等。設計時一要注意設計的科學性和條理性，另一點就是要注意和實際的結合。設計的依據(jù)主要是以經(jīng)驗或類比為基礎的傳統(tǒng)(經(jīng)驗)設計方法。作為一名尚未畢業(yè)的大學生，經(jīng)驗自然是我們所欠缺的，所以除了老師的指導，最主要的就是借鑒書上的設計方法。書上雖然不會有完全相同的示例，但一些其他類型的主軸箱設計方法在這個課題上同樣適用，適用也只是大體上的適用，具體到一些細節(jié)的設計就需我們自己查設計手冊了。比如說其中涉及到電磁離合器的設計就需自己解決。雖然我們很缺乏設計的經(jīng)驗，但還應處處從實際出發(fā)。從大處講，聯(lián)系實際是指在進行機床工藝可能性的分析、參數(shù)擬定和方案確定中，既要了解當今的先進生產(chǎn)水平和可能趨勢，更應了解我國實際生產(chǎn)水平，使設計的機床、機器在四化建設中發(fā)揮最佳的效益。從小處講，指對設計的機床零部件的制造、裝配和維修要進行認真的、切實的考慮和分析，對推薦的設計數(shù)據(jù)和資料要結合實際情況進行取舍。通過設計實踐，了解和掌握結合實際、綜合思考的設計方法。

總體設計方案擬定

1．1擬定主運動參數(shù)

機床設計的初始，首先需要確定有關參數(shù)，它們是傳動設計和結構設計的依據(jù)，影響到產(chǎn)品是否能滿足所需要的功能要求。根據(jù)擬定的參數(shù)、規(guī)格和其他特點，了解典型工藝的切削用量，了解極限轉(zhuǎn)速、和級數(shù)Z、主傳動電機功率N。

1．2運動設計

根據(jù)擬定的參數(shù)，通過結構網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖的分析，確定傳動結構方案和傳動系統(tǒng)圖。傳動方案有多種，傳動型式更是式樣眾多，比如：傳動型式上有集中傳動的主軸變速箱。分離傳動的主軸箱與變速箱；擴大變速范圍可以用增加傳動組數(shù)，也可用背輪機構、分支傳動等型式；變速型式上既可用多速電機，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。然后計算各傳動比及齒輪的齒數(shù)。

1．3動力計算和結構草圖設計

估算齒輪模數(shù)m和軸頸d，選擇和計算離合器。

將各傳動件及其它零件在展開圖和剖面圖上做初步的安排、布置和設計。

1．4軸和齒輪的驗算

在結構草圖的基礎上，對一根傳動軸和齒輪的剛度、強度進行校核。

1．5主軸變速箱裝配設計

主軸變速箱裝配圖是以結構草圖為“底稿”，進行設計和繪制的。圖上各零部件要表達清楚，并標明尺寸和配合。

目錄

0引言1

1總體設計方案擬定3

1．1擬定主運動參數(shù)(、、Z)3

1．2運動設計3

1．3動力計算和結構草圖設計3

1．4軸和齒輪的驗算3

1．5主軸變速箱裝配設計3

2參數(shù)擬定4

2.1車床主參數(shù)(規(guī)格尺寸)和基本參數(shù)4

2.2各級轉(zhuǎn)速的確定4

3．運動設計5

3．1主擬定傳動方案5

3．2傳動方案的比較5

3．2．1采用單速電機5

3．2．2采用雙速電機6

3．3各級傳動比的計算7

3．4各軸轉(zhuǎn)速的確定方法9

3．4．1Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速9

3．4．2中間傳動軸的轉(zhuǎn)速9

3．5轉(zhuǎn)速圖擬定10

4動力計算11

4.1齒輪的計算11

4.1.1確定齒輪齒數(shù)和模數(shù)（查表法）11

4．1.2確定齒輪的齒數(shù)和模數(shù)（計算法）并校核12

4．1.3齒輪的精度設計；15

4.2電磁離合器的選擇和使用19

5軸的設計和驗算21

5.1軸的結構設計21

5.2軸的強度校核(以Ⅰ軸為例)21

5.2.1選擇軸的材料22

5.2.2初估軸徑22

5.2.3結構設計22

5．2.4軸的受力分析23

5.3軸的剛度校核(以Ⅰ軸為例)25

6主軸變速箱的裝配設計28

6.1箱體內(nèi)結構設計的特點28

6.2設計的方法(以軸的布置為例)28

7結論31

致謝32

參考文獻33

附件清單34

附件清單

1數(shù)控車床總裝圖CK-000A3一張

2主傳動系統(tǒng)裝配圖CK-001A0一張

3內(nèi)隔套零件圖CK-101A4一張

4齒輪零件圖CK-102A3一張

5齒輪零件圖CK-103A3一張

6齒輪零件圖CK-108A3一張

7擋油環(huán)零件圖CK-114A4一張

8擋油環(huán)零件圖CK-115A3一張

9主軸零件圖CK-116A1一張

10軸承透蓋零件圖CK-117A3一張

11齒輪零件圖CK-118A3一張

12齒輪零件圖CK-120A3一張

13Ⅰ軸零件圖CK-121A3一張

14內(nèi)隔套零件圖CK-122A4一張

15內(nèi)隔套零件圖CK-123A4一張

16帶輪零件圖CK-124A3一張

17軸承透蓋零件圖CK-125A4一張

18外隔套零件圖CK-126A4一張

19齒輪零件圖CK-127A4一張

20內(nèi)隔套零件圖CK-129A4一張

21齒輪零件圖CK-131A3一張

22內(nèi)隔套零件圖CK-132A4一張

23齒輪零件圖CK-133A3一張

24外隔套零件圖CK-134A4一張

25內(nèi)隔套零件圖CK-135A4一張

26床頭箱零件圖CK-139A0一張

27端蓋零件圖CK-140A4一張

28外隔套零件圖CK-143A4一張

29軸承透蓋零件圖CK-146A3一張

30傳動鍵零件圖CK-147A4一張

31卡口墊零件圖CK-148A3一張

篇7

關鍵詞：普通機床 數(shù)控改造 結構設計 精度 鄭州論文 開題報告

一、課題概述、背景及意義

工業(yè)發(fā)達國家的軍、民機械工業(yè)，在70年代末、80年代初已開始大規(guī)模應用數(shù)控機床。其本質(zhì)是，采用信息技術對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)(包括軍、民機械工業(yè))進行技術改造。除在制造過程中采用數(shù)控機床、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，包括人工智能等的含量。由于采用信息技術對國外軍、民機械工業(yè)進行深入改造(稱之為信息化)，最終使得他們的產(chǎn)品在國際軍品和民品的市場上競爭力大為增強。而我們在信息技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達國家約落后20年。如我國機床擁有量中，數(shù)控機床的比重(數(shù)控化率)到1995年只有1.9%，而日本在1994年已達20.8%，因此每年都有大量機電產(chǎn)品進口。這也就從宏觀上說明了機床數(shù)控化改造的必要性。

微觀上看，數(shù)控機床比傳統(tǒng)機床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計算機的威力。① 可以加工出傳統(tǒng)機床加工不出來的曲線、曲面等復雜的零件。由于計算機有高超的運算能力，可以瞬時準確地計算出每個坐標軸瞬時應該運動的運動量，因此可以復合成復雜的曲線或曲面。 ②可以實現(xiàn)加工的自動化，而且是柔性自動化，從而效率可比傳統(tǒng)機床提高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 可實現(xiàn)多工序的集中，減少零件在機床間的頻繁搬運。⑤ 擁有自動報警、自動監(jiān)控、自動補償?shù)榷喾N自律功能，因而可實現(xiàn)長時間無人看管加工。由以上五條派生的好處如：降低了工人的勞動強度，節(jié)省了勞動力(一個人可以看管多臺機床)，減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對市場需求作出快速反應等等。此外，機床數(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計算機集成制造系統(tǒng))等企業(yè)信息化改造的基礎。數(shù)控技術已經(jīng)成為制造業(yè)自動化的核心技術和基礎技術。

