数控化

数控化（通用8篇）

数控化 篇1

普通车床数控化改造

摘要：这次设计主要是将一台普通车床进行经济型数控改造设计，设计改造后的经济型数控机床具有定位、直线插补、顺逆圆弧插补、暂停、循环加工、公英制螺纹加工等功能，且加工质量稳定可靠。零件加工的适应性强，自动化程度高。

关键词：车床 ;数控 ;改造

一、引言

计算机技术与车床制造业的高速发展，特别是面向柔性制造技术的出现，使得数控车床得到了迅速普及。这次设计主要是将一台普通车床进行经济型数控改造设计，由于定位精度高，所以纵、横向导轨均采用贴塑导轨，传动系统采用滚珠丝杠，同时，为提高传动刚度和消除间隙，对丝杠进行预拉伸，传动齿轮采用双片错齿消隙齿轮，驱动元件采用步进电机。为了保证加工螺纹时，主轴转一转，刀架移动一个被加工导程，主轴用脉冲发生器通过波纹管联接，并将纵向和横向进给系统用单片机控制，是其成为一个能独立运动的开环进给伺服系统。数控系统采用MCS—51系列的8031单片机扩展系统。控制系统由微机部分、键盘及显示器I/O接口及光电隔离电路、步进电机功率放大电路组成。系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现，显示器采用数码管，以显示加工数据及机床状态等信息。为了达到机床要求的脉冲当量，传动系统采用步进电机齿轮减速后，带动丝杠。

二、数控改造的优点和意义

数控机床是实现柔性制造、计算机系统、敏捷制造等先进制造技术的重要基础装备，它关系到一个国家发展的战略地位。数控系统可分为开环、半闭环、闭环等几种形式。开环具有稳定性好、环境是适应性强、造价底等特点;闭环定位精度和重复定位精度高，但造价高;而半闭环既有高档全闭环机床的加工精度，又有开环机床的稳定性和环境适应性，适合复杂零件的加工。随着科学技术的迅速发展，数控技术的应用范围日益扩大，数控机床及其系统已成为机械制造业中不可缺少的组成部分。

我国在普及应用数控技术方面近几年来取得了很大的进展，从计算机数控(CNC)发展到直接数控(DNC)，并能独立设计和制造机械加工中心及柔性制造系统(FMS)。但鉴于我国机床拥有量大、工业规模小的特点，突出的任务是用较少的资金迅速改变机械工业落后的生产面貌，使之尽可能地提高自动化程度，保证加工质量，减轻劳动强度，提高经济效益，而实现这一任务的有效的基本途径就是普及应用经济型数控机床，并对原有机床进行数控改造。利用经济型数控技术改造普通车床，加工零件的精度高，尺寸一致性好，而且改造方便，成本低。

数控改造一般是指对普通机床某些部位做一定的改造，配上数控装置，从而使机床具有数控加工的能力，其改造的目的有以下几点：

1.从提高资本效率出发，改造闲置旧设备。

2.为了提高生产效率进行数控改造。

3.为了适应多品种、小批量零件生产而进行数控改造。

4.为了使技术等级较底的工人也能加工出高质量的产品零件和提高生产效率而进行数控改造。

5.为了减小整个设备投资计划而进行数控改造。

三、数控改造中主要机械部件改装

一台新的数控机床，在设计上要达到：有高的静动态刚度;运动副之间的摩擦因素小，传动无间隙;便于操作和维修。机床数控改造时应尽量达到上述要求，应对主要部件进行相应的改造，使其达到一定的.设计要求，这样才能获得预期的改造目的。不能认为将数控装置与普通机床联接在一起就达到了数控机床的要求。

1.滑动导轨副。对数控车床来说，导轨除了具有普通车床的导向精度和工艺外，还要有良好的耐摩擦、耐磨损性能，并能减少因摩擦阻力而致的死区。同时要有足够的刚度，以减少导轨变形对加工精度的影响，要有合理的导轨防护和润滑装置。

2.齿轮副。一般机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。为了保证传动精度，数控机床上使用的齿轮精度等级都比普通机床高。在结构上，要能达到无间隙传动，因而改造时，机床主要齿轮必须满足数控机床的要求，以保证加工精度。

3.滑动丝杠与滚珠丝杠。丝杠传动直接关系到传动精度。丝杠的选用主要取决于加工工件的精度要求和拖动转矩要求。被加工工件精度不高时可采用滑动丝杠，但应检查原丝杠磨损的情况，如螺距误差及螺距累计误差以及相匹配螺母间隙。一般情况下，滑动丝杠应不低于6级，螺母间隙过大时，则要更换螺母。滑动丝杠相对滚珠丝杠价格较底，但采用滑动丝杠难以满足精度较高的零件加工。滚珠丝杠摩擦损失小，效率高，其传动效率可在90%以上;精度高，寿命长，启动力矩和运动时力矩相接近，可以降低电动机启动力矩。因此可满足较高精度零件的加工要求。

