数控机床数控改造系统
机床数控化改造实例
机床数控化改造实例1.引言在制造业中，机床是非常重要的设备，用于加工各种零部件和产品。
传统的机床需要操作工人手动操控，这样存在许多限制，如生产效率低、精度不高等问题。
为了解决这些问题，许多企业开始实施机床数控化改造，将传统的机床转变为数控机床。
本文将介绍一个实际的机床数控化改造实例，以帮助读者更好地了解这一过程。
2.改造目标本次机床数控化改造的目标是将一台传统的铣床转变为数控铣床。
改造后的机床能够实现自动化操作，提高生产效率和加工精度。
同时，改造后的机床还能够进行多种加工工艺，如钻孔、镗孔等，以满足不同的加工需求。
3.改造步骤3.1 设计数控系统首先，我们需要设计数控系统，包括硬件和软件部分。
硬件部分主要包括电气元件和传感器，用于实现机床的自动化操作。
软件部分则是编写控制程序，用于指导机床的运动和加工过程。
3.2 安装数控系统在设计数控系统完成后，我们需要将其安装到机床上。
这个过程涉及到各种电缆的连接和安装，以及调试数控系统的各项功能。
3.3 测试数控系统安装完成后，我们需要对数控系统进行测试。
这个过程包括检查数控系统的各项功能是否正常，如机床的定位精度、运动平稳性等。
3.4 调整数控系统在进行测试过程中，可能会发现一些问题，如机床的加工精度不高或者工作稳定性不佳。
这时，我们需要对数控系统进行调整，优化其工作性能。
3.5 操作培训当机床数控化改造完成后，我们需要对操作工进行培训，让他们熟悉新的数控系统和操作流程。
这样可以提高生产效率，减少出错率。
4.改造效果经过数控化改造，机床的生产效率显著提高。
由于数控系统的精准控制，机床的加工精度也得到了大幅度的提升。
此外，数控系统的灵活性使得机床可以进行多种加工工艺，满足不同的加工需求。
改造后的机床还具有自诊断和报警功能，可以及时发现故障并进行修复，减少停机时间。
5.总结通过本文对一个机床数控化改造实例的介绍，我们可以看到数控化改造对机床的生产效率和加工精度产生的显著影响。
SINUMERIK 840D实现数控机床电气控制系统的改造
个模块 为 ３２点输 出模块 ） 。其 中两 块模块 输 出外接 中 间继 电器 ，机 架配 置 电源模 块一 个 （ 电源模块 为 １ Ａ直流输出、Ａ ２ ０ ０ Ｃ ２ Ｖ供电） 。 机架 上 面 配置 通 讯 接 口模 块 ， 用来和 ＮＣ Ｕ通讯 。整个 系统的
维普资讯
Ｓ Ｕ Ｒ ８ ０ 实现数控机床 ＭＥ ４ ｌ Ｉ Ｎ Ｋ Ｄ
电气控制系统的改造
郝越 邦
（ 东北 大 学信 息科 学 与工 程 学 院 ，沈 阳 ｌ ０ ４） ｌ ０ ０
［ 摘要］ 介绍 了 利用西门子公司的数控设备 ＳＮ ＭＥ Ｉ ４ Ｄ对Ｌ 一５ ＩＵ ＲＫ８ ０ Ｒ １ Ｎ型和 Ｌ 一Ｎ型数控机床的原电气 Ｒ８ 控
收 稿 日 ：２ ０ —９ ０ 期 ０ ６０ — ６
图 １为 本 系统 的数 控 组态 图， 其 中包 括 电源 模 块 （ Ｅ 、主控制模块 （ Ｃ 、主轴驱动模块 （ Ｄ） Ｎ ） Ｎ Ｕ） ＭＳ 以及进 给驱动模块 （ ＤＤ） Ｆ 。其 中 ＭＳＤ、Ｆ ＤＤ的驱 动 电源 为 直 流母 排 供 电 ， 该 电 源统 一 来 自电 源模
２设备选型
（ ）ＨＭＩ １ 显示 设备选 型 ：分辨 率为 ６ ０ ×４ ０ ４ ８， Ｌ ＣＤ 背光灯，彩 色平面屏幕 （０ ４ Ｆ ） １ ．Ｔ Ｔ 。 通过 Ｐ ＣＵ供 电５ Ｖ、５ ２ ．Ｖ、１ Ｖ的 Ｄ 电源接 口（ ２ Ｃ 功率 １ Ｗ） 。其可 ６ 用于 Ｐ ２ 、Ｐ ＣＵ ０ ＣＵ５ 、Ｐ ７ ０ ＣＵ ０等计算机 单元 。 （ ）Ｐ Ｕ设备选型：系统软件版本 Ｖ ．，ＷＩＮ ２ Ｃ ６０ ＮＴ 操作系统 ，２ ６ 内存， Ｄ ４ ５Ｍ Ｃ２ Ｖ供 电，２个 串 １ ３，１ 个打 印 口， Ｐ ２接 口可 用于外 接 鼠标 键盘 ，ＵＳＢ接 Ｓ
C6150车床数控改造主传动系统设计
摘要：随着当今工业设备对精密程度的要求越来越高，加工设备的机械加工设备的加工的精密程度也要求越来越高。
而在中国的机械加工设备的车床中普通车床占了很大比例。
这已经越来越制约着当今工业的发展。
而数控机床由于价格昂贵，且需要较高技术的加工工人。
所以对机床进行自动化改造很是必要。
本文论述了C6150车床主传动系统机电一体化改造设计的过程。
内容包括：车床改造的整体方案和要求；主传动系统及其转速图；主轴组件的设计；变频调速的基本原理和主轴的驱动及控制。
关键词：主轴传动；变频器；数控装置ABSTRACTWith the development of industry equipment, the precision required of industry equipment is more and more high. The more and more precision of equipment which machined the industry equipment is required. But in China the common lathe have a very great comparison in the machined equipment, this already restrict the development of industrial nowadays. But the CN lathe is more expensive, and needed workers with higher technically. So it is a necessity very much to modify the common lathe to lathes automatic.This paper instruct the mechanical and electrical integration transformation design process of C6150 lathe main drive system. Including overall plan of lathe transformation and requirements; main drive system and its speed chart; the design of main components ; basic principles of frequency Control and the drive and control of spindleKey words:Master drive organization；Inverter；CNC目录摘要： (Ⅰ)Abstract: (ⅠⅠ)第1章绪论 (1)第2章车床总体改造方案 (3)2.1车床改造的基本思路 (7)2.2 车床改造方案和要求 (7)第3章主轴部分的改造设计 (4)3.1 传动部分设计 (4)3.1.1 计算转速的确定 (4)3.1.2 主传动系统设计 (5)3.1.3 主运动链转速图的拟定 (5)3.2 主轴组件的设计 (7)3.2.1 概述 (7)3.2.2 主轴轴承的选择 (8)3.2.3 主轴组件的传动 (8)3.2.4 主轴直径选择 (8)3.2.5 主轴悬伸量的确定 (8)3.2.6 主轴的跨距的选择 (8)3.2.7 主轴组件的验算 (11)3.2.