機床的數(shù)控改造，主要是對原有機床的結構進行創(chuàng)造性的設計，最終使機床達到比較理想的狀態(tài)。機床數(shù)控化改造有以下優(yōu)點：①節(jié)省資金。機床的數(shù)控改造同購置新機床相比一般可節(jié)省60%左右的費用，大型及特殊設備尤為明顯。一般大型機床改造只需花新機床購置費的1/3。即使將原機床的結構進行徹底改造升級也只需花費購買新機床60%的費用，并可以利用現(xiàn)有地基。②性能穩(wěn)定可靠。因原機床各基礎件經(jīng)過長期時效，幾乎不會產(chǎn)生應力變形而影響精度。③提高生產(chǎn)效率。機床經(jīng)數(shù)控改造后即可實現(xiàn)加工的自動化效率可比傳統(tǒng)機床提高 3至5倍。對復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)約了費用而且可以縮短生產(chǎn)準備周期。

在美國、日本和德國等發(fā)達國家，它們的機床改造作為新的經(jīng)濟增長行業(yè)，生意盎然，正處在黃金時代。由于機床以及技術的不斷進步，機床改造是個"永恒"的課題。我國的機床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進入到以數(shù)控技術為主的新的行業(yè)。在美國、日本、德國，用數(shù)控技術改造機床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場，已形成了機床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新的行業(yè)。

目前機床數(shù)控化改造的市場在我國還有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在我國機床數(shù)控化率不到3%。我國大量的普通機床應用于生產(chǎn)第一線，用普通機床加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展，數(shù)控機床則綜合了數(shù)控技術、微電子技術、自動檢測技術等先進技術，最適宜加工小批量、高精度、形狀復雜、生產(chǎn)周期要求短的零件。當變更加工對象時只需要換零件加工程序，無需對機床作任何調(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床的數(shù)控化率。數(shù)控機床的發(fā)展，一方面是全功能、高性能;另一方面是簡單實用的經(jīng)濟型數(shù)控機床，具有自動加工的基本功能，操作維修方便。經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)通常用的是開環(huán)步進控制系統(tǒng)，功率步進電機為驅(qū)動元件，無檢測反饋機構，系統(tǒng)的定位精度一般可達±0.01，已能滿足加工零件的精度要求。這幾年，國家加大了對這類機床的改造力度，國防科工委更是推行了萬臺機床數(shù)控化計劃，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，研究機床數(shù)控改造的方法，包括其結構的改造設計，機床改造后性能與精度的分析以及控制精度的措施等，普通車床應用微機控制系統(tǒng)進行改造數(shù)控改造后，可以提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量，減輕操作者的勞動強度。基于上述分析，本課題的研究具有較高的現(xiàn)實意義。

二、主要研究內(nèi)容

1.普通車床數(shù)控改造方案的確定，進行總體設計。

2.對普通車床數(shù)控改造進行結構設計與計算，包括主軸進給系統(tǒng)設計、機床縱、橫進給伺服系統(tǒng)的設計等。

3. 對改造后的經(jīng)濟型數(shù)控車床伺服進給系統(tǒng)建立控制原理模型。

4. 根據(jù)進給系統(tǒng)的控制原理模型，對影響伺服系統(tǒng)系統(tǒng)的因素進行分析。

5. 對影響伺服傳動精度的因素齒輪傳動精度、滾珠絲杠副傳動精度等進行深入研究，并提出相應的改進方法。

6. 對影響伺服元件伺服精度的因素步進電機步矩角精度等進行深入研究，并提出相應的改進方法。

三、擬解決的關鍵問題

1. 普通車床數(shù)控改造進給伺服系統(tǒng)機械部分的設計與計算。

2. 對經(jīng)濟型數(shù)控車床伺服進給系統(tǒng)建立控制原理模型。

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

4. 設計步進電機細分驅(qū)動電路，提高伺服進給系統(tǒng)的控制精度。

四、擬解決方案及關鍵技術

1. 普通車床數(shù)控改造進給伺服系統(tǒng)機械部分的設計與計算內(nèi)容包括：確定系統(tǒng)的負載，運動部件慣量計算，步進電機的選擇，滾珠絲杠副的選擇和計算、滾珠絲杠副的剛度驗算等。

2. 對改造后的經(jīng)濟型數(shù)控車床伺服進給系統(tǒng)建立控制原理模型。

3. 根據(jù)伺服進給系統(tǒng)控制原理模型，分別對伺服驅(qū)動元件的伺服精度、伺服機械傳動元件傳動精度進行分析，分析影響經(jīng)濟型數(shù)控車床定位精度主要因素。

4. 在伺服進給系統(tǒng)控制電路中加入步進電機細分驅(qū)動設計，改善步矩角特性，提高經(jīng)濟型數(shù)控車床的定位精度。

五、創(chuàng)新點

1. 運用機電一體化系統(tǒng)設計思路與方法進行普通車床數(shù)控改造的結構設計，在設計上達到有高的靜動態(tài)剛度;運動副之間的摩擦系數(shù)小，傳動無間隙;便于操作和維修。

2. 從經(jīng)濟型數(shù)控車床的控制原理模型分析影響整個系統(tǒng)精度的關鍵因素，分析影響機床機床定位精度的各項誤差來源，提出相應的改進方法并應用于機床結構設計中。

3. 運用步進電機細分驅(qū)動技術，設計基于單片機控制的步進電機的細分驅(qū)動電路，減小步進電機的步距角及機床的脈沖當量，提高經(jīng)濟型數(shù)控車床的加工精度，改善電機運行的平穩(wěn)性，減小噪聲，增加控制的靈活性。

六、課題預計目標

1.普通車床數(shù)控改造的方案的研究，進行總體設計。

2. 對經(jīng)濟型數(shù)控車床的伺服進給系統(tǒng)建立控制原理模型，并根據(jù)進給系統(tǒng)的控制原理模型，對影響系統(tǒng)精度的關鍵因素進行分析。

3. 研究提高機械傳動部件的傳動精度與剛度的方法，對普通車床數(shù)控改造進行結構設計，改善伺服進給系統(tǒng)的伺服特性。

4. 設計一種基于單片機控制的步進電機的細分驅(qū)動電路，提高伺服進給系統(tǒng)的分辨率。

七、課題研究進展計劃

預計本課題研究進展主要分以下幾個階段：

1. 2007年11月～2007年12月 查看文獻資料并撰寫開題報告

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

3. 2008年03月～2008年04月 學習機床伺服進給系統(tǒng)的設計等方面知識

4. 2008年04月～2008年07月 進行結構設計，繪制普通車床數(shù)控改造縱、橫向進給系統(tǒng)裝配圖

5. 2008年07月～2008年08月 學習機床控制精度等方面知識

6. 2008年08月～2008年09月 對機床進行精度分析

7. 2008年09月～2008年10月 研究提高機床控制精度的措施

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

[1] 劉躍南.機床計算機數(shù)控及其應用[m].北京：機械工業(yè)出版社，1997.

[2] 王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控機床結構與設計[m].北京：兵器工業(yè)出版社，1999.

[3] 周文玉.數(shù)控加工技術基礎[m].北京：中國輕工業(yè)出版社，1999.

[4] 朱曉春.數(shù)控技術[m].北京：機械工業(yè)出版社，2003.

[5]張柱良. 數(shù)控原理與數(shù)控機床. 北京：化學工業(yè)出版社，2003.

[6]]朱正偉. 數(shù)控機床機械系統(tǒng). 北京：中國勞動社會保障出版社，2004.

[7] c616車床經(jīng)濟型數(shù)控改造總體方案及主要部件的設計[j]，機床與液壓，1999，3：50~52.

[8] 楊祖孝.數(shù)控機床進給滾珠絲杠的選擇和計算[j]，機床與液壓，1999，3：50~52.

[9] 徐樺.直線滾動導軌副的選擇程序及壽命分析[j]，機械設計與制造，1999，3：3~5.

[10] 翁史烈.現(xiàn)代機械設備設計手冊-設計基礎[m].北京：機械工業(yè)出版社，1996.

