普通机床数控化改造实例及分析
CA6140普通车床数控化改造解析
第一章前言1.1问题提出数控车床作为机电液气一体化的典型产品，是现代机械制造业中不可缺少的加工设备，在机械制造业中发挥着重要的作用，能解决机械制造中结构复杂、精密、批量小、零件多变的加工问题，且产品加工质量稳定，生产效率较高。
企业要在激烈的市场竞争中获得生存、求得发展,就必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本,制造出合乎市场需要的、性能合适的产品,而产品质量的优劣,制造周期的快慢,生产成本的高低,又往往受工厂现有加工设备的直接影响。
购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,但是成本太高，很多工厂在短时间内都无法有那么多的资金，这严重阻碍企业的设备更新和设备改造的步伐；同时目前大多数企业还有数量众多，而且还具有较长使用寿命的普通机床，由于普通机床加工精度相对较低、不能批量生产，生产的自动化程度不高，生产自适应性差，但考虑投资成本，产业的连续性和转型周期，又不能马上淘汰。
而改造现有旧机床、配备与之相适应的数控系统，把普通机床改装成数控机床，是当前许多企业对现有设备改造换代的首选办法，也是提高机床数控化率的一条有效途径，不失为一条投资少、提升产品加工精度及质量，提高生产效率的捷径，使企业提升竞争力，在我国成为世界制造业中心及制造强国的进程中，占有一席之地。
1.1.1国内外数控系统发展概况机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生和发展。
随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。
在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。
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。
普通机床的数控化改造
技术创新
数控系统
采用先进的数控系统，实现高精度、高速度 的加工控制。
刀具系统
采用新型刀具材料和刀具结构，提高刀具的 寿命和加工效率。
传动系统
采用高效传动系统，如静压轴承、静压导轨 等，提高机床的刚性和稳定性。
冷却系统
采用先进的冷却技术和装置，减少加工过程 中的热量产生和温度变化。
市场前景
市场需求
参考文献2
普通机床数控化改造的 方法与步骤.pdf
参考文献3
普通机床数控化改造的 实例分析.pdf
THANKS
感谢观看
适应性强
普通机床适用于各种类型 的加工任务，可以加工各 种材质和形状的零件。
数控机床的特点
数字控制
数控机床采用数字控制系 统，通过程序控制实现自 动化操作。
高效加工
数控机床可以进行高效加 工，提高生产效率和加工 精度。
高精度
数控机床的加工精度通常 比普通机床高。
机床改造的必要性
提高加工效率
通过将普通机床改造为数控机床 ，可以大幅提高加工效率，降低
安装新部件
按照改造方案，安装新的数控 部件，如数控柜、伺服电机、
光栅尺等。
连接线路
连接各种线路，包括电源线、 信号线等，确保机床的正常运
行。
调试动作
在安装完成后，进行空载和负 载调试，检查各动作是否正常
。
调试和验收
进行静态调试
01
检查各部件的安装位置、连接情况等，确保机床的静态精度满
足要求。
进行动态调试
优化加工流程
数控机床可以精确控制加工过程，避免了传统加 工中由于人为因素导致的误差和浪费。
3
提高设备利用率
机床数控化改造实例
机床数控化改造实例机床是现代工业生产中不可或缺的一种设备，它能够实现物料加工、零件切割等工作。
性能越优越的机床，生产效率越高，因此机床一直是厂家关注的对象之一。
随着科技的不断发展和革新，机床工艺技术也在不断提升。
而机床数控化改造正是其中的一种重要举措。
什么是机床数控化改造？数控技术是一种集计算机与数学控制技术于一体的高新技术。
机床数控化改造其实就是利用数控技术对传统的机床进行改造，使其具有自动化、智能化、高精度、高效率等特点。
通过对机床进行数控化改造，可以有效提升机床的加工精度、生产效率、格式化生产、节省人力和成本，是工业现代化发展的大势所趋。
机床数控化改造的实例分析1.数控加工中心机床这种数控机床基于传统机床的结构进行升级改造，使用计算机对机床进行数控化操作，使其在生产中的加工精度和生产效率大大提高。
数控加工中心机床是一种多工位刀库、高速切削、多角度加工能力的设备，其特点在于其操作过程完全自动化，生产效率高，准确性高，智能化程度高。
这种机床不仅适用于大型工程项目，也适用于各类小型生产企业。
2.数控车床数控车床是一种采用计算机技术来完成工具运动和工件制作过程自动化的设备。
该机床通过对旋转工件的结构加以改进，使加工效率最大化，准确性极高。
