【正文】 )/mm( P 脈沖縱向 ?? )/mm( P 脈沖橫向 ?? 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 42 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 167。 圖 34 導(dǎo)軌圖 第 4 章 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng) 設(shè)計(jì)計(jì)算 將一臺(tái) C 620 普通車床改造成經(jīng)濟(jì)型微機(jī)數(shù)控車床 ,采用MC51系列單片機(jī)控制系統(tǒng) ,步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制 ,具有直線和圓弧插補(bǔ)功能 ,具有升降速控制功能。磨損主要發(fā)生在軟帶上，維修時(shí)可更換塑料導(dǎo)軌軟帶。貼塑導(dǎo)軌也具有良好的減摩性。 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 39 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 圖 33 主軸脈沖發(fā)生器 167。同軸安裝的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是安裝后不能加工穿 出車 床主軸孔的零件；異軸安裝較同軸麻煩，需配一對(duì)同步平帶輪及同步平帶，但卻避免了同軸安裝的缺點(diǎn)。見(jiàn)圖 32。刀架抬起后，軸套 10 仍在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)刀架 8 轉(zhuǎn)過(guò) 90 度（如不到位還可繼續(xù)轉(zhuǎn)位 180 度、 270度、 360 度），并由微動(dòng)開關(guān) 20 發(fā)出信號(hào)給數(shù)控裝置。當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令后，電動(dòng)機(jī) 23正轉(zhuǎn)，并經(jīng)聯(lián)軸套 1軸 17。改造時(shí)將臥式車床上的原刀架拆下，將電動(dòng)刀架裝上即可。 3. 任意螺距絲杠直聯(lián)任意步距角電機(jī)。系統(tǒng)采用液晶顯示、 2 軸聯(lián)動(dòng)，內(nèi)含 PMC，可控制主軸、冷卻、潤(rùn)滑等。在選擇時(shí)，除性能參數(shù)外，還要考慮其外型，安裝形式等因素。加工螺紋時(shí)，主軸的脈沖編碼器與數(shù)控裝置的接線。定位精度及重復(fù)定位精度，換刀時(shí)間、刀具選擇時(shí)刀架的轉(zhuǎn)向、夾緊力。系統(tǒng)的快速 進(jìn) 給速度、空載起動(dòng)頻率，靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)升頻降頻時(shí)間，起動(dòng)矩頻特性、起動(dòng)慣頻特性、運(yùn)行矩頻特性。選擇時(shí)主要考慮以下性能： CPU 類型、用戶容量、控制軸或聯(lián)動(dòng)軸數(shù)、設(shè)定單位、插補(bǔ)類型、編程尺寸機(jī)編程標(biāo)準(zhǔn)， G、 S、 M、 T、 F等 功能、刀補(bǔ)功能、間隙補(bǔ)償功能及循環(huán)功能 、顯示方式及顯示信息的形式。 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的選擇 目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)有很多種類型。同時(shí)，為提高傳動(dòng)剛度和消除間隙， 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 30 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 采用有頂加負(fù)荷的結(jié)構(gòu)?？紤]到屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床加工精度要求不高，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本，采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制系統(tǒng)。在縱向和橫向具有直線和圓弧插補(bǔ)功能。 分析： 其中材料為 45 鋼，毛坯為 Φ40120mm，下面的編寫的數(shù)控編程在北京凱恩帝數(shù)控車床（ KND100T）中 加工 ， 所用的刀具為 1刀：外 圓 車刀、 2刀：切槽車刀 (3mm 刀寬 )、3刀：螺紋車刀。 編制加工程序 例： 該零件為國(guó)家職業(yè)技能數(shù)控車床中級(jí)工要求圖紙， 其中材料為 45 鋼，毛坯為 amp。精加工時(shí) mmA 68?? ， mmB ?? 。 由于用普通車床將錐體切至 ? 70mm ,同時(shí)在車 M48 外圓時(shí)已車至 Z=450 mm 處，再考慮 2mm 的引入距離，因此刀具初始位置 Z=452mm ， X=70mm 。 在錐度切削中，要算出每進(jìn)刀 1mm 時(shí)的 Z 向距離 。 車螺紋時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為 min400r 。 主軸轉(zhuǎn)速 n n (半精車 )≈ Dv?1000 D— 工件最大直徑（ mm ） 由精加工材料為 45 剛， HB=220~248，使用硬質(zhì)合金車刀，查 P15 表 21 可知切削速度， min90mv? ， m 9010001000 rD vn ????? ? 由于該表是在 rmms /? ， mmt 3? 下使用硬質(zhì)合金加工相當(dāng)于 45 剛的 min90mv? ，當(dāng) t 或 s 變化后， v 要修正。 第一次半精車：除 4176。 確定切削用量 數(shù)控加工中切削用量應(yīng)根據(jù)加工技術(shù)要求、刀具耐用度、切削條件等加以確定。編程時(shí)必須預(yù)先規(guī)定好刀具的結(jié)構(gòu)尺寸和調(diào)整尺寸，尤其是自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床，在刀具安裝到機(jī)床上之前，應(yīng)根據(jù)編程時(shí)確定的參數(shù)，在機(jī)床外的預(yù)調(diào)整裝置中調(diào)整到所需尺寸。