[11] 吳宗澤.機械設計實用手冊[m].北京：化工出版社，2003.

[12] 劉曉宇.劉德平.普通機床數(shù)控化改造關鍵技術的設計與計算[j]，機械設計與制造，2007，9：42~44.

[13] 唐林.c616車床的經(jīng)濟型數(shù)控改造總體方案及主要零部件的設計 [j]，新技術新工藝，2007，6：48~50.

[14] 南京工藝裝備制造廠 精密滾珠絲杠副說明書

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[19] 遇天志.開放式數(shù)控工作臺開發(fā)[d].西安：西安交通大學機械學院，2002.

[20] 戴曙.數(shù)控機床進給系統(tǒng)設計[j]，制造技術與機床，1994，10：45～49.

[21]徐杜，蔣永平，周韶勇等.全數(shù)字式步進電機連續(xù)細分方法與實現(xiàn)[j].微特電機，1997， 2：25～29.

[22]王宗培.步進電動機及其控制系統(tǒng)[m].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1984.4～5.

[23]周尊源，s m歐文斯.正弦波細分步進電機微步驅(qū)動器[j].微特電機，1997，(5)：29～37.

[24]范正翹，劉進，程勝.單片機控制的步進電機綜合微步距驅(qū)動系統(tǒng)[j].微特電機，1996，(3)：30～31.

[25] 張福榮,王鈞,李志梅.數(shù)控機床進給運動對加工精度的影響[j]，機床與液壓，2006，4：92~99.

[26] 程樹康.步進電機細分控制電流的定量描述[j].電工電能新技術，1990，3：25～27.

[27] 肖本賢.步進電機微步驅(qū)動技術研究.[j].自動化與儀表，1997，5：20～23.

篇8

數(shù)控技術對于制造業(yè)來說是一次革命性的崛起，數(shù)控加工在機械加工領域中的普及是越來越廣泛，其具有高效率、高精度、高柔性、低勞動強度等優(yōu)點。先進的數(shù)控機床可以實現(xiàn)多軸加工，大大地減少了對人的依賴，但多軸機床的價格卻比較昂貴，這對于一些中小企業(yè)來講，也是一筆較大的資金投入。就目前而言，典型零件在數(shù)控機床上加工的應用越來越普遍，相關領域也都加大了數(shù)控技術加工零件工藝的關注。只有不斷創(chuàng)新工藝，才能使普通數(shù)控車床上的加工達到多軸機床加工所要求的產(chǎn)品質(zhì)量和效果，才能使產(chǎn)品質(zhì)量不斷地提高，才能降低成本，增加經(jīng)濟效益。本文通過對一些比較復雜的、加工難度又較高的零件，比如LED燈具的散熱器零件，通過對其數(shù)控加工工藝的設計，以及在其加工工藝上的不斷創(chuàng)新，在普通數(shù)控車床上進行加工，同樣達到多軸機床加工所要求的質(zhì)量與效果，這樣就能解決一些中小企業(yè)不具備先進的多軸數(shù)控設備的問題了。

1LED燈具散熱器零件

LED（Light-emittingDiode的縮寫）燈是指采用半導體發(fā)光二極管技術做為發(fā)光源的一種新型環(huán)保照明產(chǎn)品。LED燈具有省電節(jié)能、易控制、免維護、安全環(huán)保、使用壽命長等特點，作為一種新型的節(jié)能、環(huán)保綠色光源產(chǎn)品，必然是未來發(fā)展的趨勢。1）散熱器零件。散熱器零件是LED燈具的一個重要元件，其主要的作用就是將LED芯片工作中產(chǎn)生的熱量不斷地快速導出并散發(fā)到外部環(huán)境中，使芯片的溫度保持在所要求的范圍內(nèi)，從而保證LED燈能夠正常工作。在LED燈具中金屬散熱器零件主要是以鋁質(zhì)材料為主，原因是金屬鋁的導熱系數(shù)較高、比重小、易加工、價格便宜，而且鋁質(zhì)散熱器完全能滿足LED燈散熱的要求。目前，較常見的鋁質(zhì)散熱器，一般包括壓鑄鋁和拉伸鋁散熱器兩種。壓鑄鋁散熱器的模具開發(fā)成本較高，二次加工成本偏大。拉伸鋁散熱器一次加工成本較低，也需要二次加工，二次加工成本也較高，而且形式較單一，產(chǎn)品的報廢率高，對加工設備的要求也較高。2）LED散熱器零件圖。散熱器零件是一個回轉(zhuǎn)類零件，有內(nèi)、外圓柱，有細牙螺紋。

2工藝分析與夾具設計

1）基本思路。高效率、高精度加工是數(shù)控機床加工最主要特點之一。尤其在輪廓不規(guī)則、復雜的曲線或曲面、多工藝復合化加工和高精度要求的產(chǎn)品加工時，其優(yōu)點是顯而易見的。由于大量的加工操作需要裝夾，夾具設計在制造系統(tǒng)中就變得非常重要，它直接影響零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和制造成本。本文通過分析散熱器零件的結構特點和加工要求，制定了一套較合理的夾具設計，從而為保證該零件的加工精度將提供一種經(jīng)濟實用的工藝裝備。在拉伸鋁散熱器的二次加工中，我們考慮通過設計專門的加工工藝夾具及應用，對拉伸鋁散熱器的數(shù)控加工及工藝進行改良或創(chuàng)新，來降低二次加工的成本，提高產(chǎn)品的效率，減少產(chǎn)品的報廢率，并達到先進的多軸數(shù)控加工要求的效果。2）工藝分析。散熱器零件毛坯材料為鋁合金，其拉鋁的規(guī)格為64mm×73mm×42mm。材料毛坯由客戶直接提供，屬于來料加工，大批量生產(chǎn)。LED燈具散熱器零件是回轉(zhuǎn)類零件，有內(nèi)、外圓柱面的加工，有外圓螺紋的加工，在數(shù)控車床實現(xiàn)大部分的加工是最高效最經(jīng)濟的做法。作為散熱器，最重要的是厚度為2、斜度為2帶有不規(guī)則弧度的散熱鋁合金薄片，裝夾困難，加工中容易出現(xiàn)變形和毛刺，普通的數(shù)控車床和通用夾具無法達到加工要求，因此必須設計出專用的夾具和制定加工方案。3）夾具設計。對散熱器零件的圖紙和毛坯進行研究后，針對此零件的特殊性，設計了一套專門用于加工該零件的專用夾具和加工方案。鋁合金薄片是同向分布的，有間隙的一端（61mm）不能施加夾緊力，但另一端（70mm）有較好的抗力能進行裝夾，從而設計了專用夾具1、2，如圖3所示。彈簧夾頭的一端用銑床加工出用于裝夾工件的方形凹槽（如圖3所示彈簧夾頭1）和圓形凹槽（如圖3所示彈簧夾頭2），并都用線切割加工出10mm的槽，這樣就可以進行彈性裝夾。4）第一次裝夾。散熱器零件加工實行兩次裝夾，利用設計好的彈簧夾頭夾具來進行夾緊。第一次裝夾使用的是彈簧夾頭1（方形），在帶有拉桿的數(shù)控車床上進行加工。鋁合金薄片是同向分布的，有間隙的一端（64mm）不能施加夾緊力，但另一端（73mm）有較好的抗力能進行裝夾。所以彈簧夾頭1（方形），前端的方形為73mm×73mm。安裝散熱器毛坯時不用去找方向，夾具直接夾持毛坯能承受夾緊力的長度為73mm的邊。散熱器第一次裝夾的裝夾方法和夾具如圖4所示。這樣的使用彈簧夾頭進行裝夾，拆裝方便快捷，大大提高了生產(chǎn)效率。5）第二次裝夾。對已加工的毛坯底座進行裝夾，底座為一整塊的材料不容易變形，設計出夾持部分為圓形的彈簧夾頭。使用和第一次裝夾一樣的帶拉桿的數(shù)控車床加工，進行零件的第二次裝夾，加工難度不大。利用夾具2對已加工的毛坯底座進行裝夾，散熱器的第二次裝夾夾具2及裝夾方法如圖5所示。因零件的底座為一整塊的材料不容易變形，設計出圓形夾具進行裝夾難度不大。但二次裝夾主要是對鋁合金薄片進行的加工，在加工過程中由于厚度為2、斜度為2帶有不規(guī)則弧度的散熱鋁合金薄片容易變形，容易產(chǎn)生毛刺，而且裝夾后直接加工因變形而報廢的工件達到90%以上。根據(jù)零件的這個特點我們設計了如圖6所示的一整套彈簧夾具，其中還包括了定位裝置（彈簧夾具2）、夾緊裝置（與散熱器零件薄片相配合）以及連接螺釘、螺母。先用連接螺釘、螺母把夾緊裝置和已經(jīng)進行第一次裝夾加工的毛坯槽對槽地貼合固定，再把它裝夾到已經(jīng)固定在機床上的定位裝置上（彈簧夾具2）進行定位裝夾，如圖6所示。