同时，它在操作和编程方面相对简单，且能够在短时间内完成数控化改造。
3.数控钻床数控钻床则是针对钻床进行数控化改造，使其在加工过程中表现出更高的生产效率和加工精度。
改造后的数控钻床可以自动执行各种操作，如切削、丝锥、排刀等等，大大提高了加工效率和准确度。
4.数控铣床数控铣床是将铣削工艺数控化改造的一种典型应用，它是将机械设备与计算机系统结合起来进行铣削加工。
该机床的加工精度可以达到极高的准确度，同时在生产效率上可以大大提高，节省了时间和人力成本。
总体来看，机床数控化改造的过程不仅可以提升机床性能、提高生产效率和加工精度，还对提升企业的智能制造和生产效益有非常重要的推动作用。
X62W普通铣床数控化改造的设计
X62W普通铣床数控化改造的设计数控化改造设计报告一、引言X62W普通铣床是一种广泛应用的传统机床，其具备铣削、钻孔、镗削和倒角等功能。
但由于其操作复杂，操作人员对加工的技术要求较高，而且生产效率低下，无法满足现代生产加工的需要。
为了提高生产效率和产品加工质量，本报告将设计X62W普通铣床的数控化改造方案。
二、数控化改造方案1.数控化设备选型：根据X62W普通铣床的结构和特点，本次数控化改造选用一台名为CNC-1325的数控系统，该系统具备高性能的控制功能，易于操作和维护。
2.电气系统改造：将X62W普通铣床的原来的电气系统进行改造，将其改为适应数控系统的电气系统。
包括控制柜的改造和布线工作。
3.机械结构改造：对X62W普通铣床的机械结构进行改造，以适应数控系统的需求。
改造主要包括以下几个方面：（1）XYZ轴导轨改造：将原来的导轨改为高精度的线性导轨，以提高运动精度和稳定性。
（2）主轴电机改造：将原来的主轴电机更换为更高功率和更高转速的电机，以提高工作效率和加工精度。
（3）伺服电机改造：将原来的传统电机更换为伺服电机，以提高运动的精度和稳定性。
4.控制系统改造：本次数控化改造选用CNC-1325数控系统，需要对其进行与X62W普通铣床的机械结构相配合的改造工作。
包括参数设置、程序编写和操作界面的设计等。
5.人机界面改造：为了提高操作的便捷性和人机交互的友好性，需要对数控系统的人机界面进行改造。
通过设计直观、简洁和易于操作的界面，提高操作人员的工作效率。
6.安全系统改造：为了保障操作人员的安全，需要对X62W普通铣床的安全系统进行改造。
添加安全传感器和急停按钮等安全设备，以提高操作的安全性。
7.系统集成和优化：将所有的改造部件和系统进行集成和优化工作，确保数控系统的稳定运行和良好的工作效果。
三、改造效果通过对X62W普通铣床的数控化改造，可以达到以下效果：1.提高生产效率：数控系统具备高速和高精度的特点，可以大大提高生产效率和加工质量。
机床数控化改造现状与设计实例
机床数控化改造现状与设计实例引言机床是制造业中不可或缺的重要设备之一，而数控化改造是现代制造业发展的重要方向。
机床数控化改造可以提高生产效率、降低人工成本、提高产品质量和稳定性，对企业的发展具有重要意义。
本文将介绍机床数控化改造的现状和一些设计实例，以帮助读者了解该领域的最新动态和技术。
机床数控化改造的意义机床数控化改造的意义在于提高生产效率和质量，降低成本，提高企业的竞争力。
传统机床需要由操作人员进行操作，随着生产任务的增加，人为因素会导致制造误差的增加，而数控机床可以通过预先编程的方式实现自动化操作，减少人为因素的影响，提高生产效率和一致性。
通过数控化改造，可以实现更加复杂的加工工艺，提高产品质量和精度。
数控机床可以实现更精确的定位和运动控制，避免了传统机床加工中的误差和偏差，提高了工件的加工精度和表面质量。
数控化改造还可以降低人工成本，减少因为人为操作导致的人员损失和发生事故的风险。
自动化生产方式可以减少工人的劳动强度，提高工作环境的安全和舒适度。
机床数控化改造的技术进展随着科技的发展和进步，机床数控化改造技术也在不断地更新和进步。
目前，常见的机床数控化改造技术包括软件控制技术、硬件改造技术和自动化技术等。
软件控制技术软件控制技术是机床数控化改造的重要部分，它通过编写程序实现机床的自动化控制。
常见的软件控制技术包括数控编程、轨迹规划和运动控制等。
数控编程是将加工工艺和运动轨迹等信息进行编码，通过指令的方式控制机床的运动和加工过程。
数控编程可以实现复杂的加工过程，同时也提高了操作的灵活性和准确性。
轨迹规划是指根据产品的要求和几何形状，通过算法计算机床的运动轨迹和加工路径。
轨迹规划可以根据不同的加工要求，实现高效的加工过程和减少加工时间。
运动控制是机床数控化的核心技术之一，它可以实现机床的精密定位和运动控制。
运动控制技术包括伺服控制和步进控制等，可以实现高精度和高速度的运动。
硬件改造技术硬件改造技术是指将传统机床的部分或全部部件进行升级和改造，以适应数控化改造的要求。
9.用先进的数控技术改造普通机床,提高企业技术水平
