【正文】 如特殊需要和供油充分的條件下也可采用稀油潤(rùn)滑。 　　局部防護(hù)只對(duì)絲杠副、電機(jī)、走線等采取防護(hù)措施。全防護(hù)即在局部防護(hù)的基礎(chǔ)上對(duì)整個(gè)機(jī)床加以封閉，此種防護(hù)最難處理，考慮的因素也很多如安裝位、防水、美觀等。 機(jī)床數(shù)控化改造的必要性 我國(guó)目前機(jī)床總量380余萬(wàn)臺(tái)，即我國(guó)機(jī)床數(shù)控化率不到3%。機(jī)床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6%。可見(jiàn)我們的大多數(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。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。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(jiàn)效快的特點(diǎn)。二．車(chē)床數(shù)控改造的構(gòu)思與方案 本次改造的普通車(chē)床型號(hào)為CA6140，長(zhǎng)度750毫米。由于對(duì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工精度要求不高，為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本，擬采用步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)機(jī)床所要求的分辨率，采用步進(jìn)電機(jī)經(jīng)齒輪減速再傳動(dòng)絲杠；為保證一定的傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性，盡量減小摩擦力，選用滾珠絲杠螺母副。利用微機(jī)對(duì)縱、橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制，縱向（Z向），橫向（X向），驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，刀架采用自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。① 控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定 數(shù)控系統(tǒng)按運(yùn)動(dòng)方式可分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)、點(diǎn)位直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。②伺服進(jìn)給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì) 數(shù)控機(jī)床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)有開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。所以，本設(shè)計(jì)決定采用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。硬件是數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。在設(shè)計(jì)的數(shù)控裝置中，CPU的選擇是關(guān)鍵，選擇CPU應(yīng)考慮以下要素：(1) 時(shí)鐘頻率和字長(zhǎng)與被控對(duì)象的運(yùn)動(dòng)速度和精度密切相關(guān)；(2) 可擴(kuò)展存儲(chǔ)器的容量與數(shù)控功能的強(qiáng)弱相關(guān)；(3) I/O口擴(kuò)展的能力與對(duì)外設(shè)控制的能力相關(guān)；除此之外，還應(yīng)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合、控制對(duì)象以及各種性能、參數(shù)要求等，綜合起來(lái)考慮以確定CPU。本設(shè)計(jì)中是以MCS51系列單片機(jī)，51系列相對(duì)48系列指令更豐富，相對(duì)96系列價(jià)格更便宜，51系列中，是無(wú)ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。本設(shè)計(jì)以8031芯片為核心，增加存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路、接口和面板操作開(kāi)關(guān)組成的控制系統(tǒng)。這些內(nèi)容就是數(shù)控化改造后數(shù)控系統(tǒng)需要控制的對(duì)象。普通車(chē)床改造的目的是利用數(shù)控系統(tǒng)控制車(chē)床自動(dòng)完成機(jī)械加工任務(wù)，提高車(chē)床的加工精度和生產(chǎn)效率。