3加工工藝方案的制定

根據(jù)設計出的散熱器零件的加工裝夾方法，我們可以制定出該零件在普通車床上加工的工藝方案。1）第一次裝夾加工步驟：a.首先在加工前，在鉆床上加工出散熱器零件底面上的準10的通孔，或者在數(shù)控車床上用安裝在刀架上的準10鉆頭鉆出散熱器零件底面上的準10的通孔。b.其次用設計好的夾具1夾住散熱器零件毛坯鋁合金薄片，夾持長度為32mm，用90°粗車刀來粗加工散熱器零件的準61、準70外圓及端面。c.然后再用90°精車刀精加工散熱器零件的準61、準70外圓及端面。d.用螺紋車刀加工出散熱器零件端頭的M61×1.5細牙外螺紋。e.最后用端面槽刀（刀寬不易過大，取3mm，刀刃必須要鋒利）粗精加工準56深度為1mm端面槽。2）第二次裝夾加工步驟：a.首先用設計的彈簧夾具2夾住散熱器零件的準61和準70外圓，夾持長度為10mm。用設計好的夾具3套住散熱器零件上的鋁合金薄片并用螺釘及螺母鎖緊。b.其次用90°粗車刀來粗加工散熱器零件準70長為35mm的外圓。c.因鋁合金薄片本身較薄，強度較弱，而尖刀加工時參加切削的刀刃與工件接觸的面積較小，不易產(chǎn)生變形，所以最后用尖刀來精加工散熱器零件零件準70長為35mm的外圓。

4加工工藝的創(chuàng)新

根據(jù)前面所述的加工工藝方案進行加工，散熱器零件每件工件的加工時間約為6min/件，雖然尺寸和表面粗糙度要求都符合了客戶的要求，但零件加工效率卻較低，特別是在第二次裝夾，除了比較耗時間外，而且裝夾后直接加工因變形而報廢的工件達到了90%以上。為了能更好地提高零件的成品率，減少零件的加工成本，減少每件零件的生產(chǎn)時間，我們在原有加工工藝的基礎上進行了改良與創(chuàng)新。

4.1灌蠟工藝

散熱器鋁合金薄片容易變形是因為材料硬度不高，結構單薄，我們考慮能不能在散熱器零件薄片間灌入其他材料使其填滿空隙后再進行加工，這樣不就能夠解決工件變形的這一難題了嗎？但是對于灌入工件的材料應該便于清洗，而且不能夠?qū)ぜ牟馁|(zhì)有影響，因此我們初步擬定使用灌蠟的方法。首先將加熱熔解液態(tài)的蠟均勻覆蓋于零件的內(nèi)表面和空隙處，冷卻后與工件成為一個整體,實現(xiàn)對零件的進一步保護。零件加工完成后把零件放到60℃以上的熱水中就可以去除零件上附著的蠟，待水溫冷卻，蠟結成塊狀又可以完成蠟的回收，從而降低成本。

4.2具體的步驟

待蠟凝固后，散熱器鋁合金薄片部分就成為一個整體，這樣在數(shù)控加工過程中就免去了夾緊裝置，還有連接螺釘、螺母等夾具，第二次裝夾變得簡單，節(jié)約了不少時間,零件加工完成后是融蠟的過程，用60℃以上的熱水對工件進行泡浸，然后進行晾干。這樣加工出的零件合格率也大大地得到了提高。最后加工完成的散熱器零件如圖8所示。

4.3改良后工藝分析

與方案一相比，改良后的方案二有較明顯的優(yōu)越性，而且實際按照方案二進行的散熱器零件的加工效率也得到了提高。將蠟灌入散熱器之后再進行加工，可以直接使用夾具進行裝夾，不再使用夾緊裝置、連接螺釘、螺母來夾緊固定，減少了裝夾工序的時間。加工的工件不容易產(chǎn)生變形和毛刺，加工出零件的效果比原來的加工方法要好，時間更快，大約每3min就可以完成一件零件加工，生產(chǎn)效率提高50%，成本卻降低了，符合當代先進的加工生產(chǎn)要求。散熱器零件的加工質(zhì)量也能達到多軸數(shù)控機床所要求的，解除了一些中小企業(yè)沒有多軸加工設備的遺憾。

5結語

篇9

100%通過

考試說明：2020年秋期電大把該網(wǎng)絡課納入到“國開平臺”進行考核，該課程共有4個形考任務，針對該門課程，本人匯總了該科所有的題，形成一個完整的標準題庫，并且以后會不斷更新，對考生的復習、作業(yè)和考試起著非常重要的作用，會給您節(jié)省大量的時間。做考題時，利用本文檔中的查找工具，把考題中的關鍵字輸?shù)讲檎夜ぞ叩牟檎覂?nèi)容框內(nèi)，就可迅速查找到該題答案。本文庫還有其他網(wǎng)核及教學考一體化答案，敬請查看。?

課程總成績

=

形成性考核×50%

+

終結性考試×50%

形考任務1

一、單項選擇題（每小題3分，共66分）

題目1

數(shù)控機床指的是（

），對機床的加工過程進行自動控制的一類機床。

選擇一項：

d.

裝備了

NC或CNC

系統(tǒng)的機床

題目2

（

）屬于數(shù)控機床的機床本體。

選擇一項：

d.

床身

題目3

（

）屬于數(shù)控機床的反饋裝置。

選擇一項：

d.

光柵

題目4

（

）屬于數(shù)控機床的輔助裝置。

選擇一項：

b.

裝置

題目5

（

）屬于數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)。

選擇一項：

c.

伺服電機

題目6

（

）是機床實現(xiàn)自動加工的核心。

選擇一項：

d.

數(shù)控系統(tǒng)

題目7

按照工藝用途分類，數(shù)控銑床屬于（

）數(shù)控機床。

選擇一項：

a.

金屬切削類

題目8

按照運動軌跡控制分類，加工中心屬于（

）。

選擇一項：

b.

輪廓控制

題目9

欲加工一條與X軸成60°的直線輪廓，應采用（

）數(shù)控機床。

選擇一項：

d.

輪廓控制

題目10

全閉環(huán)控制數(shù)控機床比開環(huán)及半閉環(huán)控制數(shù)控機床（

）。

選擇一項：

b.

精度高

題目11

（

）數(shù)控機床只有控制信息的前向通道，沒有檢測裝置，不具有反饋環(huán)節(jié)。結構簡單、調(diào)試方便、容易維修、成本較低，但其控制精度不高。

選擇一項：

a.

開環(huán)控制

題目12

數(shù)控機床使用反饋裝置的作用是為了（

）。

選擇一項：

b.

提高機床的定位精度、加工精度

題目13

（

）數(shù)控機床的反饋裝置安裝在數(shù)控機床終端移動部件上，其加工精度高，移動速度快，但調(diào)試和維修比較復雜，成本高。

選擇一項：

b.

全閉環(huán)控制

題目14

數(shù)控機床全閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)與半閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)的主要區(qū)別在于（

）。

選擇一項：

c.

