【正文】 工單元尚未建立時，劃分零件組可采用特征數(shù)據(jù)法。 （ 2）零件組的劃分 劃分零件組，就是按零件的特征和對生產(chǎn)能力的平衡，將各種編號的零件進行適當?shù)慕M合。例如，碼位的內(nèi)容作 了變動、零件類別作了調(diào)整、為使用企業(yè)增補內(nèi)容留有了余地等。例如，通用性強、排列規(guī)律碼位適當和兼顧設計、加工和管理等。 JCBM與奧匹茲系統(tǒng)大同小異，十分相似，是以奧匹茲系統(tǒng)為基礎，使用九位碼。該系統(tǒng)以機床行業(yè)為實施對象。這些編碼可通過查閱有關手冊得到。 其中回轉(zhuǎn)體零件 0、 2類 （ 在回轉(zhuǎn)體零件中，除去有偏移的和特殊件 ） 的主要編碼位可參照有 9． 7的編碼 表。 圖中 L與 D表示回轉(zhuǎn)體零件的長度與直徑。但輔助編碼都是同一的。 前五位數(shù)為形狀編碼（又稱主要編碼），后四位數(shù)為輔助助碼（又稱設計編碼）。這種分類系統(tǒng)中，每個零件用九位數(shù)字表示，每位都有 0～ 9的數(shù)字來分別表示不同的要求或特征。其零件結(jié)構(gòu)分類系統(tǒng)有廣泛地用于英、法等國的布里奇 （ Brisch） 分類系統(tǒng)、捷克斯洛伐克的托斯分類系統(tǒng)等等；零件工藝分類系統(tǒng)有米特洛范諾夫分類系統(tǒng)、鮑爾瓦托夫分類系統(tǒng)等等；零件結(jié)構(gòu)和工藝結(jié)合分類系統(tǒng)有前蘇聯(lián)工藝設計院提出的 BNTN分類系統(tǒng)、前 西德的奧匹茲 （ Opitz） 分類系統(tǒng)等等。 企業(yè)根據(jù)具體情況，可以選擇通用的分類編號系統(tǒng)，也可以制定適合本企業(yè)的專 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 10 用分類編號系統(tǒng)。從設計角度，要考慮零件的幾何形狀、結(jié)構(gòu)要素、尺寸、材料等，從工藝角度，要考慮裝夾方法、加工精度、表面光潔度、毛坯類型、熱處理要求以及生產(chǎn)類型等；從生產(chǎn)管理角度，還要考慮設備負荷、交貨期限等 。 （ 1） 零件的分類編號 怎樣用數(shù)字表示零件的特征，是編碼系統(tǒng)要解決的問題。然后根據(jù)編碼的相同或相近將零件分類歸組。零件的形狀、尺寸等特征，通常用圖紙表示。分析各零件加工工序的先后次序和零件在機床的流轉(zhuǎn)路線，將工序和加工路線同類的零件歸為一組。 （ 2） 工藝流程分析法 例如有 20 種不同的零件，分別經(jīng)過車、銑、鉆、磨等不同工序。有些外形不同但加工相似的零件也可歸屬同一組，有些外形相似但加工不同的也可歸屬同一組。 零件成組方法很多，歸納起來可分為三類： （ 1） 目測法（或稱經(jīng)驗法） 這是最簡 單的成組方法，主要憑經(jīng)驗和目測，把形狀、尺寸、工藝方法等相似的零件歸在一起。相似零件如何歸類成組，是實施成組技術的重要工作。 （ 6） 數(shù)控機床能夠降低操作人員的勞動強度，節(jié)省勞動力 （ 一個人可以看管多臺機床 ） ，減少工裝，縮短 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 9 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等。 （ 4） 可實現(xiàn)多工序的集中，減少零件在機床間的頻繁搬運。數(shù)控機床只要更換一個程序，就可實現(xiàn)另一工件加工的自動化，從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動化，故被稱為實現(xiàn)了 “柔性自動化 ”。 （ 2） 可以實現(xiàn)加工的自動化，而且是柔性自動化，從而效率可比傳統(tǒng)機床提高 3—7 倍。 （ 1） 可以加工出傳統(tǒng)機床加工不出來的曲線、曲面等復雜的零件。 九、 交貨期短，可滿足生產(chǎn)急需。提高了生產(chǎn)率，減少了勞動強度。可根據(jù)技術革新的發(fā)展速度，及時地提高生產(chǎn)設備的自動化水平和效率，提高設備質(zhì)量和檔次，將舊機床改成當今水平的機床?？梢猿浞掷矛F(xiàn)有地基，不必像購入新設備時那樣需重新構(gòu)筑地基。同時提高定額管理水平。改造的機床一旦安裝好，就可以實現(xiàn)全負荷運轉(zhuǎn)。購買新設備時，不了解新設備是否能滿足其加工要求。但是受到原來機械結(jié)構(gòu)的限制，不宜做突破性的改造。