【正文】 監(jiān)控系統(tǒng)要能實現(xiàn)自動化?？v向進給機構(gòu)：縱向伺機服電機為FB—15型直流伺服電機，滾珠絲杠仍安裝在原絲杠位置,其螺母副通過托架安裝在床鞍底部,滾珠絲杠兩端加裝接套、接桿及支承,與床身尾部步進電機相聯(lián)接?！笆濉逼陂g,我國機械制造行業(yè)必須瞄準國際數(shù)控機床發(fā)展的科學前沿,開拓創(chuàng)新,消化吸收國外先進技術(shù),開創(chuàng)我國數(shù)控機床設(shè)計和制造技術(shù)的新局面。特別是進入20世紀90年代以來，隨著國際上計算機技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正在不斷采用計算機、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就。目前正朝標準化開放體系結(jié)構(gòu)的方向前進。中、小批量生產(chǎn)的比例明顯增加，對數(shù)控機床的柔性和通用性提出了更高的要求，希望市場能提供不同加工需求，能迅速高效、低成本地構(gòu)筑面向用戶的控制系統(tǒng)，并大幅度地降低維護和培訓的成本，同時還要求具有網(wǎng)絡(luò)功能，以適應未來車間面向任務(wù)和定單的生產(chǎn)組織和管理模式。幾年來,經(jīng)過對國內(nèi)外數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)剖析和使用性能的調(diào)研,探索和總結(jié)了數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造的新技術(shù)。然而,我國加入ＷＴＯ后,國外生產(chǎn)的數(shù)控機床將會更多的進入我國市場,市場競爭更為激烈。造成這種嚴峻的形勢,除客觀原因外,主要是產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性不過硬。 當前,我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是國內(nèi)市場占有率偏低。目前，已新開發(fā)出數(shù)控系統(tǒng)80種。也是由封閉型系統(tǒng)向開放型系統(tǒng)過渡的時期。圖11 銑床上的典型工作銑床的工藝特點如下：(1)銑床的主軸帶動銑刀作旋轉(zhuǎn)主運動；(2)銑刀是多齒、多刃連續(xù)進行切削；(3)多數(shù)銑床由工作臺帶動工件作直線進給運動；(4)銑刀在切削時，每個刀齒的切削過程是斷續(xù)的，同時參加切削的齒數(shù)是變化的，每個刀齒的切削厚度也是變化的，因此容易引起機床振動；(5)銑削時，銑刀同時參加切削的齒數(shù)較多，便于采用較大的銑削速度和進給給量，因而生產(chǎn)效率高。故銑床的萬能性強，應用范圍很廣。銑床是用銑刀進行切削加的機床,銑床的加工情況如圖11所示。這樣既可以加工工件側(cè)面的連續(xù)回轉(zhuǎn)輪廓，又可以實現(xiàn)在一次裝夾中通過轉(zhuǎn)臺改變零件的加工位置也就是通常所說的工位，進行多個位置或工作面的加工。(2)臥式數(shù)控銑床：臥式數(shù)控銑床的主軸軸線平行于水平面。 數(shù)控銑床品種繁多，規(guī)格不一，可按通用銑床的分類方法分為以下3類：(1)數(shù)控立式銑床：數(shù)控立式銑床主軸軸線垂直于水平面，這種銑床占數(shù)控銑床的大多數(shù)，應用范圍也最廣。（4）進給伺服系統(tǒng)由進給電動機和進給執(zhí)行機構(gòu)組成，按照程序設(shè)定的進給速度實現(xiàn)刀具和工件之間的相對運動，其主軸垂直方向進給運動及工作臺的橫向和縱向進給運動均由各自的交流伺服電機來驅(qū)動。（2）機床基礎(chǔ)部件通常是指底坐、立柱、工作臺、橫梁等，是整個機床的基礎(chǔ)和框架。 數(shù)控銑床一般由數(shù)控系統(tǒng)、機床基礎(chǔ)部件、主軸箱、進給伺服系統(tǒng)及輔助裝置等幾大部分組成。數(shù)控銑床是在數(shù)控加工中心領(lǐng)域中最具代表性的一種典型機床，在數(shù)控機床中所占的比率最大，數(shù)控加工中心、柔性制造單元等都是數(shù)控銑床基礎(chǔ)上派生或發(fā)展起來的。第一章 緒論科學技術(shù)的發(fā)展以及世界先進制造技術(shù)的興起和不斷成熟，對數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求；超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應用，對數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)、伺服性能、主軸驅(qū)動、機床結(jié)構(gòu)等提出了更高的性能指標；FMS的迅速發(fā)展和CIMS的不斷成熟，又將對數(shù)控機的可靠性、通信功能、人工智能和自適應控制等技術(shù)提出更高的要求。隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的性能日益完蓋，數(shù)控技術(shù)的應用頷域日益擴大。它具有功能性強、加工范圍廣、工藝較復雜等點，主要用于各種復習的平面、輪廓、曲面等零件的銑削加工，同時還可以進行鉆、擴、鏜、攻螺紋等加工，在航空航天、汽車制造、機械加工和模具制造業(yè)中應用非常廣泛。（1）數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)是機床運動控制的中心，通常數(shù)控銑床都配有高性能、高精度、集成軟件的微機數(shù)控系統(tǒng)，具有直線插補、圓弧插補、刀具補償、固定循環(huán)、用戶宏程序等功能，能完成絕大多數(shù)的基本銑削以及鏜削、鉆削、攻螺紋等循環(huán)加工。（3）主軸箱包括主軸箱和主軸傳動系統(tǒng)，用于裝刀具并帶動刀具旋轉(zhuǎn)、主傳動大多采用專用的無級調(diào)速電動機驅(qū)動。（5）輔助裝置包括液壓、氣動、潤滑、冷卻系統(tǒng)和排屑、防護等裝置。目前三坐標數(shù)控立式銑床占數(shù)控銑床的大多數(shù)，一般可進行三軸聯(lián)動加工。