反饋單元的安裝位置

題目15

數(shù)控機床按運動軌跡控制分為點位控制數(shù)控機床、直線控制數(shù)控機床和（

）數(shù)控機床。

選擇一項：

a.

輪廓控制

題目16

數(shù)控機床解決了在普通機床加工中存在的一系列缺點和不足，為（

）的精密復雜零件提供了自動化加工手段。

選擇一項：

a.

單件、小批量生產(chǎn)

題目17

數(shù)控機床解決了在普通機床加工中存在的一系列缺點和不足，它的特點有加工精度高、（

）、自動化程度高、勞動強度低、生產(chǎn)效率高等。

選擇一項：

b.

對加工對象的適應性強

題目18

世界上第一臺數(shù)控機床是在（

）國研制成功的。

選擇一項：

d.

美國

題目19

并聯(lián)機床是突破傳統(tǒng)機床結構的最新一代的數(shù)控機床，（

）不是并聯(lián)機床的優(yōu)點。

選擇一項：

a.

控制簡單

題目20

在國內(nèi)外近年來生產(chǎn)的高速數(shù)控機床中，越來越多地采用圖1所示（

）。從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零，實現(xiàn)了機床的“零傳動”。

選擇一項：

a.

電主軸

題目21

在采用全數(shù)字伺服系統(tǒng)的基礎上，采用圖2所示（

）直接驅(qū)動機床工作臺實現(xiàn)“零傳動”伺服進給方式。

選擇一項：

c.

直線電機

題目22

（

）不是數(shù)控機床機械結構的主要特點。

選擇一項：

a.

抗振性差

二、判斷題（每小題2分共34分）

題目23

數(shù)控機床是采用數(shù)字控制技術對機床的加工過程進行自動控制的一類機床。

選擇一項：

對

題目24

計算機數(shù)控系統(tǒng)是由計算機承擔數(shù)控中的命令發(fā)生器和控制器的數(shù)控系統(tǒng)。

選擇一項：

對

題目25

伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床的機械結構實體，是用于完成各種切割加工的機械部分。

選擇一項：

錯

題目26

反饋裝置是數(shù)控系統(tǒng)和機床本體之間的電傳動聯(lián)系環(huán)節(jié)。

選擇一項：

錯

題目27

開環(huán)控制系統(tǒng)一般適用于經(jīng)濟型數(shù)控機床和舊機床數(shù)控化改造。

選擇一項：

對

題目28

閉環(huán)控制數(shù)控機床常采用步進電機為驅(qū)動裝置的。

選擇一項：

錯

題目29

采用開環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)控機床的精度高于采用閉環(huán)系統(tǒng)的數(shù)控機床。

選擇一項：

錯

題目30

通常一臺數(shù)控機床的聯(lián)動軸數(shù)一般會大于或等于可控軸數(shù)。

選擇一項：

錯

題目31

可控軸數(shù)是指機床數(shù)控裝置能夠控制的坐標數(shù)目，即數(shù)控機床有幾個運動方向采用了數(shù)字控制。

選擇一項：

對

題目32

聯(lián)動軸數(shù)是指機床數(shù)控裝置控制各坐標軸協(xié)調(diào)動作的坐標軸數(shù)目。

選擇一項：

對

題目33

當改變加工零件時，在數(shù)控機床上只要改變加工程序，就可繼續(xù)加工新零件。

選擇一項：

對

題目34

數(shù)控機床是為了解決單件、小批量、精度高、形狀復雜的零件加工的自動化要求而產(chǎn)生的。

選擇一項：

對

題目35

數(shù)控機床的使用提高生產(chǎn)效率，經(jīng)濟效益明顯，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。

選擇一項：

對

題目36

數(shù)控機床正在不斷采用最新技術成就，朝著高速化、高精度化、多功能化、智能化、系統(tǒng)化與高可靠性等方向發(fā)展。

選擇一項：

對

題目37

數(shù)字伺服系統(tǒng)指的是伺服系統(tǒng)中的控制信息用數(shù)字量來處理。

選擇一項：

對

題目38

機械動、靜摩擦的非線性不會導致數(shù)控機床爬行。

選擇一項：

錯

題目39

電滾珠絲桿是伺服電動機與滾珠絲桿的集成，采用電滾珠絲桿可以大大簡化數(shù)控機床的結構。

選擇一項：

對

形考任務2

一、單項選擇題（每小題2分，共64分）

題目1

經(jīng)濟型數(shù)控車床常采用（

），它的優(yōu)點是加工工藝性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的運動精度，但這種結構床身下部空間小，排屑困難。

選擇一項：

b.

水平床身

題目2

車削中心是以（

）為基本體，并在其礎上進一步增加動力銑、鉆、鏜，以及副主軸的功能，以實現(xiàn)多工序復合加工的機床。

選擇一項：

a.

全功能型數(shù)控車床

題目3

采用經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)的機床不具有的特點是（

）。

選擇一項：

d.

必須采用閉環(huán)控制系統(tǒng)

題目4

一般采用開環(huán)控制的經(jīng)濟型數(shù)控機床沒有（

）。

選擇一項：

a.

反饋裝置

題目5

加工中心按照功能特征分類，可分為

（

）、鉆削和復合加工中心。

選擇一項：

d.

鏜銑

題目6

立式加工中心是指主軸軸線與工作臺（

）設置的加工中心，主要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復雜零件。

選擇一項：

d.

垂直

題目7

臥式加工中心是指主軸軸線與工作臺（

）設置的加工中心,主要適用于加工箱體類零件。

選擇一項：

a.

平行

題目8

（

）集中了金屬切削設備的優(yōu)勢，具備多種工藝手段。有自動換刀裝置，能實現(xiàn)工件一次裝卡后完成銑、鏜、鉆、鉸、锪、攻螺紋等多道工序或全部工序的加工。

選擇一項：

b.

加工中心

題目9

加工中心最突出的特征是是設置有（

）。

選擇一項：

b.

自動換刀裝置

題目10

加工中心集中了金屬切削設備的優(yōu)勢，具備多種工藝手段，能實現(xiàn)工件一次裝卡后的銑、鏜、鉆、鉸、锪攻螺紋等綜合加工。加工中心最大的特點是有（

）。

選擇一項：

a.

自動換刀裝置

題目11

圖1所示數(shù)控車床采用（

）結構，這種布局結構具有機床外形美觀，占地面積小，易于排屑和冷卻液的排流，便于操作者操作和觀察，易于安裝上下料機械手，實現(xiàn)全面自動化等特點。

選擇一項：

c.

傾斜床身

題目12

數(shù)控車床采用（

），加工工藝性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的運動精度，但這種結構床身下部空間小，排屑困難。

選擇一項：

c.

水平床身

題目13

以多面孔系加工為主，工序集中且復雜的箱體類零件，一般選用（

）進行加工。

選擇一項：

a.

臥式加工中心

題目14

對箱體類，異形類，型腔模具工件，如果加工余量?。ň庸ぃ?，而且以單面孔系加工為主，工序集中的，一般選用（

）進行加工。

選擇一項：

d.

立式加工中心

題目15

圖3所示加工中心，按主軸在加工時的空間位置進行分類，屬于（

）。

選擇一項：

b.

立式加工中心

題目16

在數(shù)控銑床的運動分配與部件布局中，一般需要對工件的多個側(cè)面進行加工，則主軸應布局成（

）。

選擇一項：

a.

臥式

題目17

數(shù)控電火花線切割機床加工的特點有（

）。

選擇一項：

a.

金屬材料的硬度和韌性不影響加工速度

題目18

電火花加工的原理是基于工具和工件(正、負電極)之間脈沖性火花放電時的電蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬，以達到對零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量預定的加工要求。電火花加工最大的局限性是（

）。

選擇一項：

b.

只能用于加工金屬等導電材料“

題目19

常用數(shù)控電火花加工機床的加工局限性（

）。

選擇一項：

b.

只能用于加工金屬等導電材料

題目20

通常數(shù)控電火花加工機床可以加工（

）。

選擇一項：

b.

導電材料

題目21

數(shù)控電火花線切割機床屬于（

）。

選擇一項：

b.

