【正文】 器的安裝方法作了詳細論述。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。而且是柔性自動化，從而效率可比傳統(tǒng)機床提高3～7倍。為此，各國的經(jīng)濟學家和企業(yè)家在不斷探索新形勢下的各種先進制造技術及制造業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。這里多數(shù)的二手機床只要再有適當?shù)馁Y金投入，經(jīng)過大修改造即可發(fā)揮作用。但是，機床長期運轉甚至超負荷使用，同時又缺少認真的維修與保養(yǎng)，造成機床嚴重磨損，喪失了精度；有些機床則由于企業(yè)人員及產(chǎn)品結構的改變，或由于技術力量不足而被長期閑置，需要使用時卻發(fā)現(xiàn)早已銹跡斑斑，電控系統(tǒng)不能起動；由于新產(chǎn)品制造的需要，原有機床性能已不能滿足使用要求，急需更新升級改造；由于世界計算機及網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，造成數(shù)控系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)廠的產(chǎn)品更新加快，原有產(chǎn)品過早停產(chǎn)，給備件更換與維修帶來一定困難；況且數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命一般在5～10年，而我國大多數(shù)機床都在超期服役。(1)我國現(xiàn)有的、數(shù)以萬計的陳舊、落后的機床是機床大修與數(shù)控化改造行業(yè)產(chǎn)生的現(xiàn)實基礎我國是一個發(fā)展中國家，由于長期自身機制的不適應性，經(jīng)濟實力過低、技術落后、設備陳舊，極大地制約著國民經(jīng)濟的發(fā)展。如果對舊機床進行數(shù)控化改造，其投資少，見效快，是在短期內提高我國機床數(shù)控化率的一條有效途徑。我國役齡10年以上的機床占總數(shù)的60%以上，而役齡10年以下的機床中，自動/半自動機床不到20%。數(shù)控機床是集機械制造技術和計算機、液壓、檢測傳感、信息處理、光機等技術于一體的典型機電一體化產(chǎn)品。它很好地解決了形狀結構復雜、精度要求高、小批量及多變零件的加工問題且能穩(wěn)定產(chǎn)品的加工質量，降低工人勞動強度，大幅度提高生產(chǎn)效率。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍在質量差、品種少、成本高、供貨期長等現(xiàn)象，因而在國際、國內市場上缺乏競爭力。關鍵字：數(shù)控機床，數(shù)控化改造，步進電機，經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng) 1引 言 機床數(shù)控改造研究背景 機械制造業(yè)在世界經(jīng)濟發(fā)展中，作為基礎產(chǎn)業(yè)，具有重要的地位。為盡快改變我國機械制造業(yè)的落后狀態(tài)，近二十多年來，我們在艱難地發(fā)展民族機床制造業(yè)的同時，積極地引進了世界先進技術與設備。這些諸多因素都需要對機床進行大修及數(shù)控化升級改造。 (3)顯著的經(jīng)濟效益是機床大修及數(shù)控化改造行業(yè)的發(fā)展動力對于機床擁有者來說，只需花費購買相同新機床30%以下的費用即可獲得相同的使用效果。作為制造業(yè)核心的機床制造業(yè)則是支柱的基石，是任何行業(yè)都不可或缺的。尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要工人“修配”。數(shù)控技術現(xiàn)已經(jīng)成為制造業(yè)自動化的核心技術和基礎技術。在利用填充聚四氟乙烯軟帶對原車床導軌貼塑的工作中，粘接工藝的好壞將直接影響改造后導軌的性能。尤其是對車床上較大的部件，例如床身、床鞍、工作臺等，盡量利用原來的部件，只做少量的加工改造，這樣可以大大的降低成本，縮短制造周期。為便于安裝滾珠絲杠副，絲杠采用分體式，用套筒聯(lián)軸器實現(xiàn)剛性連接；(2)橫向驅動電機及齒輪減速器安裝在床鞍的后部(相對操作者)，縱向驅動電機及齒輪減速裝置安裝在機床的右端，靠近尾座的位置；(3)要實現(xiàn)自動換刀，需拆除原手動刀架，在小拖板上安裝數(shù)控轉位刀架；(4)為了使改造后的車床能夠加工螺紋，需要加裝主軸脈沖編碼器，以實現(xiàn)對主軸轉速的同步檢測，編碼器安裝在掛輪箱內；(5)為使加工過程中不超程，縱橫向要安裝行程限位開關；(6)為實現(xiàn)回參考點的動作，須在縱橫向安裝接近開關；(7)縱、橫向齒輪箱和絲杠全部加防護罩，以防贓物、油污和切屑等進入，機床整體也要加裝防護罩，以防止加工過程中的切屑飛濺傷人；(8)考慮到改造的成本，盡可能采用可靠性高的經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)。