用先进的数控技术改造普通机床提高企业的制造水平华中科技大学武汉华中数控股份有限公司一、前言工业发达国家的机械工业，在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控技术对传统产业进行技术改造。
使得他们的产品在国际市场上竞争力大为增强。
我国现有400多万台机床，机床数控化率极低，约占2%，绝大部分为传统老式机床，难于满足的企业生产高技术产品的需求。
我国的机械制造水平与发达国家相比差距还很大。
在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后了20年。
因此每年都有大量机电产品进口。
现有老式机床的结构一般比较陈旧，操作部分复杂，控制系统落后，但如果把这些落后机床全部闲置或淘汰，全部靠购买新的数控机床去替代，必然要耗费巨额资金，显然不符合我国国情。
因此，用数控这一高新技术对现有机床进行数控化改造，是一条符合国家急需与产业政策且又可行的途径。
随着科学技术的高速发展，数控技术的成熟，于是人们为了降低采购数控设备的成本，开始尝试将机械尚有70％以上的残留价值的一部分普通机床进行数控化改造，使老设备焕发青春，提高企业的制造水平，为企业做出更大的贡献。
当前我国制造行业正面临良好的发展机遇和严峻的挑战，国家正在下大力气推动企业技术进步和人才培养，以信息化带动工业化。
华中科技大学和武汉华中数控股份有限公司（以下简称华中数控），凭借雄厚的数控技术优势、可靠的系列产品，用高科技改造传统产业，已成为我国制造行业的数控化改造的主力军。
华中数控在对老设备进行数控化改造的同时举办各种类型的培训班，为企业培养技术人员和维修人员，增强了企业对国产数控系统的信心。
经过几年来的工作，华中数控公司先后为100多家企业完成了600多台设备数控化改造，收到了比较好的效果。
为企业节约了大量采购经费和外汇，创造了可观的经济效益和社会效益。
为我国制造工业的发展做出了巨大的贡献。
二、华中数控对老机床数控化改造实例华中数控大力开展数控化改造，努力实现“用中国装备，装备中国”、“用高科技改造传统产业”的目标，为我国的制造业的骨干重点企业如东方电机股份有限公司、江苏常柴股份有限公司、武昌造船厂、长江动力集团、武汉三维汽轮发电机厂、兰州石化、广东韶关众力发电机厂、北京第一机床厂、东风汽车集团设备制造厂、鞍山IWK公司、郑州长城铝业集团、上海路桥、常州柴油机厂、洛硬工工模数控、东华机械厂等企业的车床、铣床，加工中心,镗床、齿轮加工机床、仿形机床、磨床、锻压和冲压机床、绗缝机、组合机床、刨床、弯管机、玻璃加工机床等约500台机床进行了数控化改造，促进了企业的装备水平的提高。
普通机床的数控改造
机遇：国家政策支持，鼓励企业进行技术改造和创新；市场需求不断扩大，为企业 提供了更广阔的发展空间。
应对策略：加强技术研发，提高自主创新能力；加强人才培养，提升企业核心竞争 力；加强市场调研，及时掌握市场需求变化。
改进建议：在改造过程中，可以考 虑采用一些新的技术和方法，以提 高改造的效率和效果，例如采用更 加智能化的数控系统等。
案例对其他改造工程的借鉴意义
案例中普通机床的数控改造过程和 实施方案可以为其他改造工程提供 参考和借鉴。
案例中遇到的问题和解决方法可以 为其他改造工程提供经验和教训， 避免类似问题的发生。
添加标题
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案例中使用的技术和方法可以为其 他改造工程提供新的思路和解决方 案。
案例的成功经验可以为其他改造工 程提供成功的案例，提高改造工程 的成功率。
普通机床的数控改造发展趋势 与展望
数控技术发展趋势对改造的影响
数控技术向高精度、高速度、高可靠性方向发展，提高改造后机床的性能和加工精度。 智能化数控系统的发展，实现加工过程的自适应控制和智能诊断，提高改造后机床的自 动化和智能化水平。 数控技术的网络化发展，实现远程监控和故障诊断，方便对改造后机床的维护和管理。
案例中的技和技术背
景
技术难点1：具 体分析改造过 程中遇到的主
要技术难题
解决方案1：详 细阐述针对第 一个技术难点 的解决方案和
实施过程
技术难点2：具 体分析改造过 程中遇到的另 一个技术难题
解决方案2：详 细阐述针对第 二个技术难点 的解决方案和
实施过程
在改造过程中，需要考虑到数控系统的控制精度和动态特性，以确保改造后的机床能够满 足加工要求。
CA6140车床数控化改造解析
摘要数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好的解决了现代机械制造中的结构复杂.精密.批量小.多变零件的加工问题。
且能稳定加工质量，大幅度提高生产效率。
但数控机床价格昂贵，一次性投入对企业来说负担很大。
另一方面，在国内还有大量的普通机床,只需对其进行一些相关的技术性改造就可以形成一定生产能力的经济型数控机床。