放電加工

題目22

（

）是數(shù)控機床實現(xiàn)自動加工的核心，是整個數(shù)控機床的靈魂所在。

選擇一項：

d.

數(shù)控系統(tǒng)

題目23

數(shù)控系統(tǒng)中的CNC的中文含義是（

）。

選擇一項：

a.

計算機數(shù)字控制

題目24

CNC是由（

）承擔數(shù)控中的命令發(fā)生器和控制器的數(shù)控系統(tǒng)。

選擇一項：

c.

計算機

題目25

（

）是數(shù)控機床操作人員與數(shù)控系統(tǒng)進行信息交換的窗口。

選擇一項：

a.

人機界面

題目26

數(shù)控系統(tǒng)中的PLC是（

）。

選擇一項：

d.

人機界面

題目27

（

）的作用是用來完成數(shù)控機床的邏輯控制。

選擇一項：

d.

可編程控制器

題目28

數(shù)控機床的插補功能，由（

）來完成。

選擇一項：

d.

數(shù)字控制

題目29

下列功能中，（

）是數(shù)控系統(tǒng)目前一般所不具備的。

選擇一項：

d.

刀具刃磨功能

題目30

（

）不是數(shù)控系統(tǒng)的特點。

選擇一項：

d.

不具有通用性

題目31

（

）是數(shù)控機床的核心關鍵部件，特別是對于高檔數(shù)控機床，它是決定機床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關鍵因素。

選擇一項：

d.

數(shù)控系統(tǒng)

題目32

數(shù)控車床的機床本體與普通車床相比，在結構上差別最大的部件是（

）。

選擇一項：

d.

進給傳動系統(tǒng)

形考任務3

一、單項選擇題（每小題2分，共64分）

題目1

經(jīng)濟型數(shù)控車床常采用（

），它的優(yōu)點是加工工藝性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的運動精度，但這種結構床身下部空間小，排屑困難。

選擇一項：

b.

水平床身

題目2

車削中心是以（

）為基本體，并在其礎上進一步增加動力銑、鉆、鏜，以及副主軸的功能，以實現(xiàn)多工序復合加工的機床。

選擇一項：

a.

全功能型數(shù)控車床

題目3

采用經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)的機床不具有的特點是（

）。

選擇一項：

d.

必須采用閉環(huán)控制系統(tǒng)

題目4

一般采用開環(huán)控制的經(jīng)濟型數(shù)控機床沒有（

）。

選擇一項：

a.

反饋裝置

題目5

加工中心按照功能特征分類，可分為

（

）、鉆削和復合加工中心。

選擇一項：

d.

鏜銑

題目6

立式加工中心是指主軸軸線與工作臺（

）設置的加工中心，主要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復雜零件。

選擇一項：

d.

垂直

題目7

臥式加工中心是指主軸軸線與工作臺（

）設置的加工中心,主要適用于加工箱體類零件。

選擇一項：

a.

平行

題目8

（

）集中了金屬切削設備的優(yōu)勢，具備多種工藝手段。有自動換刀裝置，能實現(xiàn)工件一次裝卡后完成銑、鏜、鉆、鉸、锪、攻螺紋等多道工序或全部工序的加工。

選擇一項：

b.

加工中心

題目9

加工中心最突出的特征是是設置有（

）。

選擇一項：

b.

自動換刀裝置

題目10

加工中心集中了金屬切削設備的優(yōu)勢，具備多種工藝手段，能實現(xiàn)工件一次裝卡后的銑、鏜、鉆、鉸、锪攻螺紋等綜合加工。加工中心最大的特點是有（

）。

選擇一項：

a.

自動換刀裝置

題目11

圖1所示數(shù)控車床采用（

）結構，這種布局結構具有機床外形美觀，占地面積小，易于排屑和冷卻液的排流，便于操作者操作和觀察，易于安裝上下料機械手，實現(xiàn)全面自動化等特點。

圖1

選擇一項：

c.

傾斜床身

題目12

數(shù)控車床采用（

），加工工藝性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的運動精度，但這種結構床身下部空間小，排屑困難。

圖2

選擇一項：

c.

水平床身

題目13

以多面孔系加工為主，工序集中且復雜的箱體類零件，一般選用（

）進行加工。

選擇一項：

a.

臥式加工中心

題目14

對箱體類，異形類，型腔模具工件，如果加工余量小（精加工），而且以單面孔系加工為主，工序集中的，一般選用（

）進行加工。

選擇一項：

d.

立式加工中心

題目15

圖3所示加工中心，按主軸在加工時的空間位置進行分類，屬于（

）。

選擇一項：

b.

立式加工中心

題目16

在數(shù)控銑床的運動分配與部件布局中，一般需要對工件的多個側(cè)面進行加工，則主軸應布局成（

）。

選擇一項：

a.

臥式

題目17

數(shù)控電火花線切割機床加工的特點有（

）。

選擇一項：

a.

金屬材料的硬度和韌性不影響加工速度

題目18

電火花加工的原理是基于工具和工件(正、負電極)之間脈沖性火花放電時的電蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬，以達到對零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量預定的加工要求。電火花加工最大的局限性是（

）。

選擇一項：

b.

只能用于加工金屬等導電材料“

題目19

常用數(shù)控電火花加工機床的加工局限性（

）。

選擇一項：

b.

只能用于加工金屬等導電材料

題目20

通常數(shù)控電火花加工機床可以加工（

）。

選擇一項：

b.

導電材料

題目21

數(shù)控電火花線切割機床屬于（

）。

選擇一項：

b.

放電加工

題目22

（

）是數(shù)控機床實現(xiàn)自動加工的核心，是整個數(shù)控機床的靈魂所在。

選擇一項：

d.

數(shù)控系統(tǒng)

題目23

數(shù)控系統(tǒng)中的CNC的中文含義是（

）。

選擇一項：

a.

計算機數(shù)字控制

題目24

CNC是由（

）承擔數(shù)控中的命令發(fā)生器和控制器的數(shù)控系統(tǒng)。

選擇一項：

c.

計算機

題目25

（

）是數(shù)控機床操作人員與數(shù)控系統(tǒng)進行信息交換的窗口。

選擇一項：

a.

人機界面

題目26

數(shù)控系統(tǒng)中的PLC是（

）。

選擇一項：

d.

人機界面

題目27

（

）的作用是用來完成數(shù)控機床的邏輯控制。

選擇一項：

d.

可編程控制器

題目28

數(shù)控機床的插補功能，由（

）來完成。

選擇一項：

d.

數(shù)字控制

題目29

下列功能中，（

）是數(shù)控系統(tǒng)目前一般所不具備的。

選擇一項：

d.

刀具刃磨功能

題目30

（

）不是數(shù)控系統(tǒng)的特點。

選擇一項：

d.

不具有通用性

題目31

（

）是數(shù)控機床的核心關鍵部件，特別是對于高檔數(shù)控機床，它是決定機床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關鍵因素。

選擇一項：

d.

數(shù)控系統(tǒng)

題目32

數(shù)控車床的機床本體與普通車床相比，在結構上差別最大的部件是（

）。

選擇一項：

d.

進給傳動系統(tǒng)

形考任務4

一、單項選擇題（每小題4分，共64分）

題目1

（

）檢驗又稱靜態(tài)精度檢驗，是綜合反映機床關鍵零部件經(jīng)組裝后的綜合幾何形狀誤差。

選擇一項：

a.

幾何精度

題目2

數(shù)控機床精度檢驗中，（

）的檢驗是表明所測量的機床各運動部位在數(shù)控裝置控制下，運動所能達到的精度。

選擇一項：

b.

定位精度

題目3

下列（

）檢驗屬于定位精度檢驗。

選擇一項：

d.

直線運動軸機械原點的返回精度

題目4

對加工中心的（

）檢驗，屬于定位精度檢驗。

選擇一項：

b.

回轉(zhuǎn)軸原點的返回精度

題目5

數(shù)控機床幾何精度檢查時首先應該進行（

）。

選擇一項：

b.