改造中需要解決的問(wèn)題是：將機(jī)械傳動(dòng)的進(jìn)給和手動(dòng)控制的轉(zhuǎn)位刀架改造成數(shù)控裝置控制的自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架和自動(dòng)進(jìn)給的數(shù)控加工車(chē)床。換刀指令通過(guò)刀架控制器控制三相電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)刀架自動(dòng)轉(zhuǎn)位功能，由脈沖編碼器協(xié)調(diào)完成螺紋車(chē)削功功能。一般的，普通車(chē)床數(shù)控改造時(shí)，由于需要加工圓錐、圓弧等曲面，需要選擇兩軸聯(lián)動(dòng)控制的數(shù)控系統(tǒng)。目前市場(chǎng)上流行的數(shù)控系統(tǒng)，如FANUC、西門(mén)子、GSK980TD等都配置有車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)，能夠勝任車(chē)、削加工的大部分工作，并具有價(jià)格低廉、可靠性強(qiáng)、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床應(yīng)能長(zhǎng)期連續(xù)加工，其數(shù)控系統(tǒng)必須能夠長(zhǎng)期無(wú)故降連續(xù)運(yùn)行。常年的工作考臉證明GSK980TD系統(tǒng)是最可靠的數(shù)控系統(tǒng)之一，它能在一般車(chē)間環(huán)境下運(yùn)行。GSK980TD系統(tǒng)之所以有非常高的可靠性，主要源自以下因素：(1)可靠的高質(zhì)量的元器件及良好的老化篩選工藝。(3)全自動(dòng)化工廠生產(chǎn)制造：多層印刷板的制板、元件的插裝、焊接、印刷板的檢查、系統(tǒng)的組裝、電機(jī)投料、沖片、精鑄、機(jī)械加工、裝配、成品的包裝出廠全部為自動(dòng)化，這就使得在生產(chǎn)過(guò)程中避免了外界(人)的不穩(wěn)定因素的干預(yù)。(4)良好的控制軟件設(shè)計(jì)：GSK980TD系統(tǒng)經(jīng)過(guò)在國(guó)內(nèi)各地?cái)?shù)年的運(yùn)行，積累了豐富的數(shù)據(jù)，因此在軟件設(shè)計(jì)時(shí)考慮了可能出現(xiàn)的各種故障情況，加入了許多保護(hù)和提高可靠性的措施，如開(kāi)機(jī)和狀態(tài)切換時(shí)的層層檢側(cè)、過(guò)壓、過(guò)流、反饋斷線等報(bào)警，使得機(jī)床運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能及時(shí)處理，從而進(jìn)免了元部件的損壞。主軸控制信號(hào)的傳送使用光纜，使信號(hào)免受外界干擾。 控制原理圖如下： 主軸控制系統(tǒng)原理圖 Z軸進(jìn)給伺服控制系統(tǒng)：Z軸采用松下伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)由松下伺服模塊控制（如圖32），其動(dòng)力由R、S、T三相電源經(jīng)伺服模塊提供，伺服電機(jī)控制刀架的Z（縱向）進(jìn)給與后退（正反轉(zhuǎn)）及進(jìn)給速度與進(jìn)給量指令由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出，它們與數(shù)控系統(tǒng)的接口為XS30XS33，若出現(xiàn)故障，則由伺服模塊發(fā)出信號(hào)經(jīng)PLC輸入到數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)判斷故障類(lèi)型在顯示器上報(bào)警顯示報(bào)警號(hào)。 刀架控制電路光柵尺控制： 光柵尺通過(guò)測(cè)量反饋控制刀架進(jìn)給與后退量的實(shí)際尺寸與指令尺寸的誤差大小反饋給數(shù)控系統(tǒng)，若誤差太大超出允許誤差范圍，數(shù)控系統(tǒng)可根據(jù)加工情況進(jìn)行時(shí)時(shí)調(diào)整，若出現(xiàn)故障，由系統(tǒng)判斷故障類(lèi)型并在顯示器上報(bào)警顯示報(bào)警號(hào)。縱向步進(jìn)電機(jī)1 通過(guò)一對(duì)減速齒輪2 把動(dòng)力傳遞給縱向滾珠絲杠3，再由滾珠絲杠螺母副拖動(dòng)工作臺(tái)4 做往復(fù)移動(dòng)。 所示，滾珠絲杠右端仍利用原有的滑動(dòng)軸承支承座4，通過(guò)一對(duì)深溝球軸承1 實(shí)現(xiàn)徑向支承，絲杠左端通過(guò)一對(duì)圓螺母（圖中未畫(huà)出） 實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠的預(yù)拉伸和鎖緊。滾珠絲杠采用雙螺母螺紋預(yù)緊方式消除絲杠和螺母間的間隙，調(diào)整方便?！】v向進(jìn)給系統(tǒng)圖1. 縱向步進(jìn)電機(jī)　2. 減速齒輪　3. 縱向滾珠絲杠　4. 工作臺(tái)5. 套筒聯(lián)軸器　6. 