對(duì)刀點(diǎn)不僅是程序的起點(diǎn)，而且往往又是程序的終點(diǎn)，成批生產(chǎn)時(shí)，每加工完一個(gè)工件后，刀具總是要返回對(duì)刀點(diǎn)，以便準(zhǔn)備加工下一個(gè)工件。 對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選擇在對(duì)刀方便的地方。定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致，以減少定位誤差對(duì)尺寸精度的影響。 數(shù)控機(jī)床所選用夾具，應(yīng)盡量采用已有的通用夾具，必要時(shí)設(shè)計(jì) 專 用夾具。 所選用的數(shù)控機(jī)床的加工范圍應(yīng)能滿足零件的要求。工件一端用三爪自動(dòng)定心卡盤夾緊另一端用頂尖支承。其余沒(méi)有熱處理要求部分，留給數(shù)控車削的加工余量為 1mm。 圖 21 主軸加工尺寸 其中 ? 100mm 和 ? 90mm 的軸頸要經(jīng)過(guò)精加工，留磨量為 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 18 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 ，其余加工至尺寸。本系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償。 在具有 KND100T 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上加工圖 21所示的主軸零件。 521177。 2）編碼 本系統(tǒng)用到如下數(shù)字、字母和符號(hào)。 為提高生產(chǎn)率，在確定工藝路線時(shí)應(yīng)盡量縮短加工路線 ， 減少刀具空行程移動(dòng)時(shí)間 ， 為了減小編程工作量 ， 還應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單 ， 程序段數(shù)量少 ， 程序短 。 制定零件工藝過(guò)程，首先應(yīng)確定哪些表面需要采用數(shù)控機(jī)床加工，哪些表面是在普通機(jī)床上加工。因此多數(shù)情況下，一些零件的粗加工由普通機(jī)床承擔(dān)，而對(duì)一些重要成形表面或精密尺寸的加工，由數(shù)控機(jī)床承擔(dān)。 167。要求該機(jī)床有自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，具有切削螺紋的功能。 167。 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 11 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 第 1章 設(shè)計(jì)目的、要求 167。在機(jī)床改造中要根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施，切不可忽視。采用滑動(dòng)絲杠相對(duì)滾珠絲杠價(jià)格較低，但難以滿足精度較高的零件加工。 滑動(dòng)絲杠與滾珠絲杠 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 10 絲杠傳動(dòng)直接關(guān)系到傳動(dòng)鏈精度。同時(shí)要有足夠的剛度，以減少導(dǎo)軌變形對(duì)加工精度的影響，要有合理的導(dǎo)軌防護(hù)和潤(rùn)滑。 六、數(shù)控改造中主要機(jī)械部件改裝探討 一臺(tái)新的數(shù)控機(jī)床，在設(shè)計(jì)上要達(dá)到：有高的靜動(dòng)態(tài)剛度；運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)無(wú)間隙；功率大；便于操作和維修。它只能補(bǔ)償系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)部部分元件的誤差，因此，它的精度比閉環(huán)系統(tǒng)的精度低，但是它的結(jié)構(gòu)與調(diào)試都較閉環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)單。設(shè)計(jì)和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難。這種系統(tǒng)不需要將所測(cè)得的實(shí)際位置和速度反饋到輸入端，故稱之為開環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的位移精度主要決定于步進(jìn)電機(jī)的角位移精度，齒輪絲杠等傳動(dòng)元件的節(jié)距精度，所以系統(tǒng)的位移精度較低。 五、數(shù)控系統(tǒng)的選擇 數(shù)控系統(tǒng)主要有三種類型，改造時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。改造則不然，可以精確地計(jì)算出機(jī)床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者對(duì)機(jī)床的特 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 8 性早已了解，在操作使用和維修方面培訓(xùn)時(shí)間短，見(jiàn)效快。但有些特殊情況，如高速主軸、托盤自動(dòng)交換裝置的制作與安裝過(guò)于費(fèi)工、費(fèi)錢，往往改造成本提 高 2～ 3倍，與購(gòu)置新機(jī)床相比，只能節(jié)省投資 50％左右。 三、數(shù)控化改造的內(nèi)容 機(jī)床與生產(chǎn)線的數(shù)控化改造主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：其一是恢復(fù)原功能，對(duì)機(jī)床、生產(chǎn)線存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù)；其二是 NC化，在普通機(jī)床上加數(shù)顯裝置，或加數(shù)控系統(tǒng)，改造成 NC機(jī)床、 CNC機(jī)床；其三是翻新，為提高精度、效率和自動(dòng)化程度，對(duì)機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新，對(duì)機(jī)械部分重新裝配加工，恢復(fù)原 精度；對(duì)其不滿足生產(chǎn)要求的 CNC系統(tǒng)以最新 CNC進(jìn)行更新；其四是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或?yàn)榱耸褂眯鹿に?