８润滑与密封 (14)第4章主轴驱动及控制 (15)4.1主轴变频控制 (15)4.1.1 主轴变频调速系统 (15)4.1．2 变频器原理 (15)4.2 数控装置系统简介 (16)4.2．1 数控装置的特点 (16)4.2．2 数控装置的结构介绍 (17)4.2．3 输入开关量接口注释 (18)4.2．4 输出开关量接口注释 (20)4.3 c6150数控改造控制系统 (21)4.3.1 系统简介 (21)4.3.2 总体框图 (22)4.3.3 主电路系统 (23)4.3.4 继电器与输入、输出开关量系统 (24)4.3.5 主轴单元控制系统 (26)4.3.6 伺服驱动X轴、Z轴系统 (26)4.3.7 变频器接线端子注释 (27)4.3.8 变频器参数设置 (27)4.4 控制设计所需实现的最终结果 (27)结论 (28)致谢 (28)参考文献 (29)第一章绪论随着产品更新换代的加快和人们需求的多样化，产品的生产也趋向种类多样化、批量中小型化为适应这一变化，数控(NC)设备在企业中的作用愈来愈大。
立式铣床的数控改造—进给系统设计
立式铣床的数控改造—进给系统设计随着电子技术的不断进步和发展，立式铣床数控改造已经成为了机械行业重要的发展方向之一。
在机电一体化的大趋势下，数字控制系统的应用不断扩大，立式铣床数控改造面临的机遇和挑战也愈发明显。
其中，进给系统设计是立式铣床数控改造中至关重要的一环，控制着加工精度和效率的提高。
本文将从立式铣床进给系统的设计入手，探讨数控改造对立式铣床进给系统的影响及改造方案。
一、立式铣床进给系统的设计立式铣床进给系统是控制床身的线性轴（x、y、z轴）运动的关键部分，在数控改造中需要根据加工工艺要求，设计出符合加工精度和加工速度要求的进给系统。
进给系统的设计需要考虑以下几个方面：1. 轴的移动距离与速度每个轴的移动距离与速度是决定加工效率的重要因素。
进给系统要能够满足不同尺寸的零件加工要求，应根据加工工艺和机床工作范围来合理设计轴的移动距离和速度。
例如，加工小尺寸零件时，x、y轴的速度可以达到50m/min，而加工精度要求高的大尺寸零件时，速度可降至10m/min。
2. 进给系统的精度进给系统的精度直接影响零件加工的精度。
数控系统的进给精度普遍在0.1mm，但在特殊工艺下需要达到0.01mm，因此需要根据加工要求和机床精度来确定进给精度。
3. 进给系统的加减速度在加工过程中机床的加减速度也需要精准控制，否则就会出现加工精度不稳定的情况，影响加工质量。
因此，在设计进给系统时需要考虑加减速度的控制。
二、立式铣床数控改造对进给系统的影响立式铣床数控改造对进给系统的影响主要体现在以下几个方面：1. 数控系统对进给系统的控制数控系统可以精确控制立式铣床进给系统的移动距离、速度、精度和加减速度等参数，提高进给系统的精度和加工效率。
2. 数控系统的自动补偿数控系统具有自动补偿的功能，可以对进给系统进行补偿，提高加工精度和稳定性。
3. 机械手与进给系统的协作数控改造后的立式铣床还可以与机械手协作，提高生产效率和自动化程度。
《2024年定梁龙门镗铣床的数控系统改造》范文
《定梁龙门鏜铣床的数控系统改造》篇一定梁龙门铰铣床的数控系统改造一、引言随着制造业的快速发展，数控机床已成为现代工业生产中不可或缺的重要设备。
定梁龙门铰铣床作为机床的一种，其性能和效率直接影响到企业的生产能力和产品质量。
然而，随着技术的不断进步和市场需求的变化，原有的定梁龙门铰铣床数控系统可能已无法满足现代生产的需要。
因此，对定梁龙门铰铣床的数控系统进行改造，提高其性能和效率，已成为当前制造业的重要任务。
二、数控系统改造的必要性1. 技术升级：随着数控技术的不断发展，新的数控系统具有更高的加工精度、更快的加工速度和更强的适应性。
通过改造定梁龙门铰铣床的数控系统，可以使其具备更高的技术性能，满足现代生产的需求。
2. 提高效率：原有的定梁龙门铰铣床数控系统可能存在反应慢、操作复杂等问题，导致生产效率低下。
通过改造数控系统，可以显著提高机床的加工效率和操作便捷性。
3. 节约成本：虽然数控系统改造的初期投入可能较高，但从长远来看，改造后的机床具有更高的生产效率和更低的故障率，可以为企业节约大量的维护成本和停机时间。
三、数控系统改造方案1. 硬件改造：对定梁龙门铰铣床的硬件部分进行升级，包括采用高性能的伺服电机、高精度的检测元件等，以提高机床的运动精度和稳定性。
2. 软件升级：对原有的数控系统软件进行升级或更换，采用更先进的控制算法和人机交互界面，以提高机床的控制精度和操作便捷性。
3. 集成化改造：将改造后的数控系统与机床的其他部分进行集成，实现机床的自动化和智能化，提高生产效率和降低人工成本。
四、实施步骤1. 需求分析：根据企业的实际需求和生产工艺，确定数控系统改造的目标和要求。
2. 方案设计：根据需求分析的结果，制定详细的数控系统改造方案，包括硬件升级、软件升级和集成化改造等方面。
3. 采购与备件准备：根据方案需要，采购所需的硬件设备和软件，并准备好备件。
4. 施工安装：按照方案进行施工安装，包括硬件的安装、软件的调试和集成化改造等。
车床的数控改造
车床的数控改造车床的数控改造是当前机械工程领域中的研究热点之一。
随着科技的不断发展，计算机技术被广泛应用于机械制造领域，数控车床因其高效、高精度、高质量的特点越来越受到重视，并越来越多地得到应用。
本文将重点阐述车床的数控改造，以及这种更新方式对于机械加工发展所带来的积极意义。
一、什么是数控车床数控车床是指通过计算机数控技术来控制车床操作的设备。
传统车床需要人工操作，而数控车床可以通过计算机程序来控制车刀、定位、轴向移动、速度等操作，从而实现高效、高精度、高质量的生产。
数控车床的数控系统是整个数控车床的核心部件，通常包括数控装置、编程器、控制软件等多个部分。
数控系统的主要功能是接收来自编程器输入的指令，将这些指令转化为电气信号发给数控装置，再由数控装置将指令转化为机械运动的信号，控制机床进行各种加工过程。
二、车床的数控改造数控车床是近年来生产制造领域中的一项高新技术，广泛应用于各种机械制造行业。
如今，许多传统车床使用两种不同的方式进行数控改造：1.局部改造。