4.安全防护。普通机床改造必须以安全为前提。改造中根据实际情况采用相应的防护措施，如滚珠丝杠副是精密元件，工作时要严防灰尘，特别是切屑及硬砂粒进入滚道，在纵向丝杠上也加上整体铁板防护罩。在拖板与滑动导轨接触的两端面要密封好，绝对防止硬质颗粒状的异物进入滑动面而损伤导轨。

四、数控改造机械传动系统的要求

对现有的普通车床进行改造，主要应解决的问题是：如何将机械传动的进给和手工控制的刀架转位进给改造成由数控系统控制的刀架自动转位以及自动进给的自动加工车床，即经济型数控车床。经济型数控车床，主要依靠两方面来保证和提高加工零件的精度：一是系统的控制精度;二是机床本身的机械传动精度。数控车床的进给传动系统，由于必须对车床进给的位移和速度同时实现自动控制，所以，数控车床与普通卧式车床相比，应具有更好的精度，以保证机械传动系统的传动精度和工作平稳性。

数控改造对机械传动系统的要求为：

1.尽量采用底摩擦的传动副，如滚动导轨和滚珠丝杠螺母副，以减小摩擦力。

2.尽量缩短传动链以及用预紧的办法提高传动系统的刚度。

3.尽量满足底振动和高可靠性方面的要求。为此，应选择精度高，运动平稳，效率高以及传递扭矩大的传动元件。

4.尽量消除传动间隙，以减小反向行程误差，如采用消除间隙的联轴器和消除传动齿轮间隙的机构等。

从应用的方面考虑，结合目前国内大多数工矿企业的现状，普通卧式车床改造，可以采用更换滚珠丝杠来替换原机床上的T形丝杠，也可以对原有车床上的T形丝杠加以修复，但此时，必须相应修配与此相配合的螺母，尽量减小其间隙，提高其配合精度。

普通机床的数控化改造事业方兴未艾，在我国目前形势下将大批故障机床尤其是一大批进口的数控机床、精密机床和二手机床进行改造、升级，以较小的投入尽快使这些设备在经济发展中发挥效能、创造效益，的确是许多企业的一项不可忽视的问题。

五、总结

数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作，很好地解决了现代机械制造中复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。但因数控机床价格较贵，一次性投资较大使企业心有余而力不足。我国作为机床大国，对普通机床数控化改造不但提高了机床的加工精度，扩大了机床的使用范围，提高了生产率，而且降低了工人的劳动强度，缩短了新产品的试制周期和生产周期，减少对工夹具的投资和数量，而且适合我国的国情。

参考文献：

[1] 余英良主编. 机床数控改造设计与实例. 北京：机械工业出版社，

[2] 郝中军，雷晓玲主编. 综合作业指导书. 1995

[3] 陈婵娟主编. 数控车床设计. 北京：化学工业出版社，

[4] 周开勤主编. 机械零件手册. 北京：高等教育出版社，

[5] 王爱玲主编. 现代数控机床. 北京：国防工业出版社，

数控化 篇2

数控车床作为机电一体化的典型产品, 是机械制造业中使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床, 主要用于加工各种轴类、盘类等回转体零件。其可以很好地解决现代制造中的复杂形状回转类零件的加工问题, 能稳定加工质量, 提高劳动生产率。但其价格较昂贵、一次性投资大, 往往使企业心有余而力不足。我国作为机床大国, 数控化的道路漫长, 对普通车床进行数控化改造是一条节约资金、快速有效的途径。普通车床的数控化改造具有针对性强、大大节约原材料和资金以及扩大机床应用范围等优点, 因此, 走改造之路不失为上策。

(一) 可行性

普通车床改造成数控车床是指对普通车床某些部位机械结构做一定的改造, 加上数控装置, 从而使普通车床具有数控加工能力。

从提高资本效率出发, 改造闲置设备, 能发挥车床的原有功能和改造后的新增功能, 提高机床的使用价值;数控改造费用低, 减少了投资额, 经济性好。数控改造费用仅为新购一台数控车床费用的15%～25%, 同购置新车床相比, 一般可以节省75%～85%的费用;增强了功能, 如圆弧加工、锥度加工, 这是传统加工方法难以实现的;交货期短, 可满足生产急需。

(二) 市场效益

机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间, 现在我国机床数控化率不到3%。用普通车床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长。社会拥有大量的普通车床, 把这种车床改造为数控车床, 会收到良好的经济效益。还有许多学校的实习工厂, 如果把普通车床改造为数控机床, 在降低成本的同时, 又方便了教学和培训的各环节。