、新技術(shù)，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。由于采用信息技術(shù)對(duì)國(guó)外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造（稱之為信息化），最終使得他們的產(chǎn)品在國(guó)際軍品和民品的市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力大為增強(qiáng)。 二、 宏觀看改造的必要性 宏觀上看，工業(yè)發(fā) 達(dá)國(guó)家的軍、民機(jī)械工業(yè)，在 70年代末、 80年代初已開始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。如：降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了勞動(dòng)力（一個(gè)人可以看管多臺(tái)機(jī)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(duì)市場(chǎng)需求 做 出快速反應(yīng)等等。 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要 “修配 ”。 由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量 ，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲面或曲線。我國(guó)作為機(jī)床大國(guó)，對(duì)普通機(jī)床數(shù)控改造不失為一種較好的良策。 production management and control。它們作為數(shù)控生產(chǎn)信息存儲(chǔ)。理想的 CAM 系統(tǒng)需要規(guī)模大而又 極為復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。 CAM 硬件包括數(shù)控機(jī)床、檢測(cè)設(shè)備，數(shù)字計(jì)算機(jī)和相關(guān)設(shè)備。數(shù)控加工中心則使整個(gè)制造加工過(guò)程過(guò)程自動(dòng)化。另外，也可以把適應(yīng)性反饋記錄下來(lái)并加以分析以便實(shí)現(xiàn)某一操作的高效生產(chǎn)。這樣兩級(jí)監(jiān)控就成為必要。 計(jì)算機(jī)管理數(shù)控是一個(gè)包括 DNC（直接數(shù)控）和 CNC(計(jì)算機(jī)數(shù)控 )的一般性概念 DNC和 CNC是用來(lái)在控制性計(jì)算機(jī)和數(shù)控機(jī)床間分配編程和計(jì)算機(jī)職責(zé)的方式，兩個(gè)系統(tǒng)都不改進(jìn)數(shù)控機(jī)床控制之外的工藝數(shù)據(jù)和命令的通訊方法。 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 內(nèi)容摘要 (CAM 中的數(shù)控技術(shù) ) 盡管數(shù)控機(jī)床是開發(fā)實(shí)用 CAM 系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，但本文描述的數(shù)控機(jī)床不能應(yīng)用基于制造系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中。 群集概念基本上是對(duì)多種機(jī)床的計(jì)算機(jī)管理的延伸。單獨(dú)的機(jī)床用計(jì)算機(jī)管理數(shù)控來(lái)控制，群集本身由協(xié)調(diào)許多群集的生產(chǎn)產(chǎn)量的中央計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理，其中的分級(jí)安排也是顯而易見(jiàn)的。 可以從自動(dòng)化和集成的角度看待在以計(jì)算機(jī)為機(jī)場(chǎng)的制造系統(tǒng)中數(shù)控機(jī)床的使用。外控機(jī)床的群集則實(shí)現(xiàn)一個(gè)完全自動(dòng)化的制造任務(wù)。 CAM 軟件是用來(lái)監(jiān)測(cè)、處理、以及最終監(jiān)控制造信息流和 CAM 硬件的計(jì)算機(jī)編程系統(tǒng)的相互聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)，在這里，軟件部分在信息流方面受到檢驗(yàn)。 CAM 系統(tǒng)表明，只有工程和制造功能受到系統(tǒng)的直接控制。 關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)輔助制造 數(shù)控程序 自動(dòng)測(cè)試裝置 COMPUTERAIDED MANUFACTURING [1] A puteraided manufacture (CAM) system oversees many aspects of manufacture by introducing a hierarchical puter structure to monitor and control various phases of the manufacturing process. Conventional and adaptive NC systems are the predecessors to larger CAM system. Where NC considers an information feedback loop concerned with a discrete process? CAM develops an integrated information work that monitors a broad spectrum of interrelated tasks and controls each based on an overall management strategy.