升级车床的一些关键部件、如精度高、可重复性好的驱动技术和行程控制，如此一来，车床的性能和精度可以获得提升。
2.全面改造。
在原有设备基础上进行全面翻新更新，改变机床的传统下刀方式，实现电控设备统一管理。
这些改造方法不仅可以显著提高车床的生产效率，还可以提高车床的加工精度和重复性。
目前市面上的数控系统大多数都是即插即用的，适用范围广泛。
三、数控车床改造的优点和发展趋势1.提高生产效率。
采用数控系统进行车床改造，可以使机器工作更加智能化，从而提高生产效率。
通过数控系统操作人员可以一次性编好程序并运行，大大降低了操作人员的劳动强度和干扰，同时大幅度提高了生产效率。
2.提高生产精度。
传统的车床需要经过复杂的机械调整才能获得高精度的零件加工效果。
而采用数控系统改造，可以通过计算机精准地控制车床操作，消除了由人员操作过程中的误差和误差堆积引起的加工不精确，提高了加工的准确性。
车床的数控化改造方案(精简)
普通车床的数控化改造方案数控化加工是机械加工行业朝高质量，高精度，高成品率，高效率发展的趋势。
结合我国实际国情，经济型数控车床是我国从普通车床向数控车床发展的及其重要的台阶。
利用现有的普通车床，对其进行数控化改造是一条低成本，高效益的途径。
一、总体方案：图1 数控系统的总体框架配置总体框架说明：1、PC机可采用工控PC机，可满足该控制系统的控制要求。
2、运动控制卡。
我们采用了由ADVANTECH公司生产的PCL运动控制卡。
该卡是一种高速三轴步进电机运动控制卡，它有16位的数字输入、输出口，可实现三轴联动。
因此，它可以满足车床X，Z轴联动，实现直线，圆弧插补。
3、光电耦合电路是自己设计的，它的作用是能够隔离外部干扰信号对运动控制卡的信号冲击，提高系统的稳定性。
4、机床本体是由C613改造而来，拆除原来的丝杆，溜板箱，变速箱等，保留原来的三爪卡盘等。
5、步进电机及其驱动器是采用南京四通公司的。
驱动器的输入电压式45V，考虑步进电机的步距角和丝杆的螺距，本系统X轴的脉冲当量是0.00125，Z 轴的脉冲当量是0.0025。
完全能够达到0.005mm的加工精度要求。
6、各种限位开关，减速开关，回零开关均安装在机床本体上，限位开关是起这硬件硬限位的作用，当车床加工工件超出加工范围时，车床自动停止加工。
减速开关的作用是当车床刀架回零并走到车床零点附近时，减速开关被开启并通知车床减速走到零位置。
二、进给系统的设计考虑到该数控系统是开环控制，没有位置反馈，故进给系统尽可能的要减少中间传动环节。
本车床的X，Z两轴进给系统去掉了原来的进给系统的中间传动环节，直接采用了步进电机＋刚性联轴器＋滚珠丝杆的传动方案。
拆除原来的丝杆，增加少量的机械附件，就可安装步进电机及滚珠丝杆螺母副。
根据计算，要求步进电机的扭距是5 Nm。
我们选用步进电机是南京四通公司的86BYG250C-SAFRBC-0302，步距角选用0.9/1.8，扭距是7.5Nm。
cw6163普通车床数控系统改造设计
Cw6163普通车床微机数控化改造摘要：随着生产技术的发展，对数控技术及其产品的性能要求越来越高。
这就要求现代的机床具有高效率、高柔性、低成本等优点，以满足生产发展的需要。
我们必须对车床进行改造。
首先，根据设计任务和要求提出数个总方案，进行综合分析、比较和论证。
最后确定一个可行的总体方案。
从而确定了系统的运动方式、伺服系统等等。
在此基础上，对伺服系统机械部分进行详细的设计、计算。
最后，根据总体方案及机械结构的控制要求，确定硬件电路的总体方案。
改造后的数控车床的主要性能和结构与相应的普通机床类似，但数控化后增加了自动化程序、功能有所扩展、结构也有了改进。
关键字：数控技术、车床、改造。
Cw6163 microcomputer numericalrebuilding of common latheAbstractDuring the development of production technology, we will need higher and higher ability of numerical control technology and its productions. So the machine tool should have many advantage, such as high efficiency，high flexibility, low cost and so on.. In order to satisfy the request of production development, we must improve our lathe.First, Introduce several total programs according to the task and request of design. And I analyse and compare and argue the programs. At last I make sure the best program.So I can confirm the way of systematic movement 、servo-system and so on .on this base I have a careful design and count to servo-system and machine parts. At last according to the total program and control require of machine construction, I make sure the total program of hardware circuit and draw fabric design.Above all, after the rebuilding the main ability and construction of numerical lathe is same as the usual lathe. But the numerical lathe may increase the automatism program and enlarge the function and rebuild the construction.Keywords: numerical control technology, lathe, rebuilt.