二、普通车床数控化改造的内容

车床的数控化改造主要内容包括以下几点:一是技术更新或技术创新。为提高性能或档次, 或为了使用新工艺、新技术, 在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新, 较大幅度地提高水平和档次的更新改造;其二是恢复车床十八项精度, 对存在的故障部分进行诊断并恢复;其三是翻新。为提高精度、效率和自动化程度, 对机械、电气部分进行翻新, 对机械部分重新装配加工, 恢复原精度, 对其不满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新;其四是NC化, 在普通车床上加数显装置, 或加数控系统, 改造成NC机床、CNC机床。具体内容包括:总体设计方案的确定、对机床导轨进行改造设计和自动回转刀架的选型和安装等。

三、数控装置的选择

分析了改造的可行性和确定改造内容后, 应进行有针对性的数控系统装置的选择。

目前市场上数控系统的类型比较多, 选择前首先应对拟改造的数控机床自身功能有一个充分的了解, 可依据价格合理、技术先进、服务方便的原则选择数控系统。在经济能力许可的情况下, 尽量选用名牌产品。此类数控系统, 零件筛选严格、制造工艺规范可靠, 对出现的因电器元件故障或提前失效引起的设备故障, 有极好的预防作用。而且也应注重数控系统的功能选择。不应单纯追求数控系统的高性能指标, 这对于实现较高的性能价格比非常重要。数控系统所具有的功能要与准备改造的数控机床所能达到功能相匹配, 尽量减少过剩的数控功能。因为数控系统功能过剩, 一方面浪费资金;另一方面, 还可能潜伏由于数控系统复杂程度的增加而带来的故障率增加的隐患。数控系统主要有三种类型:开环数控系统、半闭环数控系统和闭环数控系统。在改造时应根据具体情况进行选择, 在实际的改造过程中通常采用开环数控系统和半闭环数控系统。

(一) 步进电动机驱动, 没有检测反馈的开环数控系统

该系统的主要特征是控制电路变换一次指令脉冲信号, 电动机就转动一个步距角。数控系统输出的进给指令信号通过环形分配器来控制驱动电路, 它以变换脉冲的个数来控制坐标位移量, 以变换脉冲的频率来控制位移速度, 以变换脉冲的分配顺序来控制位移方向。因此, 该控制方式的最大特点是控制方便、结构简单、价格便宜。但机械传动误差没有经过反馈校正, 位移精度不高。早期的数控改造均采用该控制方式, 该类控制方式所配的数控装置也多由单片机或单扳机组成, 使得整个控制系统的价格较低。

(二) 交/直流伺服电机拖动, 编码器反馈的半闭环数控系统

半闭环系统检测元件安装在伺服电动机或丝杠端部, 间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环路内部部分元件的误差, 因此, 它的精度比闭环系统的精度低, 但其结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元件与速度检测元件和伺服电机做成一个整体时则无需考虑位置检测装置的安装问题。选择数控系统时主要是根据数控改造后车床要达到的各种精度、驱动电机的功率和用户的要求。

四、结论

经过探讨, 我们认为普通车床的数控化改造是企业和相关专业学校实现产业和教学数控化的一个经济有效的途径。改造时采用开环数控系统结构简单、价格便宜, 但缺点是位移精度不高;相对而言, 采用半闭环数控系统在精度上要比开环控制系统的高;而闭环控制系统价格较高。相关人员可根据自身情况进行选择。

参考文献

[1]崔长在.浅析普通机床的数控化改造[J].科技创新导报, 2008 (, 17) .

[2]陈廉清.数控技术[M].北京:机械工业出版社, 2008.

机床的数控化改造研究 篇3

摘 要：由于机床的数控化改造有较大的经济效益与社会效益，在日本、德国和美国等发达国家已经得到政府的大力扶持，而在中国这种改造才刚刚起步，机床的数控化改造是一项复杂的系统工程，只有抓好改造全过程的设计与管理，才能改造出高质量的数控机床。

关键词：数控化改造；数控系统；伺服系统

机床数控化改造有多种方案，机床类型不同，改造的内容也不同，所以机床改造内容并非一成不变，而要根据实际情况选取合适的方式，以使普通机床数控化改造后的性能与新的同类数控机床相近或相同。同时，在机床数控化改造完成后，还应注意培训数控机床的操作人员和编程人员，以使改造后的数控机床能够尽快发挥作用。