原有的手搖進給機構(gòu)全部消失。所利用的床身、立柱等基礎件都是重而堅固的鑄造構(gòu)件，而不是那種焊接構(gòu)件，改造后的機床性能高、質(zhì)量好，可以作為新設 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 8 備繼續(xù)使用多年。如果 再結(jié)合機床大修理，幾乎就是一臺新的數(shù)控機床，甚至精度會更好，因為舊機床床身不會再產(chǎn)生變形。一般大型機床改造，只需花費新機床購置費用的1/3，交貨期短。數(shù)控改造費用僅為新購一臺數(shù)控機床費用的 15％～ 25％，同購置新機床相比，一般可以節(jié)省 75％～ 85％的費用。 二、 適用于多品種、小批量零件生產(chǎn)。從事改裝業(yè)的著名公司有：大隈工程集團、崗三機械公司、干代田工機公司、野崎工程公司、山本工程公司等。美國得寶公司已在中國開辦公司。在美國，機床改造業(yè)稱為機床再生（ Remanufacturing） 業(yè)。我國的機床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進入到以數(shù)控技術為主的新的行業(yè)。 在美國、日本和德國等發(fā)達國家，它們的機床改造作為新的經(jīng)濟增長行業(yè)，生意盎然。 要較好地解決上述問題，應走普通機床數(shù)控改造之路。 第三章 機床的 數(shù)控化改造 第一節(jié) 機床數(shù)控化改造的現(xiàn)狀 數(shù)控機床可以較好地解決形狀復雜、精密、小批及多變零件的加工問題，能夠穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，但是數(shù)控機床的應用也受到其他條件的限制。這些特點都有利于使生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。但在單件、小批生產(chǎn)情況下，可以節(jié)省工藝裝備費用、輔助生產(chǎn)工時、生產(chǎn)管理費用及降低廢品率等，因此能夠獲得良好的經(jīng)濟效益。 四、 自動化程度高 數(shù)控機床對零件的加工是按事先編好 的程序自動完成的，操作者除了操作面板、裝卸零件、關鍵工序的中間測量以及觀察機床的運行之外，其他的機床動作直至加工完畢，都是自動連續(xù)完成，不需要進行繁重的重復性手工操作，勞動強度與緊張程度均可大為減輕，勞動條件也得到相應的改善。 數(shù)控機床的加工精度比較穩(wěn)定，一般只做首件檢驗或工序間關鍵尺寸的抽樣檢驗，因而可以減少停機檢驗的時間。數(shù)控機床移動部 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 6 件的快速移動和定位均采用了加速與減速措施，由于選用 了很高的空行程運動速度，因而消耗在快進、快退和定位的時間要比一般機床少得多。數(shù)控機床能夠有效地減少這兩部分時間，因而加工生產(chǎn)率比一般機床高得多。對于復雜零件 的輪廓加工，在編制程序時已考慮到對進給速度的控制，可以做到在曲率變化時，刀具沿輪廓的切向進給速度基本不變，被加工表面就可獲得較高的精度和表面質(zhì)量。在采用點位控制系統(tǒng)的鉆孔加工中，由于不需要使用鉆模板與鉆套，鉆模板的坐標誤差造成的影響也不復存在。首先是在結(jié)構(gòu)上引入了滾珠絲杠螺母機構(gòu)、各種消除間隙結(jié)構(gòu)等，使機械傳動的誤差盡可能?。黄浯问遣捎昧塑浖妊a償技術，使機械誤差進一步減??；第三是用程序控制加工，減少了人為因素對加工精度的影響。 二、 加工精度高 數(shù)控機床是以數(shù)字形式給出指令進行加工的，由于目前數(shù)控裝置的脈沖當量 （ 即每輸出一個脈沖后數(shù)控機床移動部件相應的移動量 ） 一般達到了 0． 001mm，而且進給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數(shù)控裝置進行補償，因此，數(shù)控機床能達到比較高的加工精度和質(zhì)量穩(wěn)定性。因此，數(shù)控機床可以快速地從加工一種零件轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸ち硪环N零件，這就為單件、小批以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利。 第二章 數(shù)控機床的優(yōu)點 一、 加工對象改型的適應性強 利用數(shù)控機床加工改型零件，只需要重新編制程序就能實現(xiàn)對零件的加工。