【正文】 在此，學生向恩師謹致我最崇高的敬意和最誠摯的謝意。他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和謙遜無私的高尚品質(zhì)，一絲不茍的敬業(yè)精神，鞭策著學生不斷進取、前進。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、一絲不茍的工作作風、孜孜不倦的學習精神無不給我留下了深刻的印象，對我在學業(yè)上的嚴格要求和教誨 的確使我受益非淺。師恩厚重，學生將永遠銘記在心?；仡櫘厴I(yè)設計的這段時間，我深深地感到雖然時間很短暫，但是 收獲頗多。 在設計過程中，我們也學到了很多東西，我們通過查閱大量的資料，把所學的知識應用到設計中，這樣既溫故了我們在大學期間所學的專業(yè)知識，又培養(yǎng)了我們一種獨立思考問題、解決問題的能力，對今后的工作必將產(chǎn)生深遠的影響。目前機床數(shù)控化改造的市場在我國還有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在我國機床數(shù)控化率不到3％。我們的設計和改造任務主要包括主運動和進給運動的改造設計，通過改造使其具有數(shù)控機床的一般特性。 如果刀架超程要在超程按扭的配合下使其回到工作行程范圍內(nèi)，一旦操作不當或機床誤動作急停按扭可以使其在任何位置停止，這樣大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和減小了費品率，且可以大幅度的提高工人的人身安全 。在縱向絲杠上也可加整體鐵板防護罩。在車床改造中要根據(jù)實際情況采取相應的措施，切不可忽視。 河北機電職業(yè)技術學院（論文 ） 光柵尺控制： 光柵尺通過測量反饋控制刀架進給與后退量的實際尺寸與指令尺寸的誤 差大小反饋給數(shù)控系統(tǒng)，若誤差太大超出允許誤差范圍，數(shù)控系統(tǒng)可根據(jù)加工情況進行時時調(diào)整，若出現(xiàn)故障，由系統(tǒng)判斷故障類型并在顯示器上報警顯示報警號。 X 軸進給伺服控制系統(tǒng)： X 軸電機采用雷賽步進電機驅(qū)動 （如圖 32） ，由 進給 伺服模塊控制，其動力由 +V1 電源經(jīng)伺服模塊提供，步進電機控制刀架的 X（橫向）進給與后退（正反轉(zhuǎn)）及進給速度與進給量指令由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出，它與數(shù)控系統(tǒng)的接口為 XS30，若出現(xiàn)故障，則由伺服模塊發(fā)出信號 經(jīng) PLC 輸入到數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)判斷故障類型在顯示器上報警顯示報警號。 電氣控制原理 主軸控制系統(tǒng)： 主軸采用三相異步電機驅(qū)動由西門子 440 變頻器 US 控制，其動力由 U、 V、W 三相電源經(jīng)變頻器 US 提供，主軸電機的正反轉(zhuǎn)由指令控制經(jīng) PLC 輸出再經(jīng)變頻器 US 控制主軸電機的正反轉(zhuǎn)，主軸電機轉(zhuǎn)速由數(shù)控系統(tǒng)經(jīng) XS9 口直接連到變頻器 US 控制電機轉(zhuǎn)速，若出現(xiàn)故障，則由變頻器 US 發(fā)出信號經(jīng) PLC 輸入到數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)判斷故障類型在顯示器上報警顯示報警號。數(shù)控機床應能長期連續(xù)加工，其數(shù)控系統(tǒng)必須能夠長期無故降連續(xù)運行。 目前市場上流行的數(shù)控系統(tǒng)，如 FANUC、西門子、 GSK980TD 等都配置有車床數(shù)控系統(tǒng)，能夠勝任車、削加工的大部分工作，并具有價格低廉、可靠性強、功能強大等特點。換刀指令通過刀架控制器控制三相電動機實現(xiàn)刀架自動轉(zhuǎn)位功能，由脈沖編碼器協(xié)調(diào)完成螺紋車削功功能。改造中需要解決的問題是：將機械傳動的進給和手動控制的轉(zhuǎn)位刀架改造成數(shù)控裝置控制的自動轉(zhuǎn)位刀架 和自動進給的數(shù)控加工車床。普通車床改造的目的是利用數(shù)控系統(tǒng)控制車床自動完成機械加工任務，提高車床的加工精度和生產(chǎn)效率。這些內(nèi)容就是數(shù)控化改造后數(shù)控系統(tǒng)需要控制的對象。