1、改造数控机床的因素分析

数控机床的使用提高了机床加工生产的效率。普通机床进行数控化技术改造后可以实现零件加工自动化；其次，零件加工性能更加稳定安全更加可靠。这是由于经数控技术改造的数控机床的各主要部件经过长期工作，几乎不会因刀刃变形而影响生产件的精度；再次，可以为零件生产厂家节约资金。与购买新的普通机床相比，普通机床的数控化改造一般可以节省一半以上的费用；最后，对于复杂的加工零件而言，改造难度越高，其功效提高的越显著：且可不用或少用工装，这样不但节约费用，还可以缩短零件生产的准备时间。由于所需加工产品的尺寸误差较小，精度要求高，不需要再进行修配。而数控机床由于实现了加工的自动化，计算机系统可以对刀具进行自动化管理，从而不会因为刀具的磨损而影响加工零件的精度与一致性；由于数控机床可以实现多种加工功能，因此可以加T出复杂的零件；由于实现了加工产品的自动化生产，数控机床的加工效率可以提高许多。计算机拥有强大的记忆和存储功能，因而可以把所需的程序存储下来，然后根据程序的规定自动去执行加工工序，实现加工的自动化；数控机床实现了多道工序集中完成，减少了频繁搬运被加工的零件，当零件装夹好后，可以实现多道工序的加工。

2、数控化改造的内容

2.1精度的恢复和机械传动部分的改进

机床改造过程中首要任务是对旧机床进行类似于通常的机床大修，以恢复机床精度，达到新机床的制造标准。但是机床数控化后对机床精度的要求与普通机床的大修是有区别的，即整个机床精度的恢复与机械传动部分的改进，都要为满足数控机床的结构特点和数控自动化加工的要求来进行。数控机床的主轴驱动系统和进给驱动系统分别采用交、直流主轴电动机和伺服电动机驱动。这两类电动机调速范围大，并可无极变速，因此使主轴箱、进给变速箱及其传动系统大为简化。由电动机直接连接主轴或滚珠丝杠。目前数控机床进给系统中常用的机械传动装置主要有滚珠丝杠副、静压蜗杆蜗母条和预加载荷双齿轮齿条三种。机床采用的导轨是新材料低摩擦因数的导轨，如滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。

2.2选定数控系统

根据要进行数控化改造机床的控制要求，选择合适的数控系统是至关重要的。选择时，除了考虑各项功能满足要求外，还一定要确保系统工作可靠性。一般以性能价格比来选取，并适当考虑售后服务和故障维修等有关情况。如选用企业内已有数控机床中相同型号的数控系统，对今后操作、编程、维修等都带来较大的方便。伺服驱动系统的选取，也按改造数控机床的性能要求决定。若采用同一家公司配套供应的数控系统和伺服驱动系统，改造产品的质量和维修更容易得到保证。国产系统在目前市场上有各种经济型和标准型数控系统供应。其中，经济型数控系统具有结构简单，操作方便，技术易于掌握及制造成本低等优点，系统性能相对较差，可靠性不高。

2.3伺服系统设计

伺服系统分为开环、半闭环和闭环系统三种。开环控制系统主要由驱动控制单元、执行元件和机床组成。闭环伺服驱动由执行元件、驱动控制单元、机床以及反馈检测单元、比较控制环节组成。在普通机床的数控化改造中一般采用步进电动机和交流伺服电动机。交流伺服电动机调速方便，体积小，目前广泛用于数控机床的传动系统。与步进电动机相比， 其精度高、价格昂贵，考虑到改造本身是经济型改造，因此一般选用步进电动机作为驱动装置。检测反馈单元一般用光栅、脉冲编码器等。在选择驱动装置时，一定要考虑其运转性能与电动机的匹配，同时也要考虑其接口数据与数控装置接口数据的匹配。目前国内外的数控系统厂家，都开发了与自己系统配套的驱动器，如广州数控适配DA98 系列驱动器，华中适配HSV 系列动器，FANUC（发那科）本身开发了集成程度很高的多轴驱动器，所以一般优先考虑配套的驱动器。

2.4电气系统的改造设计

在进行机床数控化改造时，原机床的电气控制部分一般只能报废，重新按数控化改造要求进行设计制作。数控机床的强电控制部分设计中要特别注意的是，数控系统各接口信号的特点和形式要相配，并且在设计过程中应尽量简化强电控制线路。在电气控制系统的改造设计中，应该遵循：机床在满足控制要求的前提下，设计方案力求简单、经济，不宜盲目追求自动化和高指标，力求控制系统操作简单、车床使用与维修方便。机床中的主轴电动机、冷却泵电动机、刀架电动机等均需系统自动控制。数控机床中电气控制系统除了对机床辅助运动和辅助动作控制外，还包括对保护开关、各种行程、极限开关的控制， 以及在操作盘上所有按键、操作指示灯等的控制。改造后的电气控制系统，不仅保留了机床传统控制系统的优点，同时具有体积小、功能强、通用性和灵活性强、使用维护方便等特点。

3、结语

由于机床数控化改造有多种方案，机床类型不同，改造的内容也不同，所以上述机床改造内容并非一成不变，而要根据实际情况选取合适的方式，以使普通机床数控化改造后的性能与新的同类数控机床相近或相同。另外，在机床数控化改造完成后，还应注意培训数控机床的操作人员和编程人员，以使改造后的数控机床能够尽快发挥作用。