安裝水平的檢查與調(diào)整

題目6

對數(shù)控銑床的（

）檢驗，屬于切削精度檢驗。

選擇一項：

c.

斜線銑削精度

題目7

圖1所示（

），可用于數(shù)控機床的直線運動定位精度檢驗。

選擇一項：

b.

激光干涉儀

題目8

圖2所示（

）的工作原理是將其兩端分別安裝在機床的主軸與工作臺上(或者安裝在車床的主軸與刀塔上)，測量兩軸插補運動形成的圓形軌跡，并將這一軌跡與標準圓形軌跡進行比較，從而評價機床產(chǎn)生誤差的種類和幅值。

選擇一項：

c.

球桿儀

題目9

將被測物體置于圖3所示（

）的測量空間，可獲得被測物體上各測點的坐標位置，根據(jù)這些點的空間坐標值，經(jīng)計算可求出被測的幾何尺寸、形狀和位置。

選擇一項：

b.

三坐標測量機

題目10

數(shù)控機床的使用條件有明確的要求，與數(shù)控機床的基本使用條件不符的是（

）。

選擇一項：

c.

無需保護接地

題目11

在數(shù)控生產(chǎn)技術管理中，除對操作、刀具、維修人員的管理外，還應加強對（

）的管理。

選擇一項：

a.

編程人員

題目12

按報警號分類，數(shù)控系統(tǒng)的報警可分為（

）和用戶報警兩大類。

選擇一項：

a.

系統(tǒng)故障

題目13

數(shù)控機床的故障按故障內(nèi)容分類，可分為（

）和電氣故障兩大類。

(

選擇一項：

b.

機械故障

題目14

數(shù)控機床的故障按故障特征分類，可分為（

）和有報警故障兩大類。

選擇一項：

c.

無報警故障

題目15

數(shù)控機床的故障按故障現(xiàn)象分類，可分為（

）和隨機性故障兩大類。

選擇一項：

b.

可重復故障

題目16

數(shù)控機床的故障按故障性質(zhì)分類，可分為（

）和不可恢復性故障兩大類。

選擇一項：

d.

可恢復性故障

二、判斷題（每小題2分共36分）

題目17

數(shù)控機床的定位精度是表明所測量的機床各運動部位在數(shù)控裝置控制下，運動所能達到的精度。

選擇一項：

對

題目18

數(shù)控機床的幾何精度是表明所測量的機床各運動部位在數(shù)控裝置控制下，運動所能達到的精度。

選擇一項：

錯

題目19

數(shù)控機床的切削精度檢驗是對機床的幾何精度和定位精度在切削加工條件下的一項綜合檢查。

選擇一項：

對

題目20

三坐標測量機作為一種檢測儀器，對零件和部件的尺寸、形狀及相互位置進行檢測。

選擇一項：

對

題目21

球桿儀利用機床的兩軸聯(lián)動做圓弧插補，通過分析圓弧的半徑變化和弧線的軌跡特征來判斷機床的誤差元素。

選擇一項：

對

題目22

激光干涉儀利用機床的兩軸聯(lián)動做圓弧插補，通過分析圓弧的半徑變化和弧線的軌跡特征來判斷機床的誤差元素。

選擇一項：

錯

題目23

平均排除故障時間是從出現(xiàn)故障直到故障排除恢復正常為止的平均時間。

選擇一項：

對

題目24

伺服電機與絲杠的聯(lián)軸節(jié)松動導致伺服電機與滾珠絲杠之間出現(xiàn)滑動，使得零件報廢屬于電氣故障。

選擇一項：

錯

題目25

數(shù)控機床的故障按故障內(nèi)容分類，可分為可重復性故障和電氣故障。

選擇一項：

錯

題目26

數(shù)控機床能否充分發(fā)揮作用，起到應有的經(jīng)濟效益，是與生產(chǎn)管理、技術水平、人員配套、基礎元部件的及時供應等有密切關系的。

選擇一項：

對

題目27

數(shù)控設備的選用只需要考慮其加工精度就可以了。

選擇一項：

錯

題目28

用數(shù)控機床加工時，切削速度越高加工成本越低。

選擇一項：

錯

題目29

數(shù)控機床使用時需要進行保護接地。

選擇一項：

對

題目30

數(shù)控機床的基礎使用條件必須保證穩(wěn)定的供電電源，有抗干擾措施。

選擇一項：

對

題目31

數(shù)控機床工作地允許的海拔高度為1000m，當超過這個指標后，不僅伺服驅(qū)動系統(tǒng)的輸出功率下降，而且影響加工的效果。

選擇一項：

對

題目32

數(shù)控機床工作的環(huán)境溫度是沒有限制條件的。

選擇一項：

錯

題目33

加工中心能在一次裝夾后實現(xiàn)多表面、多特征、多工位的連續(xù)、高效、高精度加工，即工序集中。

選擇一項：

對

題目34

五面加工中心具有立式和臥式加工中心的功能，通過回轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)和主軸頭的旋轉(zhuǎn)，能在工件一次裝夾后，完成除安裝面以外的所有五個面的加工。

篇10

關鍵詞：普通機床；數(shù)控機床；改造設計

Abstract: NC machine tools are in now science and technology development situation, to promote productivity, has great role in promoting the development of machinery. This paper mainly analyses the common machine tool (C618) to the design steps of CNC machine tools, and the design of special knuckle CNC vertical lathe parts is introduced, with important implications for machinery industry!

Key words: general machine tools; NC machine tool; design

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：文章編號

一、數(shù)控機床與應用

機床作為機械制造業(yè)的重要基礎裝備，它的發(fā)展一直引起人們的關注，由于計算機技術的興起，促使機床的控制信息出現(xiàn)了質(zhì)的突破，導致了應用數(shù)字化技術進行柔性自動化控制的新一代機床－數(shù)控機床的誕生和發(fā)展。計算機的出現(xiàn)和應用，為人類提供了實現(xiàn)機械加工工藝過程自動化的理想手段。隨著計算機的發(fā)展，數(shù)控機床也得到迅速的發(fā)展和廣泛的應用，同時使人們對傳統(tǒng)的機床傳動及結構的概念發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。數(shù)控機床是以數(shù)字化的信息實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對位置，機床電機的啟動和停止，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)控裝置或計算機，經(jīng)過譯碼，運算，發(fā)出各種指令控制機床伺服系統(tǒng)或其它的執(zhí)行元件，加工出所需的工件。

二、普通車床的數(shù)控化改造設計

機床的數(shù)控改造，主要是對原有機床的結構進行創(chuàng)造性的設計，最終使機床達到比較理想的狀態(tài)。數(shù)控車床是機電一體化的典型代表，其機械結構同普通的機床有諸多相似之處。然而，現(xiàn)代的數(shù)控機床不是簡單地將傳統(tǒng)機床配備上數(shù)控系統(tǒng)即可，也不是在傳統(tǒng)機床的基礎上，僅對局部加以改進而成(那些受資金等條件限制，而將傳統(tǒng)機床改裝成建議數(shù)控機床的另當別論）。傳統(tǒng)機床存在著一些弱點，如剛性不足、抗振性差、熱變形大、滑動面的摩擦阻力大及傳動元件之間存在間隙等，難以勝任數(shù)控機床對加工精度、表面質(zhì)量、生產(chǎn)率以及使用壽命等要求?，F(xiàn)代的數(shù)控技術，特別是加工中心，無論是其支承部件、主傳動系統(tǒng)、進給傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、輔助功能等部件結構，還是整體布局、外部造型等都已經(jīng)發(fā)生了很大變化，已經(jīng)形成了數(shù)控機床的獨特機械結構。因此，我們在對普通機床進行數(shù)控改造的過程中，應在考慮各種情況下，使普通機床的各項性能指標盡可能地與數(shù)控機床相接近。