不仅能节省很大一部分资金，还能提升其市场竞争力。
具有极大的经济潜力。
对于职业院校的数控实训教学而言，通过闲置的普通车床进行数控化改造，可盘活资产，实现资产优化配置，同时对教师和学生而言也是一次很好的学习、锻炼和提高的机会。
对推动教学改革、专业转型和课程开发都有积极的意义。
我院现有闲置的普通车床为云南机床厂生产的CAY6140-1000，通过对该机床的结构特点进行分析，对机械和电气进行数控化改造，改造后的数控车床主要用于中小型轴类零件、盘类零件及螺纹的加工。
第一章数控机床的结构和工作原理1.1数控车床工作原理及加工特点以数字形式进行信息控制的机床称为数字控制机床，简称为数控机床。
数字控制系统是相对于模拟系统而言：数字控制系统中的信息是数字量，而模拟控制系统中的信息是模拟量。
随着计算机技术的发展，硬件数控系统已被逐渐淘汰，取而代之的是计算机数控（CNC）系统。
图1-1 数控车床1．数控车床的工作原理数控车床加工零件时，首先应编制零件的数控程序，这是数控机床的工作指令。
将数控程序输入数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、启停，进给运动的方向、速度和位移大小，以及其他诸如择刀、工件夹紧松开和冷却润滑的启、停等动作，使刀具与工件及其辅助装置严格地按照程序规定的顺序、路程和参数进行工作，从而加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。
2．数控车床的加工特点（1）高难度零件加工：“口小肚大”的内成型面零件，有仅在普通车床上难以加工，还难以测量。
（2）高精度零件加工：高精度零件均可在高精度的特种数控车床上加工完成。
普通铣床的数控化改造 (2)
普通铣床的数控化改造系部：班级：姓名：学号：2011134018第一章普通铣床的数控化改造总体方案的设计一：普通铣床的数控化改造方案的设计1.原来的XQ6125B普通升降台铣床的用途原XQ6125B卧式万能升降台铣床是属于通用机床，主要适用于加工单件、小批量生产和工具修理部门，也可以用于成批生产部门。
可利用各种圆柱铣刀、圆片铣刀、成型铣刀和端面铣刀等，铣削各种平面、斜面、成型表面、沟槽及齿轮等。
还可以利用分度头，可以加工各种螺旋槽。
外观如图1-1。
对于它的数控化改造用于扩大加工范围，提高加工精度，提高工作效率，满足生产急需是非常必要的，从经济角度上也是可行的。
图1-1 XQ6125B普通升降台铣床外观图2.总体设计任务将原来的X6132要改造成加工精度高、定位准确、可靠，扩大其加工范围，提高加工效率，各性能参数有所提高，使其可以铣削圆弧面与斜面等形状复杂的高精度零件(如凸轮轴)。
3.总体设计方案经济型数控铣床的改造，为了保证被改造后的性能不低于原铣床，选X 、Z 坐标快进速度不低于2.4m/min ，水平拖动力按15KN 计算，则所需的功率为：P=FV=15⨯604.2=0.6Kw 如果采用步进电机作为伺服驱动元件，步进电机达不到此功率要求。
例如：200BF001反应式步进电机，最大静转矩为M N ⋅8.16，最高运行频率为11000step/s ，步距角为1/6°，若取最高工作频率下的工作扭矩为静扭矩的1/4，则高速小的功率为：KW W P H 1334.04.1331806110008.1641==⨯⨯⨯⨯=π 因此，如果选用步进电机，必须相应地降低机床的某些性能，主要是快速性。
另一方面由于步进电机在低速工作时有明显的冲动，易自激振荡，而且激振频率很可能落入铣削加工所用的进给速度范围内，着对加工极为不利，造成工件超差。
此外，由于步进电机没有过载能力，高速时扭矩下降很多，容易丢失，大功率步进的驱动较困难等，选用步进电机驱动是不合适的。
C6132普通车床数控化改造设计
目录目录 (1)引言 (2)1.绪论 (4)2数控机床优势概述 (5)2.1数控车床改造的意义 (5)2.2普通车床数控化改造的优点 (6)3数控化改造的内容 (8)3.1进给轴的改造 (8)3.1.1进给轴改造思路 (8)3.1.2滚珠丝杠副的选择和布置结构形式 (8)3.2主轴部分的改造 (11)3.3刀架部分的改造 (11)3.4润滑部分的改造 (12)3.5机床防护 (12)4总体方案 (13)4.1控制部分总体方案 (13)4.2 机械部分总体方案 (14)5机床进给系统的改造 (15)5.1 改造思路 (15)5.2数控部分 (15)5.3机械部分 (19)6零件加工工艺及编程 (39)6.1零件加工工艺要求 (39)6.2零件加工工艺安排 (40)6.3零件加工工艺程序 (41)结论 (47)附录：装配图A0一张、零件图三张另附外文翻译如需联系作者QQ 401339828引言数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好的解决了现代机械制造中结构复杂，精密，批量小，多变零件的加工问题，且能稳定产品的和、加工质量。