参考文献：

[1]袁建华.普通机床数控改造的实践与探讨[J].装备制造技术，2011

数控化 篇4

摘要：车床的数控化改造这门课程，以普通车床数控化改造和废旧数控车床升级改造过程中的典型项目任务为载体，通过理实一体化教学实践，探索“车床数控化改造”课程教学设计及实践研究。课程改革后，学生课堂学习氛围及积极性有了较大提高。

关键词：数控化改造;理实一体化教;项目任务

车床的数控化改造课程是机床再制造专业的核心专业课程，它综合了本专业机床电气控制与PLC、数控系统连接与调试、数控机床PLC控制与调试、数控机床机械部件装配与调整和数控机床液压与气压传动等课程内容，是前期这些课程知识和能力的综合应用，对于提高本专业学生从事机床数控化改造或机床再制造方面所需核心技能具有重要意义。

1课程的基本信息

车床的数控化改造课程是“机床再制造专业”专业综合应用性课程，开设于二年级学生第四学期后半学期，实行理实一体化项目教学，集中上课，边做边学;整合课改前72学时理论授课，4周机床数控化改造实训(实训结束后进行数控机床装调与维修工技能鉴定)，变成目前课改后的理实一体项目化授课120学时，数控机床装调与维修工技能鉴定前1周集中培训。

2课程的目标与定位

(1)专业人才培养目标。培养从事机床数控化改造或再制造方面的改造前评估、设计、装配调试和测试检验等工作，具有职业岗位(群)所需的基础知识及专业技能、具有较强综合职业能力的高端技术技能型专门人才。(2)专业典型工作岗位。本专业典型工作岗位包括：机床改造工程师、设计员、工艺员和一线操作工，本课程基于机床再制造专业人才培养目标，能够满足这些典型工作岗位所需专业知识和技能。(3)课程定位。“车床的数控化改造”课程在专业课程体系中属于专业综合应用性课程。它具有较少的新知识和新能力要求，更多侧重于前期课程知识和能力的综合应用，是学生顶岗实习前夕重要的一门综合类课程。(4)课程教学目标。①能根据给定的废旧车床(包括废旧的数控车床)，考虑多方面因素，如改造成本、废旧车床目前状况，综合评判是否适合车床的数控化改造-废旧车床性能检测与再制造性评估;②按照国家标准(GJB5481-机床数控化改造通用技术要求;GB/T28615-绿色制造金属切削机床再制造技术导则)，能够拟定或设计废旧车床整体改造方案(重点：系统选型)，并进行详细设计，包括电气原理图绘制、机械结构改造设计等(20%);③按照给定车床数控化改造要求，如改造用电气原理图和接线图，装配图及装配工艺，整机改造工艺流程，相关系统用连接、调试说明书等，初步具有完成局部或整机改造的能力-拆洗修换装调(机电);④能够对改造后的车床，按照相关国家标准，借助相关工量具，完成精度检验和试切加工;⑤综合运用先修课程学到的知识和掌握的技能，解决车床改造过程中出现的实际问题。

3课程整体设计

3.1项目设计

由于学院车床的数控化改造过程目前做不到重复性改造，故把改造过程涉及到的主干知识学习和核心技能训练，拆解成18个相关性项目进行训练，具体项目设计详见表1，这18个项目基本覆盖车床改造过程的典型工作过程和任务，同时侧重于车床安装、装配、系统连接与调试、精度检验和试切加工等，同时兼顾改造设计。

3.2课程教学条件

校内实训基地：两台普车改造完成的数控车床，两台废旧数控车床经系统升级改造的数控车床，四台数控车床CAK6150Di(配置fanuc0imateTC系统)，可用于本门课程的理实一体项目化教学。校外实训基地：学院与山西智创科技有限公司、苏州勤美达精密机械有限公司进行深入校企合作，在数控机床装调维修、数控机床升级改造或普通机床数控化改造方面对顶岗实习的学生实施联合培养机制，巩固所学专业知识，强化机床改造方面的实践技能。课程参考资料：本门授课所用资料是机床厂家和数控系统厂家提供的全套技术资料，如：机床电气原理图、数控车床使用说明书(机械与电气)、fanuc系统系列说明书，数控车床典型部件装配图纸和装配工艺等;四台改造完成的数控车床改造前及改造过程中整理完成的全套技术资料。

3.3教学模式

课程设计理念：在整个教学过程始终贯彻边做边学教学理念，突出专业能力培养，将相关专业知识和实践技能融入到每一次课程当中，实现“理论知识与实践技能结合、教室与实训室结合、学习与工作结合”的三结合。教学过程：每一次课都通过案例或示范任务直观引入，学生模仿并通过思考，逐步完成类似或难度等级渐增任务，在做任务、做项目过程不断提高理论水平和实践技能，同时在一些重要的项目中增加考核任务。教学方法与教学手段：在教学实施过程中，以学生为主体，以学生是否掌握相关知识和技能来评价教学方法的科学性和合理性，善于采用引导法、分组讨论法、情境法等教学方法，充分利用教学课件、技术资料、实训设备、课程资源库等教学资源，激发学生的学习积极性和主动性。

