【正文】 從而部分處于成長初期的重要產(chǎn)品自主產(chǎn)業(yè)的培育壯大將更困難。由于外資在華機(jī)械企業(yè)主要承擔(dān)制造車間的角色，技術(shù)來源主要依靠其母公司，而原本就實(shí)力有限的內(nèi)資企業(yè)在完全開放的市場(chǎng)競爭中堅(jiān)持自行研制開發(fā)將冒很大風(fēng)險(xiǎn)，為了節(jié)省投入，提高產(chǎn)品的形象，多數(shù)內(nèi)資企業(yè)將盡可能與外方合作，采用國際同行的技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。隨著服務(wù)貿(mào)易領(lǐng)域?qū)ν忾_放，實(shí)力雄厚的國外公司可能更積極地到國內(nèi)舉辦由其控制的、以工程承包為主要業(yè)務(wù)的工程公司，以其母公司產(chǎn)品為后盾，以熟悉國內(nèi)情況的中方雇員為業(yè)務(wù)骨干，與我內(nèi)資企業(yè)展開激烈的競爭。在以下行業(yè)將表現(xiàn)得更為突出：一是在國內(nèi)處于市場(chǎng)成長期、外方掌握專有技術(shù)并處于壟斷地位的技術(shù)密集型行業(yè)，如燃?xì)廨啓C(jī)、直流輸電關(guān)鍵設(shè)備、半喂入式水稻聯(lián)合收割機(jī)、機(jī)電一體化的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)附配件等；二是單靠有限市場(chǎng)難以發(fā)揮企業(yè)生產(chǎn)能力、迫切需要全球市場(chǎng)支撐的行業(yè)，如高壓開關(guān)、大型變壓器、高檔科學(xué)儀器、高檔數(shù)控系統(tǒng)、智能化工業(yè)控制系統(tǒng)等；三是國內(nèi)外制造成本相差較大、外方享有明顯的品牌優(yōu)勢(shì)、在華設(shè)廠可以在世界市場(chǎng)獲取豐厚利潤的勞動(dòng)密集型或易于流通的裝配型產(chǎn)品行業(yè)，如照相機(jī)、復(fù)印機(jī)、部分工業(yè)和民用儀表、高品質(zhì)低壓電器等。預(yù)計(jì)到2005年出口創(chuàng)匯可達(dá)到12億美元。 　4出口前景良好。目前歐、美、日等國應(yīng)用DNC已很普遍，柔性制造單元已占銷售量的30%以上?！　? 數(shù)控金切機(jī)床的構(gòu)成比逐漸趨于合理。據(jù)預(yù)測(cè)分析，%%，%%。由于國外企業(yè)的發(fā)展水平，的網(wǎng)絡(luò)接口功能被定義為用于遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷。 　　　以FANVC和西門子為代表的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠商已在幾年前推出了具有網(wǎng)絡(luò)功能的數(shù)控系統(tǒng)。從另一角度來看，目前流行的ERP即工廠信息化對(duì)于制造業(yè)來說，僅僅局限于通常的管理部門（人、財(cái)、物、產(chǎn)、供、銷）或設(shè)計(jì)、開發(fā)等等上層部分的信息化是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，工廠、車間的最底層加工設(shè)備——不能夠連成網(wǎng)絡(luò)或信息化就必然成為制造業(yè)工廠信息化的制約瓶頸，所謂的ERP就比較“虛”沒有能夠真正地解決制造工廠的最關(guān)鍵的問題。目前世界消費(fèi)趨勢(shì)已從初期以數(shù)控電加工機(jī)床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床為主轉(zhuǎn)向以加工中心、專用、成套設(shè)備為主。如北京航天機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)集團(tuán)公司建立了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代開放式數(shù)控系統(tǒng)平臺(tái)；煙臺(tái)第二機(jī)床附件廠開發(fā)了為配套的多種動(dòng)力卡盤和過濾排屑裝置；濟(jì)南第二機(jī)床集團(tuán)公司的數(shù)控龍門鏜銑床、數(shù)控落地鏜銑床及數(shù)控鍛壓設(shè)備等30多個(gè)系列100多個(gè)品種的數(shù)控配套產(chǎn)品。%%。去年年初，沈陽機(jī)床集團(tuán)機(jī)床股份有限公司中捷友誼廠以工期6個(gè)月、標(biāo)的6200萬元在磁懸浮軌道專用項(xiàng)目公開招標(biāo)中折桂，并于8月底將一次性驗(yàn)收合格的8臺(tái)數(shù)控鏜銑床組成的軌道梁生產(chǎn)線一次試車成功，目前這套銑鏜加工中心已加工出軌道梁1100根，確保了軌道梁的加工精度和速度，為實(shí)現(xiàn)今年年底試車打下了良好的基礎(chǔ)。出口的品種以中低檔為主。但由于國產(chǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求，使我國機(jī)床的進(jìn)口額呈逐年上升態(tài)勢(shì)，2001年進(jìn)口機(jī)床躍升至世界第2位，%。在這些中，除少量機(jī)床以FMS模式集成使用外，大都處于單機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，并且相當(dāng)部分處于使用效率不高，管理方式落后的狀態(tài)。220世紀(jì)90年代，基于PCNC的智能數(shù)控系統(tǒng)開始得到發(fā)展，它打破了原數(shù)控廠家各自為政的封閉式專用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式，提供開放式基礎(chǔ)，使升級(jí)換代變得非常容易。其中，數(shù)控是其基本控制單元。