普通机床的数控化改造

摘要

本设计说明书包括：概论、总体设计方案的拟定和验证、主传动部分的改造设计、伺服进给系统的改造设计、自动转位刀架的选择设计、编码盘安装部分的结构设计等几个部分。改造后的车床，主运动实现自动变速，纵向、横向进给系统进行数控控制，并要求主轴电机最大功率为18KW，X、Z坐标最大运动速度5m/min，刀架要是自动控制的自动转位刀架，要能自动切削螺纹。

关键词：数控改造进给系统滚珠丝杠自动刀架

Abstract

This introduction of the design included :The draw-up of the general outline ,the decision and verify of the total designal projection ,the reforms design to the parts of the lord spreads to move ,the reforms design to the system of serve enters ,the choice and design to the knife which turn automatically ,the constructions design of coding dish gearing part ,and so on．While the motorcycle been reformed , the lord exercises realize to change speed automatically.

lengthways ,horizontal enter to proceed to system the number controls the control,To the spindle of the motor the greatest power for 18kw, x and z coordinate the movement speed 5m/ min ,knife must be the automatic control a knife which is turning automatically ,and it is able to slice the thread automatically.

Key words: The number controls to reforms; the system of enters; roll the bead in silk automatic knife

目录

第一章引言 (4)

1.1数控车床的特点和组成 (4)

1.1.1 特点 (4)

1.1.2数控车床的组成 (5)

1.2机床改造的意义 (5)

1.3数控车床的发展 (6)

1.3.1 数控车床的现状 (6)

1.3.2数控车床在我国的发展现状 (7)

1.3.3数控机床在国外的发展现状 (8)

1.4数控机床的分类 (9)

1.4.1按加工工艺方法分类 (9)

1.4.2按控制运动轨迹分类 (10)

1.4.3按伺服系统控制方式分类 (11)

1.4.4按控制系统功能水平分类 (13)

1.5数控机床的发展方向 (13)

第二章普通车床的数控改造和可行性论证 (17)

2.1车床的数控改造 (17)

2.1.1设计内容及任务 (17)

2.1.2设计任务 (17)

2.2机械部分改造 (18)

2.2.1 Z向、X向进给机构的改造 (18)

2.2.2机械部分改造设计部分的相关计算 (18)

2.2.3改造后机械结构特点 (20)

2.3数控系统及伺服系统的改造 (21)

2.3.1数控系统简介 (21)

2.3.2数控控制系统的选择 (22)

2.3.3伺服系统的选择件的 (23)

第三章安装调试 (26)

3.1安装调整中应注意的问题 (27)

3.2功能确定及分布 (28)

3.3机床的调试及验收 (29)

第四章改造后取得的效果 (31)

第五章结束语 (32)

参考文献 (33)

第一章引言

数控技术，简称数控（Numerical Control）。它是利用数字化的信息对机床运动

及加工过程进行控制的一种方法。用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数

控系统的机床称为数控机床。

数控系统包括：数控装置、可编程序控制器、主轴驱动及进给装置等部分。

要实现对机床的控制，需要用几何信息描述刀具和工件间的相对运动以及用工艺

信息来描述机床加工必须具备的一些工艺参数，如：进给速度、主轴转速、主轴正反

转、换刀、冷却液的开关等。这些信息按一定的格式形成加工程序，通过数控系统的

译码，从而使机床准确地运动和加工出优质的零件。

机床的数控改造，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。然而，现代的数控机床不是简单地将传统机床配备上数控系统即可，也

不是在传统机床的基础上，仅对局部加以改进而成。传统机床存在着一些弱点，如刚

性不足、抗振性差、热变形大、滑动面的摩擦阻力大及传动元件之间存在间隙等，难

以胜任数控机床对加工精度、表面质量、生产率以及使用寿命等要求。现代的数控技

术，特别是加工中心，无论是其支承部件、主传动系统、进给传动系统、刀具系统、

辅助功能等部件结构，还是整体布局、外部造型等都已经发生了很大变化，已经形成

了数控机床的独特机械结构。

1.1数控车床的特点和组成

1.1.1 特点

数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等新技术的产物，

是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。它与普通机床相比，其

优越性明显：

1.能完成很多普通机床难以加工、或者根本不能加工的复杂型面零件的加工；

2.采用数控机床，可以提高零件的加工精度，稳定产品的质量;

3.可以提高生产率，采用数控机床比普通机床可提高生产率2～3 倍，对复杂零件的加工，生产率可提高十几倍甚至几十倍；

4. 具有柔性，只需更换程序，就可适应不同品种及尺寸规格零件的自动加工；

5.大大减轻了工人的劳动强度。

可以看出，数控机床是一种高效率、高精度、能保证加工质量，解决工艺难题，

而且又具有一定柔性的生产设备。数控机床的广泛使用，将给机械制造业的生产方式、

产品结构和产业结构带来深刻的变化，其技术水平高低和拥有量的多少，是衡量一个