3.4课程评价

过程考核、期末考核和技能鉴定考核三者相结合。过程考核侧重学生平时学习态度、课堂上任务完成情况，考核项目或任务得分情况，过程考核占到总成绩的50%;期末考试侧重于理论考核，占到总成绩的25%;数控机床装调与维修工技能鉴定考核占到总成绩的25%。

4课程单元设计

下面以fanuc系统选型为例，阐述教学实施过程：(1)任务引入(15min)。学院有两台废旧数控车床，1987年左右购置，系统为DJK-BS03A,该机床自购置后主要用以数控车削实训，机械精度保持较好，现需对其数控系统升级改造。鉴于学院数控实训中心大部分系统为HNC-210系统和FANUC系统，①为了便于维护管理;②同时近几年在数控机床装调维修与升级改造比赛项目中，使用fanuc系统较多;③改造完成后也主要用于机床改造课程实训和技能竞赛培训用，所以经申请领导同意升级为fanuc系统，现需确定系统配置清单和价格。(2)逆向任务实施(容易着手)(45min)。学院有四台数控车床，配置的系统为fanuc0imateTC系统，请根据课前提供的相关技术资料(选型手册、部件速查手册、维修说明书、连接功能说明书等)和设备，确定机床的系统配置清单。学生可以通过现场查看各部件铭牌、系统开机查看系统软硬件配置，翻阅相关说明书，以小组分工、讨论、协作方式最终完成配置清单的填写(表2)。必要的`情况下，教师根据学生完成任务情况或遇到的典型问题进行讲解。最终每小组向老师汇报工作。(3)教师点评总结(30min)。展示学生的成果并点评，之后集中讲解学生在做任务中遇到的难题或疑问。(4)正向任务实施(上课时引入的问题)(45min)。在完成逆向任务的基础上，已知主轴电机的功率和调速范围要求，各进给轴电机的功率和扭矩，以及其他改造要求，确定fanuc系统配置清单。(5)考核(15min)。任务考核分两个阶段，第一段在任务实施的过程中进行部分考核，另外一个阶段为上交配置清单后进行考核(表3)。

5结论

数控车论文数控车工技师论文 篇5

中职学校数控车实训浅谈

摘 要：目前，我国制造业对既掌握数控技术又熟练数控编程、加工操作的中等职业毕业生需求越来越大，教学内容与生产技术水平总是存在着滞后。教学经费投入的不足，限制了实验、实训设备及数控应用软件的投入与更新，为了满足社会对数控技术应用型人才的需求，更为满足毕业生的需要，作者所在学校对现有的实训教学进行了相应的调整。

关键词： 数控技术 应用专业 实训 四个阶段

目前，我国制造业对既掌握数控技术又熟练数控编程、加工操作的中等职业毕业生需求越来越大，由于数控技术发展日新月异，教学内容与生产技术水平总是存在着滞后。教学经费投入的不足，限制了实验、实训设备及数控应用软件的投入与更新。为了满足社会对数控技术应用型人才的需求，更为满足我校毕业生的需要，我们对现有的教学计划进行了相应的调整：我校数控技术应用专业学制为三年，前两年在校学习理论知识、到校实训中心接受实验、实训，在理论学习期间，特开设了《车工工艺学》、《数控加工技术》、《数控编程与设备》、《公差测量与技术》、《机械制图》等十几门专业课和专业基础课，使学生的知识结构更趋于合理，为实训作了很好的铺垫，夯实了基础。后一年到企业顶岗实习，为更好地向企业输送合格的数控人才，把实训分四个阶段，以巩固和深化理论知识，提高和完善操作技能。

第一阶段：普车实训。

这一阶段是学习数控车床不能逾越的过程，学生在普通车床上实习、练习刃磨车刀，熟练操作车床，从加工端面、外圆、内孔、切槽开始，逐渐接触到螺纹各部分的尺寸计算和加工，特形面的加工，在这一过程中深刻理解刀具几

何角度对切削加工精度和表面粗糙度的影响，进一步认识切削三要素Vc、ap、F在加工中的相互关系及其对工件质量的影响，掌握车床的调整方法，掌握切削的有关计算、了解常用工具、量具的结构，熟悉掌握其使用方法，合理地选择工件的定位基准，安排加工工艺过程。同时还须让学生知道只有完成这一阶段的实训任务，将来才有可能在数控车床上所编制的加工程序更为合理和实用。