大幅度的提高生产效率。
但从目前企业面临的情况看，因数控机床间隔较贵，一次性投资较大使企业心有余而力不足。
另外从目前国内机床使用的现状来看，普通机床拥有量巨大，在生产中，数控机床相对于普通机床的优势较为明显，而由于数控机床价格昂贵，所以有必要对普通机床加以数控改造，使之能完成数控机床能完成的部分生产任务。
因此，我大胆的提出了对普通C6132车床的数控化改造。
C6132普通车床是普通机床中比较有代表性的机床，它在机械结构上有其先天性的不足。
如刚度低、抗振动性差、滑动摩擦阻力较大及传动元件存在间隙等，因此需要有目的地改造，以满足数控机床最基本的要求，这也是本文主要讨论的问题。
对要改装成通常加工用的数控机床，一般只在进给系统作改进。
1绪论数控技术水平的高低和数控设备拥有的多少已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。
普通机床的数控化改造
图7-5 消隙联轴器 1—套筒 2、3—锥环 4—压盖 5—轴 6—螺钉
图7-5 消隙联轴器 1—套筒 2、3—锥环 4—压盖 5—轴 6—螺钉
图7 工作台加平衡 液压缸或配重
3)升降台式铣床工作台重，而且铣削力也较大，垂直丝杠要配备 功率较大的驱动电动机，且比较难选，因此可在工作台上加配重 或平衡液压缸来平衡(见图7)。
2.铣床的数控化改造
(1)工作台的进给运动 因为改造后的机床主要加工圆弧、凸轮一
类平面曲线轮廓，所以采用微机数控系统实现三坐标两轴联动控 制，工作台纵向(Ｘ轴)、横向(Ｙ轴)及垂直方向(Ｚ轴)的运动分别 由步进电动机经过一级齿轮减速后由滚珠丝杠副拖动。
(2)结构设计 1)应尽量消除齿轮副和丝杠副的间隙，齿轮采用双片薄齿轮错齿 法消除间隙。 2)若采用直流伺服电动机作驱动元件，伺服电动机的轴端为光轴， 齿轮与电动机轴、电动机轴与传动轴采用锥环无键连接较方便。
3)导轨副。 4)主轴脉冲发生器。 5)安装电动卡盘或液压卡盘。
(5)安装调整中应注意的问题 1)利用螺母的间隙调整装置调整丝杠副间隙时，应使调整后产生 的预紧力为丝杠副最大负载的 1／3 为宜。
2)传动丝杠轴线上各联轴套上的锥销孔应按十字分布方式进行配 作。 3)消除齿轮间隙的方法很多，调整中心距的方法是最简便的一种。 4)滚珠丝杠副的制造精度要求较高，加工工艺比较复杂，都是由 专业工厂按系列化进行生产。 5)主轴脉冲发生器的引出轴与车床主轴按1∶1无间隙柔性连接传 动，连接后应保证两者有很好的同步性。
1)纵向滚珠丝杠。
图2 车床纵向传动的支承结构 1、4—推力球轴承 2、10—径向滑动轴承 3—左端轴承座 5—左接杆 6、9—联轴套 7— 滚珠丝杠副 8—螺母座 11—丝杠托架 12—消隙变速箱 13—步进电动机
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。
C6132车床数控改造案例分析
*
( 武汉交通职业学院 , 湖北
摘
要: 本文以普通车床 C6132 数控化改造为案例, 分析 数控技术在 普通车床 数控化改造 相关问题, 形成相 应的技
术方案及要点, 包括机械部分的改造、 数控化改造、 电控部分改造、 微机系统控制部 分的选用等。通过设备 改造前后各项 性能指标对比、 纵横向滚珠丝杠副及步进电机的计算结果显示, 改造后的机床大大提高了其工作的精度和效能。 关键词: 机床改造; 数控技术; 数控机床 中图分类号: TG519. 1 文献标识码: B 文章编号: 1672- 9846( 2010) 02- 0074- 04
2010- 04- 30 作者简介: 李 英 ( 1975- ), 女, 湖北赤壁人, 武汉交通职业学院机电工程系讲师, 主要从事机械设计与制造研究。 欧阳全会 ( 1960- ), 女, 湖北武汉人, 武汉交通职业学院机电工程系副教授, 主要从事机械设计与制造研究。
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李
英, 欧阳全会: C6132 车床数控改造案例分析
序号 1 2 3 4 5 6 7 比较项目 外圆直径公差 轴段长度公差 外圆面圆度 外圆表面跳动度 轴线的直线度 垂直度 平行度 数控改造后 平均 0 . 009 0. 06 0 . 003 0 . 008 0 . 006 0 . 017 0 . 016 改造前平均 0. 015 0. 18 0. 005 0. 022 0. 015 0. 025 0. 021 加工公差 ( mm ) 加工公差 ( mm )
第 12 卷第 2期 V o. l 12 N o . 2
武汉交通职业学院学报 Journa l o fW uhan T echn ica l Co llege o f Co mmun ications