目录摘要----------------------------------------------------------1 Abstract ------------------------------------------------------- 1 绪言 ------------------------------------------------------------1第一篇总体方案的确定------------------------------------------4 第一章系统运动方式的确定---------------------------------4第二章伺服系统的选择--------------------------------------5 第三章计算机系统的选择------------------------------------5 第四章机械传动方式的确定----------------------------------5 第二篇 CK6163纵向伺服系统设计及计算―――――――――------------7 第一章确定脉冲当量----------------------------------------7 第二章计算切削力------------------------------------------7 第三章滚珠丝杆副的设计、计算和选型―――――――――――-------8 第四章传动元件的设计、计算及选用――――――――――------11 第五章步进电机的计算与选型――――――――----------------12 第三篇经济型数控钻床工作台Z向伺服系统的设计及计算------------22 第一章选择脉冲当量 ----------------------------------------22 第二章计算切削力――――――――――――--------------------22 第三章滚珠丝杆副的设计、计算和选型工作台--------25 第四章传动元件的设计、计算及选用------------------26 第五章步进电机的计算与选型------------------31 第四篇C K6163微机数控系统硬件电路设计----------------33 第一章控制系统的功能--------------------------------------33 第二章系统电气控制的结构框图------------------------------33 第三章中央处理单元C P U和存储器的选择及它们之间的连接电路---34 第四章译码电路的设计--------------------------------------40 第五章 I/O接口电路及辅助电路设计 ---------------------------42 第六章键盘显示器接口电路 -----------------------------------46 第七章步进电机接口及驱动电路 -------------------------------47 第八章其它辅助电路 -----------------------------------------51 第九章C K613微机控制系统硬件电路原理图------------52 第十章典型零件的加工工艺--------------------------------55结论 -------------------------------------------------------------56 致谢 -------------------------------------------------------------57 参考文献 ---------------------------------------------------------58第一篇数控系统的总体方案的拟定第一章系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位/直线系统和连续控制系统。
CA6140车床数控化改造设计
确保数控系统与车床电气系统的连接 稳定可靠，包括信号线、电源线等。
数控系统功能
根据车床加工需求，选择具有插补、 补偿、固定循环等功能的数控系统。
主轴系统改造
01
02
03
主轴电机更换
根据需要，更换更高功率 和转速的主轴电机，提高 加工效率。
主轴轴承调整
优化主轴轴承配置，提高 主轴刚性和回转精度。
主轴冷却系统改造
结构简单、操作方便、加工精度高、 适用范围广。
CA6140车床工作原理
操作流程
工件固定在机床工作台上，刀具旋转并沿轴线移动，通过刀具和工件的相对运动实现切削加工。
主要结构
由主轴箱、进给系统、工作台、润滑系统等部分组成。
Hale Waihona Puke CA6140车床现有问题加工精度不足
由于机械传动链误差和 热误差，导致加工精度
通过改进车床的附件配置，拓展其加 工范围，满足更多类型零件的加工需 求。
加强环保性能
优化车床的冷却和排屑系统，减少加 工过程中的噪音和粉尘排放，提高环 保性能。
对其他车床改造的启示
重视技术升级
对于其他车床改造，应重视数控技术的升级和应用，以提高加工 精度和生产效率。
强化自动化程度
在改造过程中，应尽可能提高设备的自动化程度，减轻工人的劳 动强度。
难以保证。
自动化程度低
手动操作和调整较多， 加工效率低下，工人劳
动强度大。
维护成本高
机械部件磨损较快，维 修保养成本较高。
生产安全性差
存在机械伤害的风险， 对工人安全构成威胁。
03
数控化改造方案
数控系统选择
数控系统类型
数控系统连接
选择适合ca6140车床的数控系统，如 FANUC、SIEMENS等知名品牌。
数控机床升级改造设计报告
数控机床升级改造设计报告1. 引言随着制造业的发展，数控机床逐渐取代了传统的人工加工方式，成为现代制造业中不可或缺的设备。
然而，随着科技的进步和市场需求的变化，旧的数控机床往往无法满足现代制造业的需求。
因此，本报告旨在对数控机床的升级改造进行设计，以提高机床的加工精度和效率，进而提升整体生产效益。
2. 设计目标本次数控机床升级改造的设计目标如下：1. 提高加工精度：通过改进控制系统，提高机床的定位精度和重复定位精度，降低加工误差。
2. 提高加工效率：优化切削刀具和加工参数的选择，缩短加工时间，提高机床的工作效率。
3. 提高自动化程度：增加自动上下料装置，实现机床的自动化操作，减少人工干预的过程。
4. 改善人机界面：更新人机界面设备，提供更友好的操作界面，方便操作员使用。
5. 考虑成本控制：在提高加工质量和效率的前提下，尽量控制升级改造的费用。
3. 设计方案基于上述设计目标，本次数控机床升级改造的设计方案如下：3.1 升级控制系统首先，我们将升级数控机床的控制系统，采用更高性能的数控系统。
新的数控系统具有更高的频率响应和更精确的运动控制算法，能够提高机床的工作精度和平滑度。
同时，我们将优化系统的传感器和反馈装置，提高机床的定位精度和重复定位精度。
