【正文】 常的管理部門 (人、財(cái)、物、產(chǎn)、供、銷 )或設(shè)計(jì)、開發(fā)等等上層部分的信息化是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，工廠、車間的最底層加工設(shè)備 — 數(shù)控機(jī)床不能夠連成網(wǎng)絡(luò)或信息化就必然成 為制造業(yè)工廠信息化的制約瓶頸，所謂的 ERP 就比較“虛”沒有能夠真正地解決制造工廠的最關(guān)鍵的問題。濟(jì)南第二機(jī)床集團(tuán)公司的數(shù)控龍門幢銑床、數(shù)控落地鏗銑床及數(shù)控鍛壓設(shè)備等 30多個(gè)系列 100 多個(gè)品種的數(shù)控配套產(chǎn)品。 ，數(shù)控化率顯著提高 2021 年國內(nèi)數(shù)控金切機(jī)床產(chǎn)量已達(dá) 萬臺(tái)，比上年增長 %.金切機(jī)床行業(yè)產(chǎn)值數(shù)控化率從 2021 年的 %提高到 2021 年 的 %[2]。 近年來我國出口額增幅較大的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車床、數(shù)控磨床、數(shù)控特種加工機(jī)床、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控成形折彎機(jī)、數(shù)控壓鑄機(jī)等，普通機(jī)床有鉆床、鋸床、插床、拉床、組合機(jī)床、液壓壓力機(jī)、木工機(jī)床等。 關(guān)鍵詞 : 機(jī)床改造， 數(shù)控技術(shù)， 數(shù)控機(jī)床 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 II 頁 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................... I 一、緒論 ...................................................................................................................... 1 (一 )數(shù)控設(shè)備與技術(shù)現(xiàn)狀 .......................................................................................... 1 (二 )數(shù)控技術(shù) .............................................................................................................. 4 (三 )對(duì)我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考 ...................................................... 9 (四 )設(shè)備數(shù)控化改造的現(xiàn)狀 .................................................................................... 10 (五 )本文的選題及主要研究內(nèi)容 .............................................................................11 二、 西門子 802S 數(shù)控系統(tǒng)介紹 ........................................................................... 13 (一 )西門子 802S 數(shù)控系統(tǒng)的基本功能 ................................................................. 13 (二 )系統(tǒng)配置方案研究 ............................................................................................ 13 三、 控制電路設(shè)計(jì) .................................................................................................. 16 (一 )電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 16 (二 )X、 Z 軸限位和參考點(diǎn)返回電路 ....................................................................... 16 (三 )機(jī)床參數(shù)設(shè)置 .................................................................................................... 21 (四 )控制元件清單 .................................................................................................... 21 (五 )控制電路安裝接線圖 ........................................................................................ 23 四、 數(shù)控車床總體改造方案及機(jī)械部分設(shè)計(jì) ...................................................... 24 (一 )設(shè)計(jì)要求 ............................................................................................................ 24 (二 )改造方案的確定 ................................................................................................ 25 (三 )傳動(dòng)系統(tǒng)改裝設(shè)計(jì)與計(jì)算 ................................................................................ 26 (四 )步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇 ............................................................................................ 32 (五 )電動(dòng)刀架的選擇 ................................................................................................ 33 五、 數(shù)控機(jī)床操作 .................................................................................................. 34 (一 )數(shù)控機(jī)床操作指南 ............................................................................................ 34 六、 應(yīng)用效果 .......................................................................................................... 39 (一 )應(yīng)用前景分析 .................................................................................................... 