普通铣床的数控化改造
普通铣床的数控化改造系部：班级：姓名：学号：2011134018第一章 普通铣床的数控化改造总体方案的设计一：普通铣床的数控化改造方案的设计1.原来的XQ6125B 普通升降台铣床的用途原XQ6125B 卧式万能升降台铣床是属于通用机床，主要适用于加工单件、小批量生产和工具修理部门，也可以用于成批生产部门。
可利用各种圆柱铣刀、圆片铣刀、成型铣刀和端面铣刀等，铣削各种平面、斜面、成型表面、沟槽及齿轮等。
还可以利用分度头，可以加工各种螺旋槽。
外观如图1-1。
对于它的数控化改造用于扩大加工范围，提高加工精度，提高工作效率，满足生产急需是非常必要的，从经济角度上也是可行的。
图1-1 XQ6125B 普通升降台铣床外观图2.总体设计任务将原来的X6132要改造成加工精度高、定位准确、可靠，扩大其加工范围，提高加工效率，各性能参数有所提高，使其可以铣削圆弧面与斜面等形状复杂的高精度零件(如凸轮轴)。
3.总体设计方案经济型数控铣床的改造，为了保证被改造后的性能不低于原铣床，选X 、Z 坐标快进速度不低于2.4m/min ，水平拖动力按15KN 计算，则所需的功率为：P=FV=15 604.2=0.6Kw如果采用步进电机作为伺服驱动元件，步进电机达不到此功率要求。
例如：200BF001反应式步进电机，最大静转矩为M N ⋅8.16，最高运行频率为11000step/s ，步距角为1/6°，若取最高工作频率下的工作扭矩为静扭矩的1/4，则高速小的功率为：KW W P H 1334.04.1331806110008.1641==⨯⨯⨯⨯=π 因此，如果选用步进电机，必须相应地降低机床的某些性能，主要是快速性。
另一方面由于步进电机在低速工作时有明显的冲动，易自激振荡，而且激振频率很可能落入铣削加工所用的进给速度范围内，着对加工极为不利，造成工件超差。
此外，由于步进电机没有过载能力，高速时扭矩下降很多，容易丢失，大功率步进的驱动较困难等，选用步进电机驱动是不合适的。
机床数控化改造现状与设计实例
前言2005年，我国数控金属切削机床生产59639台，进口30746台。
除局部出口外，总消费数量约85000台。
在生产的数控金属切削机床中，经济型数控机床占60%以上〔生产的数控机床中经济型数控机床占89%到90%〕，中档以上的数控金属切削机床缺乏40%。
2006年，我国机床工业的产值和销售收进维持较高的增长速度，其中数控金属切削机床产量快速增长，全年生产85756台，同比增长32.8%，增幅高于金属切削机床产量增幅的18.4%。
2007年1月至10月我国进口金属加工机床57.06亿美元，其中金属切削机床进口达41.98亿美元，同比减少8.18%，所占比例为73.57%；成形机床进口达15.08亿美元，同比增长5.68%，所占比例为26.43%。
专家认为，目前我国机床市场的需求结构差不多发生了非常大的变化，数控机床，特殊是普及型数控机床将逐步成为市场主体。
国内的机床制造企业在努力开拓高档机床的同时，一定要加速普及型数控机床产业化步伐。
通过生产和进口数控机床并不能满足我国日益增长的制造业需求，而淘汰大型企业原有的大量一般金属切削机床不但会造成非常大的白费，而且会因为缺乏资金购置大量的数控机床来填补淘汰一般金属切削机床后的机床空缺，造成停产。
因此，目前数控化改造是习惯我国制造也迅猛开展，资金短缺，旧有机床所占比例大的国情所需。
据调查，现有的与机床数控化改造有关的书籍不多，在网上有关机床数控化改造的咨询题许多，然而多偏向于一些全然的改造常识和高级的改造技巧方面的咨询题。
由于机床数控化改造涉及的知识面广，假设没有专业知识的支持，改造后的机床在使用中会出现许多咨询题，进而造成事故；而且数控化改造的市场也会因此变得不标准。
因此，数控化改造的标准化设计改造是特不迎合目前数控化改造市场的需要的。
机床数控化改造要紧是针对数控系统，伺服系统，辅助操纵系统和液压系统的改造。
由于数控机床本身是机，电，液一体化，结构复杂的产品，因此在改造中是否按照正确的计算方法计算，是否按照规那么，要求选择改造方案和元器件类型，是决定改造后机床性能，运行精度，加工质量和可靠性的要害因素。
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普通机床数控化改造实例及分析来源：数控产品网添加：2010-05-22 阅读:649次[ 内容简介]机床与生产线的数控改造主要内容有：(1)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；(2) NC化，在普通机床上加数显装置或加数控系统；(3)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；对其不能满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新；(4)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。