隨著DNC數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已成為無人控制工廠的基本組成單元。DNC(直接數(shù)控)技術(shù)始于20世紀(jì)60年代末期。利用CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))繪出加工零件的模型，在顯示器上“指點(diǎn)”被加工的部位，輸入所需的工藝參數(shù)，即可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算刀具路徑，模擬加工狀態(tài)，獲得NC程序。 1959年美國Keaneyamp。系統(tǒng)發(fā)展史1949年美國Parson公司與麻省理工學(xué)院開始合作，歷時(shí)三年研制出能進(jìn)行三軸控制的數(shù)控銑床樣機(jī)，取名“Numerical Control”。本說明書分為緒論、設(shè)計(jì)內(nèi)容、總結(jié)三大部分，分別介紹了此次設(shè)計(jì)任務(wù)將萬能臥式銑床（X6132）改造為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床；有關(guān)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床改造總體方案確定及框圖、進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)計(jì)算及校核、加工程序編制；主要是對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的心得。其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識(shí)，獨(dú)立解決本專業(yè)一般工程技術(shù)問題的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。對(duì)于原有老的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床，特別是80年代末期改造的設(shè)備，由于種種原因閑置的很多，浪費(fèi)很大；在用的設(shè)備使用至今也十幾年了，同樣面臨進(jìn)一步改造的問題通過改造可以提高原有裝備的技術(shù)水平，大大提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。十幾年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控技術(shù)也在不斷進(jìn)步，數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品不斷改進(jìn)完善，并且有了階段性的突破，使新的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)功能更強(qiáng)，可靠性更穩(wěn)定，功率增大，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。許多企業(yè)的機(jī)床精度差、故障率高。由于歷史的原因，我國普通加工設(shè)備多，數(shù)控加工設(shè)備少。所以，為提高工件的加工精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量，便于加工圓弧面和凸輪的曲面等，可以利用數(shù)控方法對(duì)銑床進(jìn)行數(shù)控化改造。若要在立式銑床上加工圓弧、凸輪等特殊類平面時(shí)，就要借助于圓工作臺(tái)、分度頭等機(jī)床附件，并對(duì)機(jī)床進(jìn)行整體調(diào)整。因此，對(duì)數(shù)控機(jī)床的改造也就顯得比較重要，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)與改造也成為工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方面。這種數(shù)控系統(tǒng)由于功能適宜，價(jià)格便宜，用它來改造銑床，投資少、見效快，成為我國“七五”、“八五”重點(diǎn)推廣的新技術(shù)之一。 Ball screw。改造后的銑床，進(jìn)給傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速，縱向、橫向、垂直進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控控制， /脈沖， /脈沖， /脈沖并且可以提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。摘要本設(shè)計(jì)說明書包括：概論、總體設(shè)計(jì)和結(jié)論三大部分。通過對(duì)我校教學(xué)實(shí)習(xí)基地的一臺(tái)X6132銑床結(jié)構(gòu)和性能的研究，針對(duì)盤式凸輪加工的特點(diǎn)，并結(jié)合現(xiàn)有條件，確定了銑床的數(shù)控化改造方案，介紹了滾珠絲杠、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算和選型設(shè)計(jì)及銑床數(shù)控改造的方法、改造部位、數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及機(jī)床改造時(shí)應(yīng)注意的問題。