【正文】 m)FI(N)28373352384531825127478555896408當(dāng)FI=，切削深度ap=5mm,走刀量f=,以此參數(shù)作為下面計(jì)算的依據(jù)。綜合上述優(yōu)勢，選定方案一為C6150臥式車床數(shù)控化改造方案。由于多年使用，操作者對機(jī)床的特性早已了解，在操作使用時(shí)只需短時(shí)間培訓(xùn)，縮短了培訓(xùn)時(shí)間，見效快。二方案二方案三對數(shù)控系統(tǒng)的要求過高，可能造成數(shù)控資源閑置，降低改造經(jīng)濟(jì)性。適合于中小企業(yè)實(shí)現(xiàn)普通車床NC化。這設(shè)計(jì)到機(jī)械改造方面和數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)置兩大方面的問題，并帶來附加的電氣與液壓控制系統(tǒng)的更改及設(shè)計(jì)問題。方案三的初步評價(jià)此方案對原車床的機(jī)械部分改動過大，拆除的部分過多，外購件太多，使得改造費(fèi)用大幅上升，周期長、見效慢，使改造的經(jīng)濟(jì)性下降，一般中小型企業(yè)不宜采用。三）方案三為進(jìn)一步提高機(jī)床的性能，解決機(jī)械有級變速的附加問題，形成了方案三。此改造方案實(shí)現(xiàn)了車床的全自動化控制，無論是從提高生產(chǎn)率方面考慮，還是從減輕工人勞動強(qiáng)度方面考慮均有極大優(yōu)勢。其他機(jī)械方面的改造與方案一相似，不再贅述。采用電動刀架，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位換刀，提高加工效率，減少輔助時(shí)間。二）方案二此方案改動量較大，主要做了以下幾點(diǎn)改造：：要求主運(yùn)動能實(shí)現(xiàn)自動變速，采用液壓拔叉和電磁離合器實(shí)現(xiàn)自動變速。3. 方案一的初步評價(jià)此方案保留了原有車床結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了小部分改造。拆除原刀架，安裝電動刀架，以減少操作量，實(shí)現(xiàn)自動化控制。為了便于加工螺紋和絲桿，避免加工螺紋或絲桿時(shí)發(fā)生亂扣現(xiàn)象，在主軸箱內(nèi)配置了與主軸轉(zhuǎn)角位置變化信號，輸送給計(jì)算機(jī)處理。一）方案一，此方案考慮到盡可能保留車床原有功能，減化改造量，做好以下幾個(gè)方面工作。在工程設(shè)計(jì)課題接到手后，借閱了大量關(guān)于普通機(jī)床及數(shù)控機(jī)床的書籍，通過借閱這些書籍，了解了普通車床的基本性能參數(shù)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過與成型數(shù)控車床進(jìn)行比較，明確了設(shè)計(jì)任務(wù)。在這期間，接觸了大量的數(shù)控化改造實(shí)例，使我對車床數(shù)控化改造有了初步了解。（4）安全防護(hù)改造效果必須以安全為前提，在機(jī)床改造中，要根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施，滾珠絲杠是精密元件，工作時(shí)要嚴(yán)防灰塵，特別是切削及硬沙粒進(jìn)入滾道，在縱向絲杠上也可以加整體鐵板防護(hù)罩，大托板與滑動導(dǎo)軌接觸的兩端面要密封好，絕對防止硬質(zhì)顆粒狀的異物進(jìn)入滑動面損傷導(dǎo)軌。（2）齒輪幅一般機(jī)床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中，為了保證傳動精度，數(shù)控機(jī)床上使用的齒輪精度等級都比普通機(jī)床高，在結(jié)構(gòu)上要能達(dá)到無間隙傳動，因而改造時(shí)，機(jī)床只要齒輪必須滿足數(shù)控機(jī)床的要求，以保證機(jī)床的加工精度。數(shù)控化改造中主要部件的改造探討一臺新的數(shù)控機(jī)床，在設(shè)計(jì)上要達(dá)到：有高的靜動態(tài)剛度，運(yùn)動幅之間的摩擦系數(shù)小，傳動無間隙，功率大，便于操作和維修，機(jī)床數(shù)控改造時(shí)，盡量達(dá)到上述要求，不能認(rèn)為將數(shù)控裝置與普通機(jī)床連接在一起就達(dá)到了數(shù)控機(jī)床的要求，還應(yīng)對主要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造，使其達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求，才能得到預(yù)期的改造目的。在將角位移檢測元件的安裝問題，當(dāng)前國內(nèi)生產(chǎn)線數(shù)控系統(tǒng)的公司廠家比較多，如珠峰公司、北京航天機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)集團(tuán)公司、華中數(shù)控公司等。（2）異步電動機(jī)或直流電動機(jī)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(shí)際位置反饋信號，隨時(shí)與給的的值進(jìn)行比較，將兩者的差值放大和變換，驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以給定速度向著消除偏差的方向運(yùn)動，直到給定位置與反饋的實(shí)際值差距等于零為止，閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比開環(huán)系統(tǒng)復(fù)雜、成本高，對環(huán)境室溫要求嚴(yán)，設(shè)計(jì)和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難，但是可以獲得比開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)更高的精度，更快的速度，驅(qū)動功率更大的特性指標(biāo)，可根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求決定是否采用這樣系統(tǒng)。3. 數(shù)控系統(tǒng)的改造型數(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，即步進(jìn)電機(jī)拖動的開環(huán)系統(tǒng)，異步電動機(jī)或直流電動機(jī)拖動，當(dāng)檢測量反饋的閉環(huán)系統(tǒng)以及交/直流伺服電機(jī)拖動，編碼器反饋的半閉環(huán)系統(tǒng)這三種。