现在很多企业为了生存和发展，不断地提高机床的数控化率是必要的。
需要进行数控改造的设备一般包括传统机床及近期从国外引进，因存在问题而不能投产的机床设备和生产线。
我们芜湖高新重型机床有限公司，在机床数字化控制和改造方面有独特的心得和实际经验。
在普通机床恢复精度改造成高效的数控机床方面做了大量的工作。
现为了更好的服务客户，我们总结了有关机床数控改造的知识供大家参考。
一、数控改造的内容机床与生产线的数控改造主要内容有：(1)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；(2) NC化，在普通机床上加数显装置或加数控系统；(3)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；对其不能满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新；(4)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。
二、数控系统发展的趋势l．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。
在远程通信、远程诊断和维修的应用将更加普遍。
2．向高速化和高精度化发展3．向智能化方向发展(1)应用自适应控制技术。
数控系统能检测过程中的重要信息，并自动调整系统参数，改进系统运行状态。
(2)引入专家系统指导加工。
将熟练工人和专家经验、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和自动调整参数，使驱动系统获得最佳的运行状态。
三、数控系统的选择1．开环系统该系统的伺服驱动装置是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。
这种系统不需要位置和速度反馈，位移精度主要决定于步进电机的角位移精度和齿轮丝杠等传动元件的精度，所以位移精度低。
但系统结构简单、调试维修方便、工作可靠、成本低、易改装成功。
2．闭环系统该系统由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置信号反馈给计算机，与给定值进行比较，将两者的差值放大并变换，驱动执行机构，以消除偏差。
此系统复杂、成本高、对环境温度要求严。
但系统精度高、速度快、功率大。
可根据产品技术要求，决定是否采用。
3．半闭环系统半闭环系统检测元件安装在中间传动件上，间接测量执行部件的位置。
它只能补偿系统环路内的部分元件的误差，因此，其精度比闭环系统的精度低，但是其结构与调试都较闭环系统简单。
当前生产数控系统的公司及厂家比较多，国外的如德国西门子公司、日本发那科公司；国内的如中国珠峰公司、北京航天机床数控系统集团公司、华中数控公司和沈阳高档数控国家工程研究中心等。
选择数控系统时主要是根据数控改造后机床要达到的各种精度、驱动电机的功率和用户的要求来确定。
四、机床数控改造主要步骤1．改造方案的确定(1)机械修理与电气改造相结合。
一般来说，需进行电气改造的机床，都需进行机械修理。
要确定修理的要求、范围和内容；也要确定因电气改造而需进行机械结构改造的要求和内容；还要确定电气改造与机械修理、改造之间的交错时间要求。
机械性能的完好是电气改造成功的基础。
(2)先易后难、先局部后全局。
确定改造步骤时，应把整个电气部分改造分成若干个子系统进行，待各系统基本成型后再互联完成全系统工作。
在每个子系统工作中，应先做技术性较低的、工作量较大的工作，然后做技术性高的、要求精细的工作，使人的注意力能集中到关键地方。
(3)根据使用条件选择系统。
针对改造对象确定它的环境和条件，这对选择电气系统的防护、抗干扰、自冷却及空气过滤等性能可提供正确的依据。
电气系统选择时还必须考虑成熟产品，它们性能应合理实用、有备件可提供维修支持、功能可满足当前和今后若干年内的发展要求等。
(4)落实参与改造的人员和责任。
(5)改造范围与周期的确定。
2．改造的技术准备(1)机械部分准备。
为配合电气改造的机械大修工作应先期完成。
同时对需拆、改和加工的部分等应事先规划，要与整个改造工作衔接得当。
(2)新系统电气资料消化。
(3)新旧系统接口的转换设计。
根据每台设备改造范围不同，需事先设计接口部分转换，若全部改造的，应设计机电转换接口、操作面板控制与配置、互联部分接点、参数测量点、维修位置等。
要求操作与维修方便合理、线路走向通顺、中小连接点少、强弱电干扰最小、备有适当裕量等。
局部改造的，还需要考虑新旧系统的性能匹配、电压极性与大小变换、安装位置、数模转换等，必要时需自行制作转换接口。
(4)操作和编程人员的技术培训。