為了擴大加工范圍和擴充功能，臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)臺或萬能數(shù)控轉(zhuǎn)臺的方式來實現(xiàn)四軸和五軸聯(lián)動加工。(3)立臥兩用轉(zhuǎn)換銑床：這類銑床的主軸可以進行轉(zhuǎn)換，可在同一臺數(shù)控銑床上進行立式加工和臥式加工，同時具備立、臥式銑床的功能。在銑床上，用不同銑刀可以對平面、斜面、溝槽、臺階、T形槽、燕尾槽等表面進行加工，另外配上分度頭或回轉(zhuǎn)臺還可以加工齒輪、螺旋面、花鍵軸、凸輪等各種成型表面。銑床的主參數(shù)是工作臺面寬度及長度。當前，我國的數(shù)控系統(tǒng)正處在由研究開發(fā)階段向推廣應用階段過渡的關(guān)鍵時期。我國數(shù)控系統(tǒng)在技術(shù)上已趨于成熟，在重大關(guān)鍵技術(shù)上（包括核心技術(shù)），已達到國外先進水平。自“七五”以來，國家一直把數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展作為重中之重來支持，現(xiàn)已開發(fā)出具有中國版權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)，掌握了國外一直對我國封鎖的一些關(guān)鍵技術(shù)。據(jù)有關(guān)資料表明,%?！笆濉逼陂g,我國機械制造工業(yè)正朝著精密化、柔性化、集成化、自動化、智能化方面迅速發(fā)展,國內(nèi)數(shù)控機床需求強勁,我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)適逢極好的發(fā)展機遇。提高國產(chǎn)數(shù)控機床市場占有率,關(guān)鍵在于提高質(zhì)量和可靠性?，F(xiàn)時主要存在有以下幾個問題：（1）缺乏產(chǎn)業(yè)規(guī)模（2）缺乏發(fā)展數(shù)控產(chǎn)業(yè)的政策和技術(shù)配套體系（3）缺乏技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)品更新和產(chǎn)業(yè)調(diào)整的內(nèi)在動力（4）面臨國外強手競爭的巨大壓力隨著科學技術(shù)的發(fā)展、制造技術(shù)的進步和人類生活水平的提高，以及社會對產(chǎn)品質(zhì)量和品種的多樣化的要求趨勢日益增強。為此，近10年來，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，各種不同層次的開放式數(shù)控系統(tǒng)應運而生，發(fā)展很快。就體系結(jié)構(gòu)而言，當今世界上的數(shù)控系統(tǒng)大致分為4種類型：傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)、“PC嵌入NC”結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)、“NC嵌入PC”結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控統(tǒng)、開放式數(shù)控系統(tǒng)。目前,國外數(shù)控機床的性能正朝著高速化、高精度、高效率、高柔性、高自動化、高可靠性、智能化、復合化、網(wǎng)絡(luò)化、開放式體系結(jié)構(gòu)等方向迅速發(fā)展,這將對數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造的質(zhì)量和可靠性提出更高的要求。 縱橫向進給系統(tǒng)原機床掛輪機構(gòu)、進給箱、溜板箱、滑動絲杠,光杠等全部拆除，縱向、橫向以伺服電機作為驅(qū)動，通過聯(lián)軸器與滾珠絲杠聯(lián)接實現(xiàn)傳動。伺服電機經(jīng)減速后,減速器輸出軸用套筒聯(lián)軸器與絲杠直接聯(lián)接,這種結(jié)構(gòu)簡單,徑向尺寸小,可防止被聯(lián)接軸的位移和偏斜所帶來裝配困難和附加應力。第二章 數(shù)控銑床進給傳動裝置設(shè)計要求 數(shù)控機床伺機服進給系統(tǒng)是由伺服驅(qū)動電路、伺服驅(qū)動裝置。從位置控制的角度看，伺服系統(tǒng)有開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)之分。 為確定伺服系統(tǒng)的定位精度和工作穩(wěn)定性，在機構(gòu)傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計上都要求無間隙、低摩擦、高剛度、高諧振以及適宜的阻尼比。靜壓導軌、貼塑導軌、滾珠絲杠等，以減小摩擦力；通過選區(qū)用最佳降速比來降低慣量；采用預緊的辦法提高傳動剛度；用消隙的辦法減小反向死區(qū)誤差等，其中最重要的是提高傳動剛度和降低慣量。數(shù)控銑床進給系統(tǒng)必須保證由數(shù)控裝置發(fā)出的控制指令轉(zhuǎn)換成速度符合要求的相應位移或直線位移，帶動運動部件運動。總之，數(shù)控機對進給系統(tǒng)的要求集中在精度、穩(wěn)定性和快速響應三個方面。為提高進給系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)性能主要采取以下措施：（1）提高系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)的傳動剛度：主要是從傳動元件的剛度、消除傳動元件之間的間隙、盡可能縮短進給傳動鏈的長度、采用預緊措施這幾方面為出發(fā)點考慮。（3）慣量匹配：最佳慣量匹配目的是為保證伺服驅(qū)動電機的工作性能和滿足傳動系統(tǒng)對控制指令的快速響應的要求。（4）提高傳動件精度：高質(zhì)量的機械傳動配合與高性能的伺服電動機使現(xiàn)代數(shù)控機床進給系統(tǒng)性能有了大幅度提高。（2）電機應具有大的較長時間的過載能力，以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。（3）為了滿足快速響應的要求，電機應有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并具有盡可能小的時間