把這些性能落后、生產(chǎn)率低的機床全部閑置或淘汰，用新的機床去取代是不現(xiàn)實的。因此，對普通機床進行數(shù)控化再制造具有重大的意義，既能充分利用原有的舊設備資源，減少浪費，又能以較小的代價落的性能先進的數(shù)控設備，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的的要求，符合我國的產(chǎn)業(yè)政策。 近年來，我國已積極開展了對機床數(shù)控化改造再制造技術的研究，如：武漢華中數(shù)控公司先后完成了 50 多家企業(yè)數(shù)百臺設備的數(shù)控化再制造，為國家節(jié)約了數(shù)億元設備購置費?？梢娢覀兊拇蠖鄶?shù)制造的行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機床，而且半數(shù)以上是役齡在十年以上的舊機床：用這種機床加工的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、成本高、供貨期長等現(xiàn)象從而在國內(nèi)、國際市場上缺乏競爭力，根據(jù)我國目前的財力和工業(yè)發(fā)展狀況，靠花大量資金購買全新的數(shù)控機床來提高數(shù)控化率顯然不可取，而普通機床的數(shù)控化改造既經(jīng)濟又快捷，是提高我國數(shù)控化率的一個重要途徑 。據(jù) 2021 年數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國數(shù)控機床總量約為 380 余萬臺，其中數(shù)控機床總數(shù)已有 11 萬多臺即我國的數(shù)控化率不到 3%，近十年來，我國數(shù)控機床年產(chǎn)量約為 0． 6～0． 8 萬臺，機床 的年產(chǎn)量數(shù)控化率約為 6%，我國的機床役齡十年以上的占 60%，十年以下的機床中，自動 ／ 半自動化機床不到 20%。普通機床數(shù)控化改造后較改造前機床的自動化程度高、專業(yè)性強、加工精度及生產(chǎn)率都有很大的提高，改造機床的費用比購買數(shù)控機床的費用低、經(jīng)濟性好、生產(chǎn)周期短。首先，我國的經(jīng)濟增長方式正在由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，集約型經(jīng)濟增長方式就是以經(jīng)濟效 益為中心，主要依靠科技進步和提高勞動者素質(zhì)，重點放在現(xiàn)有企業(yè)的挖掘改造、充實和提高上也就是運用高新技術對老設備進行改造，以大幅度提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，達到提高經(jīng)濟效益的目的；其次是技術上的保障，近年來，微電子技術的發(fā)展、電子計算機的應用、傳感技術、粘結(jié)技術等新工藝、新產(chǎn)品的出現(xiàn)都為機床數(shù)控化改造提供了充足的后備力量； 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計說明書 4 最后是在經(jīng)濟方面機床數(shù)控化改造針對性強，投資少，資金利用率高，許多基礎部件仍可利用，可以縮短改造周期并降低生產(chǎn)成本。要較好的解決上述問題，用數(shù)控技術對普通機床進行改造，是既符合我國國情又能提高機床數(shù)控化率的一條有效途徑，是我國，尤其在中西部欠發(fā)達地區(qū)，是企業(yè)設備技術改造的主要方向之一。但目前我國數(shù)控機床的廣 泛應用受到一些條件的限制。 機床數(shù)控化改造大體分兩類：一類是在現(xiàn)有的普通機床上加數(shù)控裝置或可編程控制器；另一類是采用更先進的數(shù)控系統(tǒng)替代現(xiàn)有數(shù)控機床的數(shù)控裝置。從企業(yè)面臨的情況來看：一方面數(shù)控機床價格較貴，一次性投資大且使企業(yè)心有余而力不足；另一方面，又有大量設 備閑置。因此，大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。世界各國信息產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)廣泛采用數(shù)控技術，以提高制造能力和水平，提高對市場的適應能力和競爭能力。