關(guān)鍵詞：銑床；數(shù)控改造；滾珠絲杠；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)ABSTRACTThis introduction of the design included three main parts: The drawup of the general outline, the decision and the conclusion. After studying the construction and capability of X6132 milling machine in our college’S teaching practice basement，the rebuilding method of X6132 milling machine was introduced，including the selection and design of ball screw and step electromotor. It also introduces the method and changing parts of milling machine’S numerization rebuilding，the design of numerical system are also discussed and it inquires into the relevant questions of the numerization rebuilding. After the transformation of the milling, feed speed automatic transmission, vertical, horizontal, vertical feed CNC control systems and requirements to achieve the minimum vertical movement of units / pulse, the minimum lateral movement units / pulse, vertical movement smallest unit / pulse and can increase productivity and ensure product quality and reduce labor intensity of workers.Keywords： Milling machine ；Numerization rebuilding。 Step electromotor目 錄序言 …………………………………………………………………………4第1章 緒論………………………………………………………………61數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展史……………………………………………………6 2國內(nèi)數(shù)控機(jī)床的狀況分析…………………………………………73數(shù)控機(jī)床的改造的必要性…………………………………………114數(shù)控機(jī)床改造的經(jīng)濟(jì)性技術(shù)分析…………………………………12 5數(shù)控機(jī)床改造的可行性分析………………………………………15第2章、數(shù)控銑床總體方案的擬定 …………………………………161設(shè)計(jì)目的和意義……………………………………………………16 2設(shè)計(jì)任務(wù)與要求……………………………………………………17 3設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題…………………………………………………194總體設(shè)計(jì)方案的擬訂………………………………………………19第3章、伺服進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)計(jì)算和選型……………20 1工作臺(tái)總質(zhì)量的估算……………………………………………20 2確定系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量……………………………………………203切削力的計(jì)算……………………………………………………214機(jī)床導(dǎo)軌的選擇…………………………………………………235滾珠絲杠螺母副的計(jì)算和選型…………………………………236齒輪傳動(dòng)比計(jì)算…………………………………………………337步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算和選型………………………………………348控銑床加工程序的編制…………………………………………49第4章、滾珠絲杠副間隙的調(diào)整……………………………………52 1滾珠絲杠副的調(diào)整方法………………………………………… 52 2滾珠絲杠螺母副在數(shù)控機(jī)床上的使用……………………………55第5章 數(shù)控操作系統(tǒng)……………………………………………………55 1“世紀(jì)星”HNC21/22數(shù)控系統(tǒng)簡介…………………………56 2“世紀(jì)星”HNC21/22數(shù)控系統(tǒng)使用技巧……………………58 3“世紀(jì)星”HNC21/22數(shù)控系統(tǒng)編程指令特點(diǎn)………………59第6章 設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………61第7章 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………62第8章 致謝辭……………………………………………………………63第9章 附錄………………………………………………………………64 序言經(jīng)濟(jì)型數(shù)控是我國80年代科技發(fā)展的產(chǎn)物。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率提出了越來越高的要求，產(chǎn)品的更新?lián)Q代也不斷加快。銑床的應(yīng)用十分廣泛，主要用于加工面或成型表面。加工精度較低，基礎(chǔ)調(diào)整工作費(fèi)事。