3）可采用最新的控制技術(shù)，可充分利用現(xiàn)有的條件，可以利用現(xiàn)有基礎(chǔ)，不必像購入新設(shè)備時(shí)那樣需要重新構(gòu)建地基。如高速主軸、托盤自動交換裝置的制作與安裝過于費(fèi)工費(fèi)錢，往往改造成本提高2~3倍，與購置新機(jī)床相比，只能節(jié)約50%左右。在日本，機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床改造業(yè)，從事改裝的公司有：大限工程集團(tuán)，山本工程公司等。（1）國外改造業(yè)的興起：在美國、日本和德國等發(fā)達(dá)國家，它們的機(jī)床改造作為新的經(jīng)濟(jì)增長行業(yè)，生意盎然，正處在黃金時(shí)代，由于機(jī)床以及技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)床改造是個(gè)”永恒”的話題,我國的機(jī)床改造業(yè)也從老的行業(yè)進(jìn)入到以數(shù)控技術(shù)為主的新行業(yè)，在美國、日本和德國用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場，已形成了機(jī)床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新的行業(yè)。所以很多企業(yè)紛紛將現(xiàn)有機(jī)床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，這種做法具有投資少、見效快的特點(diǎn)。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率?？梢娢覀兊拇蠖鄶?shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床，而且半數(shù)以上是役齡在10年以上的舊機(jī)床。機(jī)床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6%。六、數(shù)控化改造的必要性及如何改造進(jìn)行論述我國目前機(jī)床總量380余萬臺，即我國機(jī)床數(shù)控化率不到3%。（3）.引入故障診斷專家系統(tǒng)。（1）.自適應(yīng)控制技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)能檢測過程中的一部分重要信息，并自動調(diào)整好系統(tǒng)的有關(guān)系數(shù)，達(dá)到改進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目的。所以機(jī)床的主要零部件的質(zhì)量一般是可靠的，需要重點(diǎn)考察的是數(shù)控機(jī)床組裝企業(yè)的售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)是否健全,服務(wù)隊(duì)伍的素質(zhì)是否能勝任工作,服務(wù)能否及時(shí),是否能履行承諾等。國內(nèi)應(yīng)用較多的數(shù)控系統(tǒng)有日本FANUC、德國的西門子等。數(shù)控設(shè)備的可靠性是廣大數(shù)控設(shè)備用戶必須關(guān)心的焦點(diǎn)問題, 因此在選用數(shù)控設(shè)備時(shí)應(yīng)注意生產(chǎn)廠家的規(guī)模和市場占有率, 確認(rèn)其產(chǎn)品是否達(dá)到國家規(guī)定的平均無故障時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)(規(guī)定為500h)。有些企業(yè)事先確定較穩(wěn)定的批量加工意向，甚至已經(jīng)接到訂單，選購機(jī)床時(shí)要求機(jī)床廠為其準(zhǔn)備工裝、編制程序、培訓(xùn)工人，即所謂“交鑰匙”工程，這是投資數(shù)控機(jī)床最理想的情況。另外一個(gè)不可忽視的因素是設(shè)備的貶值，數(shù)控機(jī)床的升級、更新較快，同配置的一臺機(jī)床，現(xiàn)在售價(jià)40萬，三年后可能降至35萬，這樣算起來貶值和折舊一樣不可忽視。少數(shù)產(chǎn)品附加值高，具有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)力的企業(yè)，為了生產(chǎn)組織方便而購買用于單件生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床。多數(shù)中小型企業(yè)購買的數(shù)控機(jī)床用于批量生產(chǎn)，因?yàn)榕可a(chǎn)不僅節(jié)省編程、對刀等輔助時(shí)間，提高機(jī)床利用率；而且對操作者的技術(shù)要求不高，人工費(fèi)用也相對較低?！　∵x購數(shù)控機(jī)床應(yīng)考慮投資回報(bào), 能夠在短期內(nèi)收回投資的機(jī)床才是好機(jī)床?！　?shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)使用壽命一般為7年, 主要以數(shù)控方面的使用壽命為準(zhǔn)。經(jīng)濟(jì)性是指選用的數(shù)控機(jī)床在滿足加工要求的條件下, 所支付的“錢”最少或較為合理的。應(yīng)當(dāng)注意，單獨(dú)簽訂合同購買附件的單價(jià)大大高于隨同主機(jī)一起供貨的附件單價(jià),應(yīng)盡可能在購買主機(jī)時(shí)一并購置部分易損部件及其他附件。比如，自動換刀裝置(ATC) 是加工中心的基本特征，ATC裝置的投資往往占整機(jī)的30%～50%。在可供選擇的功能模塊中, 性能差別很大,價(jià)格也相差數(shù)倍，所以要根據(jù)加工要求和機(jī)床性能的需要來選擇。除基本功能以外, 數(shù)控系統(tǒng)還為用戶提供多種可選功能?！　?2)數(shù)控系統(tǒng)功能的實(shí)用性。綜合加工精度指最后加工出來的工件尺寸與所要求尺寸之間的誤差。這些指標(biāo)既反映了伺服機(jī)構(gòu)的剛度,也說明了位置反饋測量系統(tǒng)的質(zhì)量。機(jī)床精度的評定指標(biāo)較多，因數(shù)控機(jī)床類別而異,但共有的關(guān)鍵項(xiàng)目是定位精度、重復(fù)定位精度以及綜合加工精度。在選擇數(shù)控機(jī)床時(shí),首先應(yīng)確定數(shù)控機(jī)床上加工的典型零件。選購數(shù)控機(jī)床