3.2 优化切削刀具和加工参数其次，我们将对现有的切削刀具和加工参数进行优化。
通过选择更适合的切削刀具和优化切削参数，可以提高切削效率和加工质量。
此外，我们还将优化冷却润滑系统，以保证切削过程中的热量和摩擦力的有效控制。
3.3 增加自动上下料装置为了提高机床的自动化程度，我们将增加自动上下料装置。
这样，操作员只需放置加工件和切削刀具，机床就能自动进行加工操作，减少了人工的干预过程，同时提高了加工效率。
3.4 更新人机界面设备为了改善机床的操作界面，我们将更新人机界面设备。
新的人机界面设备可以提供更友好的操作界面，方便操作员进行参数设置和监控机床的工作状态。
C61100车床数控系统机械和电气综合改造技术方案
C61100车床数控系统电气和机械改造技术方案一：系统描述1. C61100车床是山东德州生产的卧式大型车床，该设备系90年代初期产品，电气控制采用传统继电器控制方案，主轴由交流22KW异步电机驱动，小拖板的横向和纵向进给由手动控制，很难完成复杂形线的加工。
2. 该C61100车床最大加工工件长度3000毫米，最大加工直径1000毫米，属于该公司主力设备；3. 随着加工任务的增加，加工精度的提高，加工复杂程度的加大，手动操作加工已经无法完成诸如球面的加工，急需改造。
考虑到加工工艺需求和价格等因素，决定只对拖板的X、Z进给进行机电一体化改造；4. 成都海科工控有限公司致力于机电一体化传动技术，在系统成套和设备改造方面有着丰富的经验，经现场查看和与客户的技术沟通，我们确信完全有能力将此系统进行按期改造并最终实现强大的数控车床功能。
二：问题分析和改造方案的提出1. 原机床的拖板及刀架的X轴和Z轴系手动控制，无法实现两轴同动插补定位，无法达到车球面的目的，使得车床的加工能力大大受限；1.1 由此，我们采用一台目前流行的标准车床CNC系统台湾台达PUTNC-H4-T,动力驱动上采用两台台湾台达ASD-A交流伺服系统控制X轴和Z轴，完全实现了复杂的插补运算和轴间连动；1.2 新的系统支持DNC动态加工，支持CAM加工代码；支持MPG手动加工；2. 新的系统控制精度高，调校简单，系统可实现自动刀具补偿，丝杠螺距补偿，是一种非常稳定的结构；2.1 新系统电机连接上，采用零间隙零间隙同步皮带形式连接，安装和调试维修均非常方便；3.机械传动上，对精度起绝对作用的定位机构，原系统采用梯形丝杠结构，存在传动效率低，反向间隙大等问题，另外，这种梯形丝杠承载能力非常不足，传动间隙和摩擦系数不可控；3.1丝杠替代：车床原有进给丝杠为直径Φ40和Φ32的梯形螺纹丝杠，考虑到丝杠轴肩加工余量的问题，采用公称直径相同（Φ40和Φ32）的滚珠丝杠替换，型号为R40-5T3-FSI-1200-1300-0.023、R32-5T3-FSI-600-700-0.023；3.2承载能力：滚珠丝杠的承载能力主要受丝杠直径、导程角及摩擦系数的影响，滚珠丝杠的摩擦系数为：0.003~0.005；导程角为2.8度；3.3轴向推力比较；a)Φ40滚珠丝杠与9.4牛·米电机组和：电机产生推力计算：F=Tr·D·∏·η/(P·g)=（9.4x2000x3.14x0.85）/(10x9.8) =23.6(kN)Φ40的滚珠丝杠能承受的额定力矩：19KNb) Φ32滚珠丝杠与7.16牛·米电机组和：电机产生推力计算：F=Tr·D·∏·η/(P·g)=（7.16x2000x3.14x0.85）/(10x9.8) =15.2 (kN)Φ32的滚珠丝杠能承受的额定力矩：16.9KN通过比较发现，丝杠和电机的选型能较好的匹配！3.4 综上所述，滚珠丝杠对于精度和传动效率以及承载能力提高巨大，是理想的传动元件；4. 根据现场测绘和经验分析，X轴和Z轴伺服电机扭矩分别选用7.16牛·米和9.4牛·米，电机与机械连接采用减速比2：1同步带传动；电机型号为：ASMT15M250AK和ASMT20M250AK；5. 改造后总体的控制结构如下图：三：改造后系统的软件功能和操作画面画面操作说明开机画面控制器电源 ON 之后先进入开机画面，如下图：待机画面经过3 秒之后，进入待机画面 (按『重置』键时也会进入此模式画面)自动模式AUTO画面按一下『自动/MDI』进入自动模式，其画面如下图：自动模式下『软键』有：1. 程序暂停：只有在程序执行中才有效。
机床数控化改造实例
机床数控化改造实例随着科技的不断发展，机床数控化改造已经成为制造业最为重要的技术变革之一。
机床数控化改造只是一种先进的技术手段，它通过对原有机床进行改造，使其具有数控的能力，既提高了生产效率，也提高了产品精度，大大降低了材料和时间的浪费，提高了生产效率，成为现代制造企业必备的生产工具。
针对这一发展趋势，本篇文档将来展示一些机床数控化改造的实例。
1.铣床改造传统的铣床较为单一，只能完成一些简单的加工工作，在现代工业发展的今天已经无法满足市场的需求。
为此，一些企业对铣床进行了改造，使之具有多种多样的功能，提高了工作效率，降低了成本。
改造后的铣床，具有自主控制能力和自动化加工功能，可以实现平面铣削、零件成型、草绘加工等多种加工方式，效率高、精度高，受到了广泛的应用。
2.车床改造传统车床在使用过程中，存在许多设备老化和老化退化的问题，这就需要对车床进行进一步的改造和升级。
改造后的车床，能够通过控制系统自主完成工作，操作简单、高效、精确。
改造后的车床不仅可以实现常规的车削加工，还可以实现自由曲面加工和多轴联动加工，提高了生产工艺和生产效率，节约这企业的成本。
3.磨床改造传统磨床加工效率较低，精度不够高，无法满足现代工业对于制品质量的要求。
为了改变这种现状，很多企业对磨床进行了改造。
改造后的磨床，不仅可以实现自动化加工，还可实现多种加工模式，提高了工艺的自动化程度和加工质量，降低了企业的成本。
4.刨床改造传统的刨床在使用过程中存在重复性低、操作过程复杂等问题，这限制了刨床的应用范围和工作效率。
改造后的刨床，不仅能够实现更高的精度、更高的速度，还能够通过自动化加工实现多模式，应用效果显著。
5.补强型数控补强型数控是目前最为先进、最受欢迎的一种机床数控化改造方式，主要解决了数控化改造前的瑕疵和问题，提升了机床的整体性能和加工效率。
6.组合型数控组合型数控是一种通过组装多种机床构件、组合而成的数控机床。
它能够通过多种机床的组合形式实现各种复杂的加工工作，不仅加工效率高，还具有精度高、可靠性好的优点。
基于广数980T的数控车床系统改造
目录
GSK980T系统结构及安装 数控系统与设备之间的连接方法； 机床输入输出接口及调试 机床调试及报警处理
第一章
GSK980T系统结构及安装
认识数控车床
卧式数控车床
立式数控车床
数控车床的结构
数控车床加工的零件
加工零件类型： 轴类、盘套类、 形状复杂的 回 转体件和螺纹等。
接口说明