培训内容一般应包括①新的操作面板配置、功能、指示含义；②新系统的功能范围、使用方法及与旧系统的差别；③维护保养要求；④编程标准与自动化编程等。
重点是弄懂、弄通操作说明书和编程说明书。
(5)调试步骤与验收标准的确定。
调试工作应由项目负责人进行，其他人员配合。
调试步骤可从简到繁，从小到大，从外到里进行，也可先局部后全局，先子系统后整系统进行。
验收标准的制定必须实事求是，过高或过低的标准都会对改造工作产生负面影响。
3．改造的实施(1)原机床的全面保养。
原机床经长期使用后，需要进行全面保养。
其次，应对机床作一次改前的几何精度、尺寸精度测量，并记录在案。
这样既可对改造工作起指导参考作用，又可在改造结束时作对比分析用。
(2)保留的电气部分最佳化调整。
若对电气系统作局部改造，则应对保留电气部分进行保养和最佳化调整，如强电部分的零件更换、电机的保养、变压器的烘干绝缘、污染的清洁、通风冷却装置的清洗、伺服驱动装置的最佳化调整、老化电线电缆的更新、连接件的紧固等。
只有对保留的电气部分做好过细的最佳化调整，才能保证改造后的机床有较低的故障率。
(3)原系统拆除。
原系统的拆除必须对照原图纸仔细进行，及时在图纸上作出标记，防止遗漏或过拆。
在拆的过程中也会发现一些新系统设计中的欠缺之处，应及时补充与修正。
拆下的系统要妥善保管，以备万一改造不成功时恢复使用。
还有一定使用价值的，可作备件。
(4)合理安排新系统位置及布线。
连线工作必须分工明确，有一人复查检验，以确保连线工艺规范、线径合适、正确无误、可靠美观。
(5)调试。
调试必须按事先确定的步骤和要求进行。
调试中首先试安全保护系统灵敏度，防止人身和设备事故发生。
调试现场必须清理干净；各运动坐标拖板处于全行程中心位置；能空载试验的，先空载后加载；能模拟试验的，先模拟后实动；能手动的，先手动后自动。
4．验收及后期工作(1)机床机械性能验收。
机床的各项机械性能应达到要求，几何精度应在规定的范围内。
(2)电气控制功能和控制精度验收。
电气控制的各项功能必须达到动作正常、灵敏可靠。
控制精度应用系统本身的功能（如步进尺寸等）与标准计量器具（如激光干涉仪、坐标测量仪等）对照检查，达到精度范围之内。
同时还应与改造前机床的各项功能和精度作出对比，获得量化的指标差。
(3)试件切削验收。
可以参照国内外有关数控机床切削试件标准，在有资格的操作工、编程人员配合下进行试切削。
试件切削可验收机床刚度、切削力、噪声、运动轨迹、关联动作等，一般不宜采用产品零件作试件使用。
(4)图纸、资料验收。
机床改造完后，应及时将图纸、资料、改造档案汇总、整理、移交入档。
这对该设备的今后稳定运行十分重要。
(5)总结、提高。
五、数控改造实例1．用西门子810M改造X53铣床用德国西门子810M数控系统、611A交流伺服驱动系统对一台型号为X53的铣床进行X、Y、Z三轴数控改造。
保留了原有的主轴系统和冷却系统。
改造的三轴在机械上采用了滚珠丝杠及齿轮传动机构。
整个改造工作包括机械设计、电气设计、PLC程序的编制与调试、机床大修、整机的安装和调试。
铣床改造后，加工有效行程X、Y、Z轴分别为880mm、270mm、280mm；最大速度X、Y、Z轴分别为5 000mm/mi n、1 500mm/min、800mm/min；点动速度X、Y、Z轴分别为3 000mm/min、1 000mm/min、500 m m/min；机床加工精度达到士0.001 mm。
机床的三坐标联动可完成各种复杂曲线或曲面的加工。
2．用GSK980T和步进驱动系统改造C6140车床采用GSK980T数控系统、DY3混合式步进驱动单元对一台加长C6140车床的X、Z两轴进行改造。
保留了原有的主轴系统和冷却系统。
改造的两轴在机械上采用了滚珠丝杠及同步带传动机构。
整个改造工作包括机械设计、电气设计、机床大修及整机的安装和调试。
车床改造后，加工有效行程X、Z轴分别为3 90mm、1400mm；最大速度X、Z轴分别为1 200mm/min，3 000mm/min；点动速度为400mm/min；点动快速X、Z轴分别为1 200mm/min、3 000mm/min；机床最小移动单位为0.001mm。
六、数控改造中的问题和建议1．数控改造中的问题通过几台机床的数控改造工作后，发现工作中也存在许多问题，主要表现在：(1)各部门、开发人员职责不明朗、组织混乱，严重影响了改造进度；(2)制定的工作进程和计划大多只是凭经验制定，不太合理；(3)相关人员的培训工作没有到位，导致机床改造后出现工艺人员不会编程、操作人员对机床操作不熟练等问题。
2．数控改造建议(1)负责改造的员工职责明确，奖罚分明，充分调动员工的积极性；培养一批高素质的应用和维护人员，选派人员外出进修，学习先进技术；(2)要注重用户使用、维护数控系统的技术培训，建立国内外数控技术资源库。
建立技术资料档案，做好备品配件工作。