其技術涉及多個領域：（ 1）機械制造技術；（ 2）信息處理、加工、傳輸技術；（ 3）伺服驅(qū)動技術；（ 4）自動控制技術；（ 5）傳感器技術；（ 6）軟件技術等。由于采用計算機代替原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入操作指令的存儲、處理、運算、邏輯判斷等各種控制技能的實現(xiàn)，均可通過計算機軟件來完成，處理生成的微觀指令傳送給伺服驅(qū)動裝置驅(qū)動 電機或液壓執(zhí)行元件帶動設備運行。 目前，它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術。 1952 年，第一臺數(shù)控機床問世，成為世界工業(yè)史上一件劃時代事件，推動了自動化的發(fā)展。 1938年香農(nóng)在美國麻省理工大學進行了數(shù)據(jù)快速運算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計算機，包括計算機數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎。它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。同時，數(shù)控技術的 利用關系到國家的戰(zhàn)略地位，是體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要基礎性產(chǎn)業(yè)，其水平高低是衡量一個國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標志，實現(xiàn)加工機床及生產(chǎn)過程數(shù)控化，已經(jīng)成為當今制造業(yè)的發(fā)展方向。數(shù)控機床就是為了解決單件、小批量、特別是復雜型面零件加工的 自動 化并保證質(zhì)量要求而產(chǎn)生的，它為單件、小批生產(chǎn)的精密復雜零件提供了自動化加工手段。在機械產(chǎn)品中，單件與小批量產(chǎn)品占到 70％ ~80％，這類產(chǎn)品一般都采用通用機床加工，當產(chǎn)品改變時，機床與工藝裝備均需作相應的變換和調(diào)整。 汽車、拖拉機與家用電器等行業(yè)的產(chǎn)品零件，為了解決高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的問題，多采用專用的工藝裝備、專用自動化機床或?qū)Ｓ玫淖詣由a(chǎn)線和自動化車間進行生產(chǎn)。因此近幾十年來，世界各國十分重視發(fā)展能有效解決復雜、精密、小批多變零件的數(shù)控加工技術，在加工設備中大量采用以微電子技術和計算機技術為基礎的數(shù)控技術。激烈的市場競爭使產(chǎn)品研制生產(chǎn)周期越來越短?，F(xiàn)在，機床的改造，特別是把普通機床改造成 經(jīng)濟型數(shù)控機床，已經(jīng)成為了我國廣大企業(yè)設備投資的重要組成部分。這些廠家效益不好的主要原因，一方面是大量普通機床閑置造成浪費，另一方面是沒有足夠的資金購買新的數(shù)控設備。 目前 ，一個企業(yè)設備數(shù)控化程度的高低已經(jīng)直接 影響 到了它的生存。闡述了 C616 普通車床的主軸系統(tǒng)的改 進及機床控制系統(tǒng)的改造。 本 設計 介紹了 C616 普通機床的數(shù)控化改造技術，包括對機床改造的可行性分析，普通機床改造原理，主傳動系統(tǒng)改造，進給傳動系統(tǒng)系統(tǒng)的改造，自動回轉(zhuǎn)刀架的選擇與安裝，以及在改造中應注意的事項等進行了詳細的論述，并介紹了將 802D 數(shù)控系統(tǒng)應用于普通機床數(shù)字化改造的設計思想與方法。在指導老師的精心指導下， 我 圓滿的完成了這次設計工作，由于學識和經(jīng)驗的不足，其中定會出現(xiàn)很多問題，不足之處懇請各位老師加以 批評和指導。 這次設計畫圖集中于機床進給系統(tǒng)機械改造及設計，這次設計我們將本著：獨立分析，相互探討，仔細推敲，充分吃透整體設計的整體過程，使這次設計反映出我們的設計水平，并充分發(fā)揮個人的創(chuàng)新能力。通過畢業(yè)設計可以進一步的培養(yǎng)和鍛煉我們的分析問題能力和解決問題的能力，這對我們今后走向工作崗位有很大的幫助。 I 太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計評閱書 題目： C616 普通車床數(shù)控化改造 機電 系 機械設計制造及其自動化 專