【正文】 動無間隙；功率大；便于操作和維修。當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司廠家比較多，國外著名公司的如德國SIEMENS公司、日本FANUC公司；國內(nèi)公司如中國珠峰公司、北京航天機床數(shù)控系統(tǒng)集團公司、華中數(shù)控公司和沈陽高檔數(shù)控國家工程研究中心。它只能補償系統(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)簡單?？筛鶕?jù)產(chǎn)品技術(shù)要求，決定是否采用這種系統(tǒng)。設(shè)計和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難。二. 異步電動機或直流電機拖動，光柵測量反饋的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)該系統(tǒng)與開環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別是：由光柵、感應(yīng)同步器等位置檢測裝置測得的實際位置反饋信號，隨時與給定值進行比較，將兩者的差值放大和變換，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，以給定的速度向著消除偏差的方向運動，直到給定位置與反饋的實際位置的差值等于零為止。這種系統(tǒng)不需要將所測得的實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電機的角位移精度，齒輪絲杠等傳動元件的節(jié)距精度，所以系統(tǒng)的位移精度較低。由數(shù)控系統(tǒng)送出的進給指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動電路控制和功率放大后，使步進電機轉(zhuǎn)動，通過齒輪副與滾珠絲杠副驅(qū)動執(zhí)行部件。數(shù)控系統(tǒng)主要有三種類型，改造時，應(yīng)根據(jù)具體情況進行選擇?？梢猿浞掷矛F(xiàn)有地基，不必像購入新設(shè)備時那樣需重新構(gòu)筑地基。改造則不然，可以精確地計算出機床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者對機床的特性早已了解，在操作使用和維修方面培訓(xùn)時間短，見效快。但是受到原來機械結(jié)構(gòu)的限制，不宜做突破性的改造。但有些特殊情況，如高速主軸、托盤自動交換裝置的制作與安裝過于費工、費錢，往往改造成本提高2～3倍，與購置新機床相比，只能節(jié)省投資50％左右。特別是大型、特殊機床尤其明顯。一．?dāng)?shù)控化改造的內(nèi)容機床與生產(chǎn)線的數(shù)控化改造主要內(nèi)容有以下幾點：其一是恢復(fù)原功能，對機床、生產(chǎn)線存在的故障部分進行診斷并恢復(fù)；其二是NC化，在普通機床上加數(shù)顯裝置，或加數(shù)控系統(tǒng)，改造成NC機床、CNC機床；其三是翻新，為提高精度、效率和自動化程度，對機械、電氣部分進行翻新，對機械部分重新裝配加工，恢復(fù)原精度；對其不滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進行更新；其四是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或為了使用新工藝、新技術(shù)，在原有基礎(chǔ)上進行較大規(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。調(diào)試中首先試安全保護系統(tǒng)靈敏度，防止人身、設(shè)備事故發(fā)生。 調(diào)試必須按事先確定的步驟和要求進行。 根據(jù)新系統(tǒng)設(shè)計圖紙，合理進行新系統(tǒng)配置，包括箱體固定、面板安放、線路走向和固定、調(diào)整元器件位置、密封及必要裝飾等。還有一定使用價值的，可作其他機床備件用。 原系統(tǒng)的拆除必須對照原圖紙，仔細(xì)進行，及時在圖紙上作出標(biāo)記，防止遺漏或過拆(局部改造情況下)。