第二阶段：仿真实训。

第一阶段的实训后，对学生进行技能考试，操作达到要求的学生到计算机进行数控仿真软件的练习，同时也能促进未选中的学生努力练习，激发他们的学习兴趣和竞争意识。首先让学生熟悉仿真机床的操作面板和录入面板明确每个按键的功能，建立工件坐标系的方法，如何选择刀具几何角度设置刀偏及刀补，详细地讲解每个过程。

在编程车削倒角时，可用两种方式：（1）把车刀刀位点指定在倒角起点处，再G01车削；（2）把车刀定位在倒角的右边延长线上，然后G01车削而成。同时让学生比较哪种方式更为简单和实用。

在普通螺纹加工中，让学生分别使用G92、G76螺纹循环指令来编程加工螺纹，在实训中让学生了解根据导程的大小和螺纹的精度高低选择不同的加工指令更为合适。G92直进式切削和G76斜进式切削。由于切削刀具进刀方式的不同，这两种加工方法有所区别，各自的编程方法也不同，造成加工误差也不同，工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同。G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式进行螺纹切削，螺纹中径误差较大，但牙形精度较高，一般多用于小螺距高精度螺纹的加工；加工程序较长，在加工中要经常测量。G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式进行螺纹切削，牙形精度较差，但工艺性比较合理，编程

效率较高，一般适用于大螺距低精度螺纹的加工。在螺纹精度要求不高的情况下，此加工方法更为简捷方便。所以，学生要掌握各自的加工特点及适用范围，并根据工件的加工特点与工件要求的精度正确灵活地选用这些切削循环指令，然后编制加工程序，并自动加工。

第三阶段：数控加工。

在数控仿真软件加工出合格工件的同学先到数控车床上进行编程加工。由于仿真软件和数控车床是同一个界面，学生短时间内可熟练操纵机床，但需注意以下几点。

（1）要根据工件的材质，所用刀具的几何角度来选择不同的切削参数。经过普车的实训，这将不是难题。

（2）学生编制的程序要先经过图形模拟加工，程序正确后再进行对刀加工。

（3）在首件加工中合理使用程序暂定M00指令，在精加工前对工件进行测量，看是否需调整刀具补偿，最后加工出合格的工件。

（4）重点突出典型零件的工艺分析，装卡方法的选择、程序编制，调整加工和检验，如果有缺陷，应找出原因并修正。遵循由易到难、由简单到复杂、由单项到综合这一过程，重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。对学生加工的工件，按小组进行互评。学生都有好胜心理，会对对方的工件一丝不苟地检查，不放过任何一个细节。最后教师根据实际情况给出综合性的评价，或者让学生保存自己满意的作品，激发学生的兴趣。学生的学习效果非常明显。

如此，学生能全面了解数控加工的全过程，深刻理解加工原理、机床工作过程、编程方法及制订工艺的原则，能够对数控机床加工中出现的常见故障予以解决，对将来从来数控工作上手快，操作规范，具备解决问题的能力。

第四阶段：总结提高。

老师和同学共同探讨实训经验及实践教学中遇到的问题。由于实训内容较多，机床种类全，学生在短时间内既要掌握机床的操作，又要对复杂零件进行合理的工艺安排和准确地编程加工，现场讲解具有局限性。将工艺分析及基本编程内容制成课件，能方便学生掌握和复习，多年来的实践证明这是行之有效的方法，优化实训的效果。数控实训教学过程：普车加工—仿真数控软件—数控机床加工，这几步走的教学方案能最大限度地发挥教学资源的使用性和经济性，尽可能避免事故的发生，缩短机床的人均占有时间，提高机床的利用率和使用寿命，如果能结合实际生产，其教学效果将更显著。