這就要求主軸能實現(xiàn)無級變速。即由數(shù)控系統(tǒng)控制變頻器，變頻器驅動異步電動機實現(xiàn)主軸無級變速。經(jīng)過分析。由于異軸安裝后不能加工穿出主軸孔的較長的工件的缺陷，通過無間隙柔性連接傳動方式，普通車床編碼器的引出軸機床配件通過傳動比為1：1的同步齒形帶與主軸聯(lián)系起來。因此，異軸安裝較合適。原車床的進給箱保留，滾珠絲杠左端仍然采用原固定支承結構，支撐軸6通過套筒聯(lián)軸器5與滾珠絲杠3相連，這種聯(lián)軸器用兩個互相垂直的錐銷將支撐軸與絲杠連接起來，結構簡單，徑向尺寸小，可防止被連接軸的位移和偏斜所帶來的裝配困難和附加應力。步進電機1通過消隙齒輪8減速，減速器輸出軸用套筒聯(lián)軸器12與絲杠3連接，固定銷9防止減速器轉動。橫向步進電機1及減速器2安裝在床鞍的后部。螺母通過螺母座9直接固定在中拖板8上。通常齒側間隙的消除主要有剛性調整法和柔性調整法。兩個相同齒數(shù)的薄齒輪1和2與另一個厚齒輪(圖中未畫出)嚙合。彈簧4的兩端分別鉤在凸耳3和調節(jié)螺釘7上，通過轉動螺母5就可以調節(jié)彈簧4的拉力，調節(jié)完畢用螺母6鎖緊。內置的4只霍爾元件檢測刀位位置，電動機反轉完成刀具定位鎖緊。3電氣控制系統(tǒng)整體方案設計(l)步進電機驅動的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng):該系統(tǒng)的伺服驅動裝置主要是步進電機、功率步進電機、電液脈沖馬達等。但該系統(tǒng)結構簡單，調試維修方便，工作可靠，成本低，易改裝成功。設計和調試都比開環(huán)系統(tǒng)難。當前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司廠家比較多，國外著名公司有德國SIEMENS公司、日本FANUC公司；國內公司有華中數(shù)控公司、廣州數(shù)控設備廠、中國珠峰公司、北京航天機床數(shù)控系統(tǒng)集團公司、南京新方達數(shù)控有限公司、上海開通數(shù)控有限公司、南京清華通用數(shù)控工程有限公司、南京大地數(shù)控有限公司和沈陽高檔數(shù)控國家工程研究中心等。機床調試配置數(shù)據(jù)少，系統(tǒng)與機床匹配快速、更容易。工作方式選擇(6種)，進給速度修調，主軸速度修調，數(shù)控啟動與數(shù)控停止，系統(tǒng)復位均采用按鍵形式進行操作；SINUMERIK 8025 base line的輸入/輸出點為48個24V的直流輸入和16個24V的直流輸出。1OV的接口用于連接主軸驅動；SINUMERIK 8025 base line的控制軟件已經(jīng)存儲在數(shù)控部分的FlashEPROM(閃存)上，Toolbox軟件工具(調整所用的軟件工具)包含在標準的供貨范圍內。系統(tǒng)軟件面向車床和銑床應用，并可單獨安裝。24VDC電源選用CNC控制器采用24V直流供電，系統(tǒng)可在24V15ry0到+2006之間正常工作。表31負載電源電氣參數(shù)參數(shù)最小值最大值單位條件電壓平均值V波動性V非周期性過壓35V500ms持續(xù)時間50s恢復時間額定消耗電流A啟動電流4A 數(shù)字輸入和輸出所需的24VDC用獨立的24V直流電源，而不能與CNC控器共用同一個24VDC穩(wěn)壓電源。連接電纜必須使用屏蔽電纜。DI/O部分:(l)XIOO到X105，各為10芯插頭，用于數(shù)字輸入；(2)XZOO到X201，各為10芯插頭，用于數(shù)字輸出；S2系統(tǒng)總清開關；調試開關S3保險絲；F1啟動方式選擇開關，4A保險絲，外部設計使用戶可以方便地更換。本次改造的輸入輸出接口定義如表41所示。其引腳1為屏蔽，其它引腳功能參見信號說明。步進及主軸驅動器與CNC控制器的連接(X7)X7用于將步進驅動器及主軸驅動器同CNC控制器相連。表43手輪接口X10引腳信號說明引腳信號說明1A1+手輪1 A相+6GND電源接地2A1手輪1 A相+7A2+手輪2 A相+3B1+手輪1B相+8A2手輪2 A相+4B1手輪1 B相+9B2+手輪2 B相+5P5V+5VDC10B2手輪2 B相+高速輸入接口(XZO)通過接線端子XZO可以連接3個接近開關。SBI為急停按鈕，當被按下時，所有PLC輸出端口均無信號輸出。因