XS34 主轴接口 26芯D型插座（孔）
接口说明
XS38 手脉接口 26芯D型插座（针）
接口说明
XS39 ，XS40 输入输出接 口 XS39 为 25 芯 D 型插座 （孔），XS40 为 25 芯 D 型插座（针）
接口说明
XS41 ，XS42 扩展输入输 出接口 XS41 为 25 芯 D 型插座 （针），XS42 为 25 芯 D 型插座（孔）
括瞬间电流 200mA 以下。 ② 输出 ON 时的饱和电压，200mA
时最大为 1.6V，典型值为 1V。 ③ 输出 OFF 时的耐电压，包括瞬间
电压 24+20%以下。 ④ 输出 OFF 时的泄漏电流，100μA
以下。
输出信号说明
输出信号说明
输出信号说明
主轴自动换档控制
主轴自动换档控制
将各种插头插接牢固，上紧固定螺钉，禁止在系统上电后插、 拔信号线接头。 安装数控系统时，系统面板不要被硬物、利器 等划伤；若要油漆时，应取下数控系统，以避免弄脏系统面板。 数控系统周围应无强电、强磁干扰源，尽量远离易燃、易爆物 品和各种危险品。
GSK980TB3 系统外形安装尺寸图
附加面板
面板上的扩展孔可由用户定义功能，如急停、程序锁、系统 上电、 系统下电、进给保持、循环启动、手脉等。
机床数控改造机械系统设计
机床数控改造机械系统设计机床数控改造是将传统机床进行现代化改造，使其具备自动化、数字化、智能化的特点，从而提高生产效率和加工精度。
机械系统设计是数控改造中的核心环节，它涉及到数控系统、机床结构、传动系统、控制系统等多个方面，下面将详细介绍机床数控改造机械系统设计的相关内容。
首先，机床数控改造的第一步是确定数控系统的类型和配置。
数控系统是影响机床改造效果的关键因素之一、根据加工要求和预算限制，可以选择经济型、普通型或高性能型的数控系统。
在确定数控系统的配置时，需要考虑控制精度、加工速度、操作界面等多个因素，并与机床结构相匹配。
其次，机床结构设计是机床数控改造的另一个重要方面。
传统机床的结构通常需要进行改造，以适应数控系统的要求。
结构设计包括基座、滑台、主轴、进给系统等多个方面。
基座的刚性要足够高，以保证机床的稳定性；滑台和主轴的导轨、轴承等部件要选用高精度的产品，以确保加工精度；进给系统的传动方式要选择精度高、反应快的电机及传感器。
传动系统设计是机床数控改造中的关键环节之一、传动系统将数控系统的指令转化为机床的相应运动，直接影响机床的加工精度和速度。
通常情况下，传动系统采用伺服电机与滚珠丝杠、同步带等传动装置组合。
滚珠丝杠具有传动精度高、刚性好等特点，适用于要求较高的加工。
而同步带则适用于速度较快的加工。
对于重载加工，还可以采用液压操纵或齿轮传动等方式。
最后，控制系统设计是机床数控改造的关键环节之一、控制系统对于机床的精度、速度、功能等方面的要求越来越高。
控制系统通常包括数控主机、操作面板、程序控制器等。
数控主机是数控系统的核心部件，负责接收和解析机床控制程序，同时控制机床的各个部位的动作。
操作面板是供操作人员使用的界面，可以通过操作面板调整加工参数、选择工艺、输入指令等。
程序控制器负责计算机床的运动轨迹，并控制伺服系统和进给系统的工作。
在机床数控改造的过程中，机械系统设计起到了至关重要的作用。
它涉及到数控系统、机床结构、传动系统、控制系统等多个方面。
CA6140车床的数控改造
CA6140车床的数控改造摘要我国数控机床产量持续高速增长，数控机床在加工精度、自动化程度、生产效率、劳动强度等诸方面都有普通机床无法比拟的优势，但购买新的数控机床特别是大型数控机床费用很高，常使许多用户望而怯步，对普通机床实施数控化改造，不仅实用性能良好、周期短，而且可以节约大量资金。
本文主要论述了普通车床改造的项目、步骤和需要进行改造的主要部件。
重点讨论了CA6140机床的主轴系统、进给系统、丝杠、刀架以及导轨的改造。
通过对老机床实施数控化的改造，可以节约成本，提高工作效率。
关键词：普通机床数控化改造目录第一章数控车床的简介 (1)第二章数控机床的改造概述 (5)第三章数控机床的改造 (11)第四章机床数控系统的选择 (32)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录A××××× (37)第一章数控车床简介1.1数控机床概述数控机床及由数控机床组成的柔性化制造系统是改造传统机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础，它的发展一直备受人们关注。
数控机床以其卓的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目。
它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为先进制造技术中的一项核心技术。
通过持续的开发研究以及对信息技术的深化应用，促进了数控机床性能和质量的进一步提升，使数控机床成为国民经济和国防建设发展的重要制造装备。
我国数控机床产量持续高速增长，根据市场需求和技术发展趋势，应重点推进高效、精密为核心的数控机床“μm”级工程，加强发展高性能、高可靠性数控功能部件，积极开展复合加工机床、超精密数控机床和可重构制造系统的工程化研究等相应的关键技术。
近6年来，我国数控金切机床（简称数控机床）产量一直以年均增长超过30%速度发展。
据初步统计，2004年数控机床的产量为51860台，同比增长40.8%,数控机床的消费量约74000台，同比增长32%。
数控车床电气控制系统改造
数控车床电气控制系统设计〖摘要〗数控机床是典型的机电一体化产品，它综合了电子计算机、自动控制、自动检测、液压与气动以及精密机床等方面的技术。
数控机床的高精度、高效率决定了发展数控机床是当前中国机械制造业技术改造的必由之路，是未来工厂自动化的基础。
用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展，所以必须大力提高机床的数控化率。
本设计主要任务是将CA6140型普通车床改造为数控车床。
〖关键词〗数控机床改造电气控制系统变频器目录前言 (1)一、概述 (2)（一）数控机床改造的意义 (2)（二）车床的性能和精度的选择 (2)（三）车床数控改造总体方案 (2)二、主轴驱动及控制 (3)（一）主轴驱动系统概述 (3)（二）数控机床对主轴驱动系统的要求 (3)（三）交流主轴电机的结构与工作特性 (5)三、伺服驱动系统 (6)（一）概述 (6)（二）伺服系统的组成 (6)（三）伺服系统的基本要求 (7)四伺服驱动电机 (7)五、刀架控制系统 (8)（一）刀架电动机工作原理 (8)（二）刀架电动机接线方法 (10)六、电气图 (11)（一）原理图 (11)（二）系统连接框图 (12)（三）电气控制柜布局图 (13)（四）变频器接线原理图 (14)七、电气元器件的选择 (15)（一）熔断器的选用 (15)（二）接触器的选用 (16)（三）热继电器的选用 (17)（四）变频器的选用 (17)结束语 (19)感谢词............................................ 错误!未定义书签。