如強電部分的零件更換，電機的保養(yǎng)，變壓器的烘干絕緣，污染的清潔，通風(fēng)冷卻裝置的清洗，伺服驅(qū)動裝置的最佳化調(diào)整，老化電線電纜的更新，連接件的緊固等等。這樣既可對改造工作起指導(dǎo)參考作用，又可在改造結(jié)束時作對比分析用。實施階段內(nèi)容按時間順序分為： 機床經(jīng)長期使用后，會不同程度地在機械、液壓、潤滑、清潔等方面存在缺陷，所以首先要進行全面保養(yǎng)。切忌好大喜功，急于求成，匆忙上陣，但也要合理安排，防止拖拖拉拉。有時數(shù)控機床電氣系統(tǒng)改造，并不一定包含該機床全部電氣系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)科學(xué)的測定和分析決定其改造范圍。針對某臺或某幾臺機床，確定它的環(huán)境、溫度、濕度、灰塵、電源、光線，甚至有否鼠害等外界使用條件，這對選擇電氣系統(tǒng)的防護性能、抗干擾性能、自冷卻性能、空氣過濾性能等可提供正確的依據(jù)，使改造后的電氣系統(tǒng)有了可靠的使用保證。這樣可使改造工作減少遺漏和差錯。機械性能的完好是電氣改造成功的基礎(chǔ)。一. 改造方案的確定改造的可行性分析通過以后，就可以針對某臺或某幾臺機床的現(xiàn)況確定改造方案，一般包括： 一般來說，需進行電氣改造的機床，都需進行機械修理。如我國機床擁有量中，數(shù)控機床的比重（數(shù)控化率）％，％，因此每年都有大量機電產(chǎn)品進口。由于采用信息技術(shù)對國外軍、民機械工業(yè)進行深入改造（稱之為信息化），最終使得他們的產(chǎn)品在國際軍品和民品的市場上競爭力大為增強。除在制造過程中采用數(shù)控機床、FMC、FMS外，還包括在產(chǎn)品開發(fā)中推行CAD、CAE、CAM、虛擬制造以及在生產(chǎn)管理中推行MIS（管理信息系統(tǒng)）、CIMS等等。 宏觀上看，工業(yè)發(fā)達國家的軍、民機械工業(yè)，在70年代末、80年代初已開始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機床。此外，機床數(shù)控化還是推行FMC（柔性制造單元）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）以及CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)）等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。如：降低了工人的勞動強度，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(yīng)等等。 擁有自動報警、自動監(jiān)控、自動補償?shù)榷喾N自律功能，因而可實現(xiàn)長時間無人看管加工。 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”。 由于計算機有記憶和存儲能力，可以將輸入的程序記住和存儲下來，然后按程序規(guī)定的順序自動去執(zhí)行，從而實現(xiàn)自動化。由于計算機有高超的運算能力，可以瞬時準(zhǔn)確地計算出每個坐標(biāo)軸瞬時應(yīng)該運動的運動量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。 第二章 數(shù)控機床的改造概述 微觀上看，數(shù)控機床比傳統(tǒng)機床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計算機的威力。 不僅數(shù)控系統(tǒng)（含數(shù)控裝置和伺服驅(qū)動裝置）有專業(yè)化生產(chǎn)廠，凡關(guān)鍵的通用性功能部件如電主軸、刀具自動交換系統(tǒng)、滾動導(dǎo)軌副、直線滾動絲杠驅(qū)動副、雙擺主軸頭、雙擺回轉(zhuǎn)臺和自動轉(zhuǎn)位刀塔等在國外均有一些著名的專業(yè)化生產(chǎn)廠，這對保證產(chǎn)品質(zhì)量，增長整機的可靠性和降低成本起著重要的作用。加工技術(shù)總的發(fā)展趨勢是：加工精度不斷提高，加工尺寸不斷增加，加工方法多樣化。上世紀(jì)60年代，美國開發(fā)出第一臺商品化超精密機床，其加工尺寸精度為177。需發(fā)展能適應(yīng)微小型尺寸結(jié)構(gòu)和微納米加工精度的新型制造工藝和裝備。 