數(shù)控銑床，由于可以較好的解決形狀復(fù)雜、精密小批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，因此，在世界上得到了大力的發(fā)展，各種類型的數(shù)控銑床不斷出現(xiàn)，數(shù)控銑床的發(fā)展趨勢(shì)是：一方面研究功能齊全自動(dòng)化程度高的數(shù)控銑床，以促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)達(dá)到更高的自動(dòng)化水平；另一方面普遍推廣經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床以加速現(xiàn)有生產(chǎn)體系的改造。老設(shè)備多，新設(shè)備少。通過機(jī)床數(shù)控改造使普通機(jī)床不僅具有好的加工精度，而且還具有數(shù)控機(jī)床的功能。由于這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展增強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控的活力，根據(jù)我國國情，該技術(shù)在今后一段時(shí)間內(nèi)還將是我國機(jī)械行業(yè)老設(shè)備改造的很好途徑。畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是學(xué)生解決工程問題的重要環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書不只反映了設(shè)計(jì)的思想內(nèi)容，方法和步驟，而且還反映了學(xué)生的文理修養(yǎng)和作風(fēng)。 第1章緒論1 1953年麻省理工學(xué)院開發(fā)出只需確定零件輪廓、指定切削路線，即可生成NC程序的自動(dòng)編程語言。Trecker公司開發(fā)成功了帶刀庫，能自動(dòng)進(jìn)行刀具交換，一次裝夾中即能進(jìn)行銑、鉆、鏜、攻絲等多種加工功能的數(shù)控機(jī)床，這就是數(shù)控機(jī)床的新種類——加工中心。 1968年英國首次將多臺(tái)數(shù)控機(jī)床、無人化搬運(yùn)小車和自動(dòng)倉庫在計(jì)算機(jī)控制下連接成自動(dòng)加工系統(tǒng)，這就是柔性制造系統(tǒng)FMS。1974年微處理器開始用于機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中，從此CNC(計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng))軟線數(shù)控技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展得以快速發(fā)展。 1976年美國Lockhead公司開始使用圖像編程。它是使用一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)，直接控制和管理一群數(shù)控機(jī)床及數(shù)控加工中心，進(jìn)行多品種、多工序的自動(dòng)加工。FMS柔性制造技術(shù)的基礎(chǔ)，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床上的DNC接口就是機(jī)床數(shù)控裝置與通用計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送及通訊控制用的，也是數(shù)控機(jī)床之間實(shí)現(xiàn)通訊用的接口。20世紀(jì)90年代，出現(xiàn)了包括市場(chǎng)預(yù)測(cè)、生產(chǎn)決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造和銷售等全過程均由計(jì)算機(jī)集成管理和控制的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS。充分利用現(xiàn)有PC機(jī)的軟硬件資源，使遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程檢測(cè)診斷能夠得以實(shí)現(xiàn)。國內(nèi)數(shù)控機(jī)床的狀況分析近年來我國企業(yè)的占有率逐年上升，在大中企業(yè)已有較多的使用，在中小企業(yè)甚至個(gè)體企業(yè)中也普遍開始使用?！?　　　2001年，我國機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值已進(jìn)入世界第5名，機(jī)床消費(fèi)額在世界排名上升到第3位，消費(fèi)額比上一年增長25%。 　　　近年來我國出口額增幅較大的有數(shù)控車床、數(shù)控磨床、數(shù)控特種加工機(jī)床、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控成形折彎機(jī)、數(shù)控壓鑄機(jī)等，普通機(jī)床有鉆床、鋸床、插床、拉床、組合機(jī)床、液壓壓力機(jī)、木工機(jī)床等。 1新產(chǎn)品開發(fā)有了很大突破，技術(shù)含量高的產(chǎn)品占據(jù)主導(dǎo)地位 　　　例如：全長33公里的上海磁懸浮快速列車線，是“十五”期間國家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，其中組成列車線的2550根軌道梁是整個(gè)工程的最關(guān)鍵部分，對(duì)加工軌道梁的精度提出了相當(dāng)高的要求。 2產(chǎn)量大幅度增長，數(shù)控化率顯著提高 　　　，%。 3發(fā)展的關(guān)鍵配套產(chǎn)品有了突破 近年來通過政府的支持，配套生產(chǎn)得到了快速發(fā)展。 　　　1998年世界機(jī)床進(jìn)口額中大部分是，美國進(jìn)口機(jī)床的數(shù)控化率達(dá)70%，我國為60%?！　　‰S著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益普遍運(yùn)用，走向網(wǎng)絡(luò)化、集成化已成為必然的趨勢(shì)