利用微機對縱、橫向進給系統(tǒng)進行開環(huán)控制，縱向（ Z 向）脈沖當量為 ，橫向（ X 向）脈沖當量為 ，驅(qū)動元件采用步進電機，傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，刀架采用自動轉(zhuǎn)位刀架。為實現(xiàn)機床所要求的分辨率，采用步進電機經(jīng)齒輪減速再傳動絲杠；為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性，盡量減 小摩擦力，選用滾珠絲杠螺母副。由于對經(jīng)濟型數(shù)控機床的加工精度要求不高，為簡化結(jié)構(gòu)、降低成本，擬采用步進電機開環(huán)控制系統(tǒng)。 改造方案的確定 本次改造的普通車床型號為 CA6140，長度 750 毫米。為此應采用間隙小、傳動精度高、運動平穩(wěn)、效率高，以及傳遞轉(zhuǎn)矩大的傳動元件。 4） 盡量消除傳動間隙，以減小反向行程誤差，如采用消除間隙的聯(lián)軸器和消除傳動齒輪間隙的機構(gòu)等。 2） 選用最佳的降速比，為達到數(shù)控機床所要求的脈沖當量，使運動位移盡可能地快速達到跟蹤指令的的要求。這種裝置也可以與數(shù)控裝置的收發(fā)信電路相匹配，實現(xiàn)自動夾緊、松開，提高加工過程的自動化程度。 主軸脈沖發(fā)生器 改造后的簡易數(shù)控車床需要自動加工螺紋時，可以在主軸后端同軸安裝或者異軸安裝一個主軸脈沖發(fā)生器，作為軸軸位置的信號反饋元件，目的是用來檢測主軸轉(zhuǎn)角的位置 ，并將其變化情況輸送給數(shù)控裝置，使其能按照所需加工的螺距進行處理。車床橫向傳動的支撐結(jié)構(gòu)如圖 22 所示。在遠離操作者的一端，用一個連軸套和一根連接端軸把滾珠絲杠 與減速箱輸出軸連接起來?？拷僮髡咭欢?，布置一根支撐端軸，通過一個聯(lián)軸套與滾珠絲杠連接起來。 橫向滾珠絲杠 橫向滾珠絲杠也采用三點支撐形式。支撐短軸與滾珠絲杠通過聯(lián)軸套連接起來。車床縱向傳動機構(gòu)的布置如圖 21 所示。由于拆除了進給箱，可在原安裝進給箱處布置步進電動機和減速齒輪，也可在滾珠絲杠的左端設計一個專用軸承支撐座，而在絲杠托架處布置步進電動機和減速箱。 車床機械結(jié)構(gòu)改造的特點 縱向滾珠絲杠 縱向滾珠絲杠必須采用三點式支撐形式。 經(jīng)濟型數(shù)控車床，主要依靠兩方面來保證和提高被加工零件的精度：一是系統(tǒng)的控制精度，二是機床本身的機械傳動精度。事實證明：用較少的資金，將普通機床改造升級為數(shù)控機床，可以為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益 ，比較符合我國的 國情。所以必須大力提高機床的數(shù)控化率 ，急待改造 經(jīng)過大量實踐證明普通機床數(shù)控化改造具有一定經(jīng)濟性、實用性和穩(wěn)定性。 而且機床的素質(zhì)差，性 能落后，單臺機床的平均產(chǎn)值只有先進工業(yè)國家的 1/10 左右。 還具有良好的經(jīng)濟效益；有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化；數(shù)控改造費用低；機械性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)受限；可充分利用現(xiàn)有的條件；可以采用最新的控制技術；交貨期短，可滿足生產(chǎn)急需等優(yōu)點。它包括液壓和氣動裝置、河北機電職業(yè)技術學院（論文 ） 排屑裝置、交換工作臺、數(shù)控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測裝置等。當幾個進給聯(lián)動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。 c） 驅(qū)動裝置，他是數(shù)控機床執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。他是用于完成各種切削加工的機械部件 。 (2) 加工精度 高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量； (3) 可進行多坐標的聯(lián)動，能加工形狀復雜的零件； (4) 加工零件改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準備時間； (5)機床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)效率高（一般為普通機床的 3~5 倍）； (6) 機床自動化程度高，可以減輕勞動強度改善勞動條件； (7) 對操作人員的素質(zhì)要求較