39 (二 )經(jīng)濟(jì)效益分析 .................................................................................................... 39 結(jié)論 ............................................................................................................................ 41 致謝 ............................................................................................................................ 42 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................... 43 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁 一 、 緒論 (一 )數(shù)控設(shè)備與技術(shù)現(xiàn)狀 近年來我國企業(yè)的數(shù)控機(jī)床占有率逐年上升，在大中企業(yè)己有較多的使用，在中小企業(yè)甚至個(gè)體企業(yè)中也普遍開始使用。 針對(duì)目前制業(yè)的技術(shù)裝備現(xiàn)狀，對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)裝備進(jìn)行改造，解決機(jī)械制造業(yè)中的些技術(shù)問題，用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)對(duì)舊的設(shè)備進(jìn)行改造和提升，是我國制造業(yè)的展方向。 本課題是針對(duì)己報(bào)廢的 C616 普通廢舊車床進(jìn)行數(shù)控化改造，現(xiàn)實(shí)意義在于如何尋找一種可行的、有推廣價(jià)值的設(shè)備改造方法，對(duì)傳統(tǒng)機(jī)制造行業(yè)的技術(shù)裝備進(jìn)行技術(shù)提升，以解決目前設(shè)備老化所帶來的問題 。在這些數(shù)控機(jī)床中，除少量機(jī)床以 FMS 模式集成使用外，大都處于單機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，并且相當(dāng)部分處于使用效率不高，管理方式落后的狀態(tài)。出口的數(shù)控機(jī)床品種以中低檔為主。 近年來通過政府的支持，數(shù)控機(jī)床配套生產(chǎn)得到了快速發(fā)展。 1998 年世界機(jī)床進(jìn)口額中大部分是數(shù)控機(jī)床，美國進(jìn)口機(jī)床的數(shù)控化率達(dá)70%，我國為 60%。所以，對(duì)于面臨日益全球化競爭的現(xiàn)代制造工廠來說，第一是要大大提高機(jī)床的數(shù)控化率，即數(shù)控機(jī)床必須達(dá)到起碼的數(shù)量或比例 。 由于國外企業(yè)的發(fā)展水平，數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)接口功能被定義為用于遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷。 (系統(tǒng) )方向發(fā)展 目前歐、美、日等國應(yīng)用 DNC 己很普遍，柔性制造單元己占數(shù)控機(jī)床銷售量的 30%以上。 加入 WTO 后，外資對(duì)我國機(jī)械工業(yè)的結(jié)構(gòu)性沖擊主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)： 在以下行業(yè)將表現(xiàn)得更為突出 :一是在國內(nèi)處于市場成長期、外方掌握專有技術(shù)并處于壟斷地位的技術(shù)密集型行業(yè)，如燃?xì)廨啓C(jī)、直流輸關(guān)鍵設(shè)備、半喂入式水稻聯(lián)合收割機(jī)、機(jī)電一體化的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)附配件等 。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 由于外資在華機(jī)械企業(yè)主要承擔(dān)制造車間的角色，技術(shù)來源主要依靠其母公司，而 原本就實(shí)力有限的內(nèi)資企業(yè)在完全開放的市場競爭中堅(jiān)持自行研制開發(fā)將冒很大風(fēng)險(xiǎn)，為了節(jié)省投入，提高產(chǎn)品的形象，多數(shù)內(nèi)資企業(yè)將盡可能與外方合作，采用國際同行的技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。 數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域 :(1)機(jī)械制造技術(shù) 。(5)傳感器技術(shù) 。 、高精加工技術(shù)是裝備的新趨勢 效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，己經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。 在加工精度方面，近 10 年來，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由 100um 提高到 51um，精密級(jí)加工中心則從 35um，提高到 ，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(jí) ()。一般認(rèn)為， 1 臺(tái) 5 軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 可以等于 2臺(tái) 3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料 銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)， 5 軸聯(lián)動(dòng)加工可比 3 軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。新日本工機(jī)的 5 面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn) 4 個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工，使得 5 面加工和 5 軸加工可在同一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等 :還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象 (數(shù)控功能 )，形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制 。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，如在 EM02021 展中，日本山崎馬扎克 (Mazak)公司展出的“ CyberProduction Center(智能生產(chǎn)控制中心，簡稱 CPC)[6] 。我國在 2021 年也開始進(jìn)行中國的ONC 數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。 STEPNC 的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對(duì)于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個(gè)制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 我國數(shù)控技術(shù)起步于 1958 年，近 50年的發(fā)展歷程大致可分為 3 個(gè)階段 :第