参考文献 (20)附录：数控机床电气元件明细表 (21)前言数控车床改造，主要是对原有机床的结构进行创造性的设计，最终使机床达到比较理想的状态。
数控车床是机电一体化的典型代表，其机械结构同普通的机床有诸多相似之处。
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数控机床改造系统（一）数控系统发展简史及趋势1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。
6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。
从此，传统机床产生了质的变化。
近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
1．数控（NC）阶段（1952～1970年）早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床实时控制的要求。
人们不得不采用数字逻辑电路"搭"成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HARD-WIRED NC），简称为数控（NC）。
随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年的第一代--电子管；1959年的第二代--晶体管；1965年的第三代--小规模集成电路。
2．计算机数控（CNC）阶段（1970年～现在）到1970年，通用小型计算机业已出现并成批生产。
于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段（把计算机前面应有的"通用"两个字省略了）。
到1971年，美国INTEL 公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件--运算器和控制器，采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器（MICROPROCESSOR），又可称为中央处理单元（简称CPU）。
到1974年微处理器被应用于数控系统。
这是因为小型计算机功能太强，控制一台机床能力有富裕（故当时曾用于控制多台机床，称之为群控），不如采用微处理器经济合理。
而且当时的小型机可靠性也不理想。
早期的微处理器速度和功能虽还不够高，但可以通过多处理器结构来解决。
由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。
到了1990年，PC机（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已发展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求。
数控系统从此进入了基于PC的阶段。
总之，计算机数控阶段也经历了三代。
即1970年的第四代--小型计算机；1974年的第五代--微处理器和1990年的第六代--基于PC（国外称为PC-BASED）。
还要指出的是，虽然国外早已改称为计算机数控（即CNC）了，而我国仍习惯称数控（NC）。
所以我们日常讲的"数控"，实质上已是指"计算机数控"了。
3．数控未来发展的趋势3.1继续向开放式、基于PC的第六代方向发展基于PC所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。
至少采用PC机作为它的前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。
PC机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。
远程通讯，远程诊断和维修将更加普遍。
3.2向高速化和高精度化发展这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。
3.3向智能化方向发展随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度将不断提高。
（1）应用自适应控制技术数控系统能检测过程中一些重要信息，并自动调整系统的有关参数，达到改进系统运行状态的目的。
（2）引入专家系统指导加工将熟练工人和专家的经验，加工的一般规律和特殊规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有人工智能的专家系统。
（3）引入故障诊断专家系统（4）智能化数字伺服驱动装置可以通过自动识别负载，而自动调整参数，使驱动系统获得最佳的运行。
（二）机床数控化改造的必要性1．微观看改造的必要性从微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。
1.1可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。
由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。
1.2可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。
由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。
数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了"柔性自动化"。
1.3加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要"修配"。
1.4可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。
1.5拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。
1.6由以上五条派生的好处。
：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。
以上这些优越性是前人想象不到的，是一个极为重大的突破。
