【正文】 人計算機所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點，自 80 年代末以來競相開本科畢業(yè)設計 5 發(fā)基于 PC 的 CNC，開展了針對開放式 CNC 的前、后臺標準的研究，基于 PC 的開放式 CNC 大致可分為四類： PC 連接型 CNC、 PC 內(nèi)裝型 NC、 NC 內(nèi)裝型 PC 和純軟件 NC。其重點是以提高系統(tǒng)的可靠性、實用化為前提，以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標；注重加強單元 技術的開拓、完善； CNC 單機向高精度、高速度和高柔性方向發(fā)展；數(shù)機床及其構成柔性制造系統(tǒng)能方便地與 CAD、 CAM、 CAPP、 MTS 聯(lián)結(jié)，向信息集成方向發(fā)展；網(wǎng)絡系統(tǒng)向開放、集成和智能化方向發(fā)展。 (3)柔性化和集成化 數(shù)控機床向柔性自動化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢是：從點 (數(shù)控單機、加工中心和控復合加工機床 )、線 (FMC、 FMS、 FTL、 FML)向面 (工段車間獨立制造島、 FA)、體 (CIMS、分布式網(wǎng)絡集成制造系統(tǒng) )的方向發(fā)展，另一方面向注重應用性和經(jīng)濟性方向發(fā)展。個性化是近幾年來數(shù)控機床特別明顯的發(fā)展趨勢。當前國外數(shù)控系統(tǒng)平均無故障工作時間 (MTBF)在 (7~10)? 104 小時以上，整機平均無故障工作時間達 800 小時以上。對于每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在 16 小時內(nèi)連續(xù)正常工作，無故障率 P(t)=99%以上的話，則數(shù)控機床的平均無故障工作時間 (MTBF)就必須大于 3000 小時。1~ ? m。5 ? m，精密級加工中 心的加工精度則從 177。當前，精密加工精度提高了兩個數(shù)量級，超精密加工精度進入納米級 (? m)，主軸回轉(zhuǎn)精度達到 ~? m，加工圓度為 ? m，加工表面粗糙度 Ra 值 等。 (2)高精度 精密化是為了適應高新技術發(fā)展的需要，也是為了提高普通機電產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性，減少其裝配時的工作量從而提高裝配率的需要。 （ 1）高速、高效 機床向高速化方向發(fā)展，可充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。 高速、高效、高精度、高可靠性 要提高加工效率，首先必須提高切削和進給速度，同時，還要縮短加工時間；要確保加工質(zhì)量，必須提高機床部件運動軌跡的精度，而可靠性則是上述目標的基本保證。 隨著計算機技術的發(fā)展，數(shù)控機床不斷采用計算機、控制理論等領域的最新技術成就，它的性能日臻完善，應用領域日益擴大。機床控制也是數(shù)控技術應用最早、最廣泛的領域，因此，數(shù)控機床的水平代表了當前數(shù)控技術的發(fā)展水平和方向。 主傳動系統(tǒng)的改造 .................................................................................................. 8 主軸無級變速的實現(xiàn) .................................................................................... 8 主軸脈沖編碼器的安裝 ................................................................................ 9 縱橫向進給傳動系統(tǒng)的改造 ................................................................................ 11 縱向 （ Z 方向） 進給傳動系統(tǒng)的改造 ...................................................... 11 橫向 （ X 方向） 進給系統(tǒng)的改造 .............................................................. 13 齒輪傳動間隙的消除 .................................................................................. 13 刀架部分的改造 .................................................................................................... 15 導軌的改造 .................................................................................................................... 16 導軌的改造 數(shù)控系統(tǒng)的類型及品牌選擇 ............................................................ 16 數(shù)控系統(tǒng)的類型 .......................................................................................... 16 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 .......................................................................................... 17 本章小結(jié) ................................................................................................................ 18 第 3 章 機床數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設計 ............................................................................. 18 SINUMERIK 802S base line 數(shù)控系統(tǒng)特點 ........................................................... 18 電柜設計及電源選用 ............................................................................................. 19 數(shù)控系統(tǒng)各部分的連接及接口設計 .......................................................................... 20 系統(tǒng)的接線 .................................................................................................. 20 PLC 輸入輸出接口定義 .............................................................................. 21 接口連接 ..................................................................................................... 22 步進電機的連接 ....................................................................................................... 27 回參考點配置 ....................................................................................................... 28 驅(qū)動電流設定 ....................................................................................................... 29 主控電路的設計 ................................................................................................... 29 本章小結(jié) ............................................................................................................... 30 第 4 章 機床進給伺服系統(tǒng)機械部分設計計算 ............................................................. 31 確 定系統(tǒng)脈沖當量 ............................................................................................... 32 本科畢業(yè)設計 2 計算切削力 ........................................................................................................... 32 縱車外圓 ..................................................................................................... 32 橫切端面 ..................................................................................................... 32 滾珠絲杠螺母副的計算和選型 ............................................................................ 33 縱向進給絲杠 ............................................................................................. 33 橫向進給絲桿 ............................................................................................. 35 縱向及橫向滾珠絲杠副的幾何參數(shù) ......................................................... 37 貼塑導軌的應用 ..........................................................................錯誤 !未定義書簽。本科畢業(yè)設計 1 目錄 第 1 章 緒論 .........................................................................................錯誤 !未定義書簽。 數(shù)控技術 的產(chǎn)生、發(fā) 展 和作用 .............................................................................. 3 我國數(shù)控機床發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀 .......................................................................... 5 機床數(shù)控化改造 的可行性 ...................................................................................... 6 本章小結(jié) .................................................................................................................. 6 第 2 章 車床總體改造方案設計 ...........................................................錯誤 !未定義書簽。 4. 5 齒輪傳動比的計算 .............................................................................................. 38 縱向 進給傳動比的計算 .............................................................................. 38 橫向進給齒輪箱傳動比計算 ............................