能源裝備的大型化及航空航天事業(yè)等的發(fā)展，需要重型立式臥式加工中心和銑車中心。其原理為通過對制造系統(tǒng)中的設(shè)備配置的調(diào)整或更換設(shè)備上的功能模塊來迅速構(gòu)成適應(yīng)新產(chǎn)品生產(chǎn)的制造系統(tǒng)。 回顧近10年來制造系統(tǒng)的發(fā)展歷程，基本上遵循以下兩個方向：增強制造系統(tǒng)的智能化和自治管理功能，以提高FMC/FMS的快速響應(yīng)能力；發(fā)展兼顧柔性、高效、低成本和高質(zhì)量且便于重構(gòu)的新型制造系統(tǒng)以適應(yīng)不確定性的市場環(huán)境 。 信息技術(shù)的發(fā)展及其與傳統(tǒng)機床的相融合，使機床朝著數(shù)字化、集成化和智能化的方向發(fā)展。 要解決品種多樣化與經(jīng)濟性的矛盾，這就要對機床的模塊化設(shè)計提出更高的要求。 復(fù)合數(shù)控機床具有良好的工藝適用性，避免了在制品的儲存和傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)，有力地支持了準(zhǔn)時制造（JIT），因此對它的研發(fā)已被給予了極大的關(guān)注。 工藝復(fù)合型為跨加工類別的復(fù)合機床，包括不同加工方法和工藝的復(fù)合，如車銑中心、銑車中心、激光銑削加工機床、沖壓與激光切割復(fù)合、金屬燒結(jié)與鏡面切削復(fù)合等。 復(fù)合機床的含義是在一臺機床上實現(xiàn)或盡可能完成從毛坯至成品的全部加工。在實際生產(chǎn)中，車、銑45號鋼由1950年的80～100m/min，至2000年普遍達到500～600m/min，50年內(nèi)切削速度提高了5倍。 以加工中心加工典型件的尺寸精度和形位精度為例對比國內(nèi)外的水平，～，～，按上述統(tǒng)計規(guī)律分析差距約為15年左右。以數(shù)字化為特征數(shù)控機床是柔性化制造系統(tǒng)和敏捷化制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)裝備，它的總的發(fā)展趨勢是：高精化、高速化、高效化、柔性化、智能化和集成化，并注重工藝適用性和經(jīng)濟性。反饋裝置把檢測結(jié)果轉(zhuǎn)化為電信號反饋給數(shù)控裝置，通過比較，計算實際位置與指令位置之間的偏差，并發(fā)出偏差指令控制執(zhí)行部件的進給運動。準(zhǔn)備功能：G00,G01,G02,G03,輔助功能：M03，M04刀具、進給速度、主軸：T，F(xiàn)，S四．位置反饋系統(tǒng)（檢測反饋系統(tǒng)）伺服電動機的轉(zhuǎn)角位移的反饋、數(shù)控機床執(zhí)行機構(gòu)(工作臺)的位移反饋。CNC單元接受數(shù)字化信息，經(jīng)過數(shù)控裝置的控制軟件和邏輯電路進行譯碼、插補、邏輯處理后，將各種指令信息輸出給伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行部件作進給運動。，還可以通過手動方式(MDI方式)，DNC網(wǎng)絡(luò)通訊、RS232串口通訊。主要有以下類型：軟盤、磁盤、U盤等。數(shù)控機床由：程序、輸人/輸出裝置、CNC單元、伺服系統(tǒng)、位置反饋系統(tǒng)、機床本體組成。據(jù)初步統(tǒng)計，2004年數(shù)控機床的產(chǎn)量為51860臺，%,數(shù)控機床的消費量約74000臺，同比增長32%。我國數(shù)控機床產(chǎn)量持續(xù)高速增長，根據(jù)市場需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，應(yīng)重點推進高效、精密為核心的數(shù)控機床“μm”級工程，加強發(fā)展高性能、高可靠性數(shù)控功能部件，積極開展復(fù)合加工機床、超精密數(shù)控機床和可重構(gòu)制造系統(tǒng)的工程化研究等相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)。它開創(chuàng)了機械產(chǎn)品向機電一體化發(fā)展的先河，因此數(shù)控技術(shù)成為先進制造技術(shù)中的一項核心技術(shù)。