此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。
数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。
2．宏观看改造的必要性从宏观上看，工业发达国家的军、民机械工业，在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。
其本质是，采用信息技术对传统产业（包括军、民机械工业）进行技术改造。
除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外，还包括在产品开发中推行CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS（管理信息系统）、CIMS等等。
以及在其生产的产品中增加信息技术，包括人工智能等的含量。
由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造（称之为信息化），最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。
而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。
如我国机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已达20.8％，因此每年都有大量机电产品进口。
这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。
（三）机床与生产线数控化改造的市场1．机床数控化改造的市场我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3％。
近10年来，我国数控机床年产量约为0.6～0.8万台，年产值约为18亿元。
机床的年产量数控化率为6％。
我国机床役龄10年以上的占60％以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20％，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60％以上）。
可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。
用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。
所以必须大力提高机床的数控化率。
2．进口设备和生产线的数控化改造市场我国自改革开放以来，很多企业从国外引进技术、设备和生产线进行技术改造。
据不完全统计，从1979～1988年10年间，全国引进技术改造项目就有18446项，大约165.8亿美元。
这些项目中，大部分项目为我国的经济建设发挥了应有的作用。
但是有的引进项目由于种种原因，设备或生产线不能正常运转，甚至瘫痪，使企业的效益受到影响，严重的使企业陷入困境。
一些设备、生产线从国外引进以后，有的消化吸收不好，备件不全，维护不当，结果运转不良；有的引进时只注意引进设备、仪器、生产线，忽视软件、工艺、管理等，造成项目不完整，设备潜力不能发挥；有的甚至不能启动运行，没有发挥应有的作用；有的生产线的产品销路很好，但是因为设备故障不能达产达标；有的因为能耗高、产品合格率低而造成亏损；有的已引进较长时间，需要进行技术更新。
种种原因使有的设备不仅没有创造财富，反而消耗着财富。
这些不能使用的设备、生产线是个包袱，也是一批很大的存量资产，修好了就是财富。
只要找出主要的技术难点，解决关键技术问题，就可以最小的投资盘活最大的存量资产，争取到最大的经济效益和社会效益。
这也是一个极大的改造市场。
（四）数控化改造的内容及优缺1．国外改造业的兴起在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。
由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个"永恒"的课题。
我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。
在美国、日本、德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。
在美国，机床改造业称为机床再生（Remanufacturing）业。
从事再生业的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton机床公司、Devlieg-Bullavd（得宝）服务集团、US设备公司等。
美国得宝公司已在中国开办公司。
在日本，机床改造业称为机床改装（Retrofitting）业。
从事改装业的著名公司有：大隈工程集团、岗三机械公司、千代田工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。
2．数控化改造的内容机床与生产线的数控化改造主要内容有以下几点：其一是恢复原功能，对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复；其二是NC化，在普通机床上加数显装置，或加数控系统，改造成NC机床、CNC机床；其三是翻新，为提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；对其不满足生产要求的CNC 系统以最新CNC进行更新；其四是技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次的更新改造。
3．数控化改造的优缺3.1减少投资额、交货期短同购置新机床相比，一般可以节省60％～80％的费用，改造费用低。
特别是大型、特殊机床尤其明显。
一般大型机床改造，只花新机床购置费用的1/3，交货期短。
但有些特殊情况，如高速主轴、托盘自动交换装置的制作与安装过于费工、费钱，往往改造成本提高2～3倍，与购置新机床相比，只能节省投资50％左右。
3.2机械性能稳定可靠，结构受限所利用的床身、立柱等基础件都是重而坚固的铸造构件，而不是那种焊接构件，改造后的机床性能高、质量好，可以作为新设备继续使用多年。
但是受到原来机械结构的限制，不宜做突破性的改造。
3.3熟悉了解设备、便于操作维修购买新设备时，不了解新设备是否能满足其加工要求。
改造则不然，可以精确地计算出机床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者对机床的特性早已了解，在操作使用和维修方面培训时间短，见效快。
改造的机床一安装好，就可以实现全负荷运转。