2.1設計內(nèi)容及任務。普通車床（C618）的數(shù)控改造設計內(nèi)容包括：總體方案的確定和驗證、機械改造部分的設計計算（包括縱向、橫向進給系統(tǒng)的設計與計算）、主運動自動變速原理及改造后的機床傳動系統(tǒng)圖的設計、機床調(diào)速電動機控制電路的設計、電磁離合器的設計計算。本設計任務是對C618臥式車床進行數(shù)控化改造，實現(xiàn)微機對車床的數(shù)控化控制。利用微機對車床的縱向、橫向進給系統(tǒng)進行數(shù)字控制，并要達到縱向最小運動單位為0.01 /脈沖，橫向最小運動單位0.005 /脈沖，主運動要實現(xiàn)自動變速，刀架要改造成自動控制的自動轉(zhuǎn)位刀架，要能自動的切削螺紋。

2.2數(shù)控部分的設計改造。（1）數(shù)控系統(tǒng)運動方式的確定。數(shù)控系統(tǒng)按其運動軌跡可分為：點位控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。點位控制系統(tǒng)只要求控制刀具從一點移到另外一點的位置，而對于運動軌跡原則上不加控制。連續(xù)控制系統(tǒng)能對兩個或兩個以上坐標方向的位移進行嚴格的不間斷的控制。由于C618車床要加工復雜輪廓零件，所以本微機數(shù)控系統(tǒng)采用連續(xù)控制系統(tǒng)。（2）伺服進給系統(tǒng)的設計改造。數(shù)控機床的伺服進給系統(tǒng)按有無位置檢測和反饋可分為開環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)。閉環(huán)控制方案的優(yōu)點是可以達到和好的機床精度，能補償機械傳動系統(tǒng)中的各種誤差，消除間隙、干擾等對加工精度的影響。但他結構復雜、技術難度大、調(diào)式和維修困難、造價高。半閉環(huán)控制系統(tǒng)由于調(diào)速范圍寬，過載能力強，又采用反饋控制，因此性能遠優(yōu)于以步進電動機驅(qū)動的開環(huán)控制系統(tǒng)。但是，采用半閉環(huán)控制其調(diào)式比開環(huán)要復雜，設計上也要有其自身的特點，技術難度較大。開環(huán)控制系統(tǒng)中沒有位置控制器及反饋線路，因此開環(huán)系統(tǒng)的精度較差，但其結構簡單，易于調(diào)整，所以常用于精度要求不高的場合。經(jīng)過上述比較，由于所改造的C618車床的目標加工精度要求不高，所以決定采用開環(huán)控制系統(tǒng)。

2.3數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設計。數(shù)控系統(tǒng)都是由硬件和軟件兩部分組成，硬件是控制系統(tǒng)的基礎，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。

數(shù)控裝置的設計方案通常有：

(1) 可以全部自己設計制作

(2)可以采用單板機或STD模塊或工控機改制

(3)可以選用現(xiàn)成的數(shù)控裝置作少量的適應化改動

在普通機床的經(jīng)濟型數(shù)控改造中，由于第一種設計周期較長且不經(jīng)濟，同時質(zhì)量也難于保證。第二種則更加不經(jīng)濟。所以設計將采取第三種方案。

2.4機械改造部分的設計。(1)主傳動部分的改造設計。將原機床的主軸電動機換成變頻調(diào)速電動機，無級調(diào)速部分由變頻器控制。將原機床的主軸手動變速換成有電磁離合器控制的主軸變速機構。改造后使其主運動和進給運動分離，主軸電動機的作用只是帶動主軸旋轉(zhuǎn)。（2）進給機構的改造。將原機床的掛輪機構、進給箱、溜板箱、滑動絲杠、光杠等全部拆除?？v向、橫向進給以步進電動機作為驅(qū)動元件經(jīng)一級齒輪減速后，由滾珠絲杠傳動。（3）其它部件的改造。刀架部分：拆除原手動刀架和小拖板，安裝由微機控制的四工位電動機刀架，該刀架具有重復定位精度高、剛性好、使用壽命長、工藝性好等優(yōu)點。

三、轉(zhuǎn)向節(jié)專用立式數(shù)控車床部件設計

3.1 主軸箱設計。（1）主軸箱結構設計。本機床為立式結構，主軸箱就是傳統(tǒng)意義上的床身 ，其作用一是安裝主軸及其傳動系統(tǒng)，二是支撐立柱即在其上安裝的縱橫滑板和電動刀架。因此要求主軸箱具有據(jù)夠的剛性，結構必須合理，長期使用不變形。（2）主軸箱傳動系統(tǒng)。傳動比確定：機床主要加工轉(zhuǎn)向節(jié)，兼顧通用數(shù)控立車功能，傳動比為1:10，最低轉(zhuǎn)速為63轉(zhuǎn)每分鐘，最高轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)每分鐘；轉(zhuǎn)動路線確定：傳動路線采用伺服電機通過行星減速箱、皮帶輪驅(qū)動主軸單元使主軸旋轉(zhuǎn)；主軸單元結構：采用主軸單元結構目的是方便制造、安裝、維修。選用主軸單元結構要適合加工轉(zhuǎn)向節(jié)特殊件的需要。選用主軸單元結構要適應加工轉(zhuǎn)向節(jié)特殊件的需要，第一滿足剛性要求，旋轉(zhuǎn)精度的長久穩(wěn)定性；第二要有夾緊油缸及分油裝置；第三動力卡盤和專用車具可快速切換，實現(xiàn)通用立式數(shù)控車床功能和專用轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控加工的切換。據(jù)此，選用的主軸單元為標準50規(guī)格的車主軸支撐形式，具有高剛性、高精度的特點。

3.2 進給系統(tǒng)設計。（1）縱向進給傳動系統(tǒng)設計?？v向進給傳動系統(tǒng)主要有縱向滑板和縱向滾珠絲杠傳動副組成。其縱向滑板安裝在立柱的縱向滾動導軌上，它可以沿立柱導軌做縱向運動。導軌采用重載型滾珠滾動導軌，導軌承載能力大，剛性強?？v向伺服電機經(jīng)聯(lián)軸直接驅(qū)動滾珠絲杠螺母副，帶動縱向滑板沿立柱導軌運動。（2）橫向進給系統(tǒng)設計。橫向進給傳動系統(tǒng)主要由橫向滑板和橫向滾珠絲杠傳動副組成。其橫向滑板安裝在縱向護板的橫向滾動導軌上，它可沿著縱向滑板向滑板橫向?qū)к壸鰴M向運動。導軌采用重載型滾珠滾動導軌，導軌承載能力大，剛性強。橫向伺服電機經(jīng)聯(lián)軸器直接驅(qū)動滾珠絲杠螺母副，帶動橫向滑板沿縱向滑板橫向?qū)к夁\動。

3.3 轉(zhuǎn)向節(jié)工裝夾具設計。（1）頂尖部件設計。頂尖是機床的重要定位機構，其功用：定位功能、回轉(zhuǎn)功能、夾緊功能，其動作：安裝工件時，頂尖部件處于上部，當工件在專用車具的正確位置上時，頂尖在油缸的作用下向下移動，使上頂尖頂緊工件桿部上頂尖孔，完成工件的定位夾緊。主軸旋轉(zhuǎn)時頂尖也隨著旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)機床的主運動。設計此部件首先確定夾緊力，設計驅(qū)動油缸的規(guī)格，確保夾緊可靠；轉(zhuǎn)向節(jié)是不平衡件，頂尖主軸及頂尖要有足夠的剛性，以保證回轉(zhuǎn)精度的長久穩(wěn)定性。（2）轉(zhuǎn)向節(jié)車具設計。轉(zhuǎn)向節(jié)是異形件，非常的不平衡，其車具設計有一定難度，第一是定位采用頂尖孔，其剛性不好，需要上下頂尖定位夾緊，下頂尖固定在主軸上，上頂尖單獨設計移動部件；第二是夾緊，沒有規(guī)則的夾緊面，同時不同的頂尖形狀各異，要使車具具有通用性，車具必須具有適應不同工件的柔性；第三是工件的不平衡性，在設計車具時必須有可調(diào)整的配置設置；第四是在旋轉(zhuǎn)的主軸上采用液壓自動夾緊，主軸設置旋轉(zhuǎn)編碼器，以適應車螺紋功能，車具設置夾緊油缸。