支撐軸　縱向步進(jìn)電機(jī)裝配圖1. 深溝球軸承　2. 消隙齒輪　3. 固定銷(xiāo)　4. 滑動(dòng)軸承支承座　5. 圓螺母　6. 套筒聯(lián)軸器滾珠絲杠3 （） 仍安裝在原滑動(dòng)絲杠的空間位置，其螺母副通過(guò)支架1 （） 安裝在床鞍的底部。　縱向滾珠絲杠裝配圖1．支架　2. 絲杠托架　3. 縱向滾珠絲杠　4. 絲杠防護(hù)罩　5. 大拖板 6. 過(guò)渡板（1）拆下普通滑動(dòng)絲杠與溜板箱，取消絲杠與主軸箱齒輪的傳動(dòng)聯(lián)系，利用原機(jī)床進(jìn)給箱的安裝孔和銷(xiāo)孔安裝齒輪箱體，滾珠絲杠仍安裝在原絲杠位置，兩端采用原固定方式這樣可減小改裝現(xiàn)場(chǎng)，并且由于滾珠絲杠的摩擦系數(shù)小于原絲杠，從而使縱向進(jìn)給整體剛性優(yōu)于以前。為了在齒輪傳動(dòng)中消除間隙，實(shí)現(xiàn)微量自動(dòng)補(bǔ)償以提高傳動(dòng)精度，選用雙片薄齒輪調(diào)隙，可調(diào)拉彈簧式結(jié)構(gòu)； （2）拆下絲杠右端的支撐座，在坐標(biāo)鏜床上將其孔徑鏜至40mm，便與伺服電動(dòng)機(jī)的支撐軸相配合； （3）車(chē)削兩個(gè)軸套（分別為一長(zhǎng)一短），長(zhǎng)套用于連接絲杠左端和左支撐座，短套用于連接絲杠右端與伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸； （4）對(duì)安裝螺母的配件進(jìn)行刨、磨、鉆、鉸和攻絲等加工，使其符合安裝條件； （5）總裝后，進(jìn)行局部調(diào)整（如滾珠絲杠與道軌的平行度、螺母間隙和螺母上下前后位置等），力求使?jié)L珠絲杠受力均勻，傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)傳動(dòng)間隙。橫向步進(jìn)電機(jī)1 及減速器2 安裝在床鞍的后部。右端仍利用原支承橫向進(jìn)給絲杠的滑動(dòng)軸承支座作為徑向支承，并對(duì)原支承處作適當(dāng)改造，布置一對(duì)推力球軸承12 ，以承受雙向軸向力。螺母通過(guò)螺母座9 直接固定在中拖板8 上。即LD46132。（1）拆下原手動(dòng)刀架； （2）在小拖板上鉆四個(gè)安裝孔，并攻絲； （3）手動(dòng)抬起電動(dòng)刀架，將刀架安裝在小拖板上； （4）安裝后，試用MDI功能換刀，觀察三相電源有無(wú)接反。 實(shí)施步驟（1）取消原變速箱，將主軸電機(jī)換成四速異步電機(jī)； （2）保留原主軸箱內(nèi)的背齒輪機(jī)構(gòu)。同時(shí)要有足夠的剛度，以減少導(dǎo)軌變形對(duì)加工精度的影響，要有合理的導(dǎo)軌防護(hù)和潤(rùn)滑。因此在對(duì)其進(jìn)行 數(shù)控化改造的同時(shí)必須針對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌狀況進(jìn)行必要的檢修處理，對(duì)于磨損較嚴(yán)重的更要進(jìn)行大修，即進(jìn)行磨削、淬火、貼塑、配刮等處理，同時(shí)采用合理的潤(rùn)滑，充分保證其精度。在車(chē)床改造中要根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施，切不可忽視。在縱向絲杠上也可加整體鐵板防護(hù)罩。如果刀架超程要在超程按扭的配合下使其回到工作行程范圍內(nèi)，一旦操作不當(dāng)或機(jī)床誤動(dòng)作急停按扭可以使其在任何位置停止，這樣大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和減小了費(fèi)品率，且可以大幅度的提高工人的人身安全 。本課題的主要任務(wù)是完成對(duì)普通車(chē)床的數(shù)控化改造，當(dāng)然，數(shù)控化改造并不是簡(jiǎn)單的裝上數(shù)控裝置就行了，它是一項(xiàng)繁瑣的工作。應(yīng)該來(lái)說(shuō)，對(duì)普通車(chē)床的數(shù)控化改造具有一定的經(jīng)濟(jì)性和可行性。用普通機(jī)床加工出來(lái)的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長(zhǎng)，從而在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，直接影響一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品、市場(chǎng)、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展，所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。參考文獻(xiàn) :[1] 朱曉春主編，數(shù)控技術(shù)(第一版)，機(jī)械工業(yè)出版社，1999.[2][M].北京：.[3]寥效果，[M].武漢：華中理工大學(xué)出版社，1992. 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