参考文献：

数控原理与数控机床1新题熟背 篇6

专业：

机电一体化

层次：

专科

一填空题：

1．数控机床要在高速和重载荷条件下工作，因此，机床的床身、立柱、主轴、工作台、刀架等主要部件，均具有很高的（），工作中应无（）或（）

2．2．数控机床的导轨部件通常用（）、（）、（）等，以减少摩擦力，使其在低速运动时无（）现象。

3．工作台、刀架等部件的移动，由（）驱动，经（）传动，减少了进给系统所需要的驱动扭矩，提高了（）和（）。

4．改善数控机床动态特性的方法是提高系统的（），增加（），以及调整构件的（）和（），通过高速回转部分的（）降低扰动作用程度等。

5．为了保证机床部件的运动精度，要求各运动部件的（）要小，以防止热变形。

6．为提高运动部件的耐磨性，除正确选择材料外，还应采取一些工艺措施，如（）和（）、（）等。

7．引入机床机构（）系统和（）系统、优化（）等，也都有助于机床可靠地工作。

8．一般数控机床，其主轴转速比普通机床主轴转速高（），某些特殊用途的数控机床，其主轴转速高达（）转，因此对刀具要求严格得多，刀具应有（）和（），其结构也要合理。

9．数控机床主轴传动方式有（）传动、（）传动和（）传动三种方式。

10．加工中心主轴除要求精度和刚度较高外，还需设计有（）、（）和主轴孔内（）。

11．高速主轴的驱动多采用（）主轴，这种主轴结构紧凑，重量轻和惯性小，有利于提高主轴起动或停止时的（）。

12．高速主轴选用的轴承主要是（）轴承和（）轴承。

13.数控机床进给系统中的机械传动装置是指将驱动旋转运动变为工作台直线运动的整个机械传动链，包括（）、（）

及（）等。

14.滚珠的循环方式有两种，滚珠在返回过程中与丝杠脱离接触的为（），滚珠在循环过程中与丝杠始终接触的为（）。

15．滚珠丝杠的传动间隙是（），为消除间隙，常采用（）结构，具体结构型式有（）调隙式、（）调隙式和（）调隙式。

16．刀库的型式很多，结构也各不相同，加工中心最常用的刀库有（）刀库和（）刀库两种。

17．数控机床蜗杆蜗轮传动副间隙的消除措施通常是采用（）结构。

18．按数控装置的刀具选择指令，从刀库中挑选所需要刀具的操作过程称为（）。常用的选刀方式有（）和（）两种。

19．数控机床的自动换刀装置中，实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为（）。

20．刀具交换方式通常分为无机械手换刀和有机械手换刀两大类。无机械手换刀是利用刀库与主轴的（）实现刀具交换。

21．分度工作台按其定位机构的不同分为（）和（）两类。

22．只能完成分度辅助运动的工作台叫（），既能使工作台进行圆周进给，又能完成分度运动的工作台叫（）。分度精度较高的是（），这种工作台有（）和（）两种形式。

23.数控机床的床身结构有（）、（）、（）和（）四种布局形式。其中多采用（）和（）两种形式。

24．有机械手换刀的换刀步骤有（）、（）、（）、（）和（）五种。

25．控制介质有（）、（）、（）等。

26．每个脉冲信号使机床移动部件的位移量称为（）。

27．加工中心是一种带（）和（）数控机床。

28．数控机床按运动轨迹分可分为（）、（）和（）。

29．计算机数控系统可用（）代替（）电路，取消了庞大的电气控制装置。

填空题答案：

1．刚度

变形

振动

2．滚动导轨

塑料导轨

静压导轨

爬行

3．交流或直流伺服电动机

滚珠丝杠

定位精度

运动平稳性 4．静刚度

阻尼

质量

自振频率

动平衡

5．发热量

6．淬火

磨削导轨

粘贴抗磨塑料导轨

7．故障诊断

自适应系统

切削用量

8．1~2倍

数万

高强度

高耐用度

9．变速齿轮

柔性带

调速电动机直接驱动

10．刀具自动装卸

主轴准停

切削清除装置

11．内装电动机式

响应特性

12．高速球

磁力

13．减速装置

丝杠螺母副

导向元件 14．外循环

内循环

15．轴向间隙

双螺母

垫片

螺纹

齿差 16．圆盘式

链式

17．双导程蜗杆

18．自动选刀

顺序选刀

任意选刀

19．刀具交换装置

20．相对运动

21．鼠牙盘式

定位销式 22．分度工作台

数控回转工作台

分度工作台

鼠牙盘式

定位销式 23．平床身

平床身斜滑板

斜床身

立床身

平床身斜滑板

斜床身 24．抓住刀具

拔出刀具

交换刀具

插入刀具

脱开离去 二 判断题（×）当数控加工程序编制完成后即可进行正式加工

2（×）数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装置。3（√）插补运动的实际插补轨迹始终不可能与理想轨迹完全相同。4（√）数控机床按控制方式的特点可分为开环、闭环和半闭环系统。5（√）在开环和半闭环数控机床上，定位精度主要取决于进给丝杠的精度。6（×）点位控制系统不仅要控制从一点到另一点的准确定位，还要控制从一点到另一点的路径。

7（√）常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。8（×）数控机床适用于单品种，大批量的生产。9（×）数控机床的常用控制介质就是穿孔纸带。10（√）车削中心必须配备动力刀架。11（×）数控铣床属于直线控制机床。

12（√）伺服系统的执行机构常采用直流或交流伺服电动机。

13（√）数控机床按工艺用途分类，可分为数控切削机床、数控电加工机床、数控测量机等。

14（×）数控机床按控制坐标轴数分类，可分为两坐标数控机床、三坐标数控机床、多坐标数控机床和五面加工数控机床等。15（√）点位控制的特点是，可以以任意途径达到要计算的点，因为在定位过程中不进行加工。

16（√）伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。

17（√）在数控机床上加工零件，应尽量选用组合夹具和通用夹具装夹工件。避免采用专用夹具。

18（√）数控机床加工过程中可以根据需要改变主轴速度和进给速度。19（√）刀具半径补偿是一种平面补偿，而不是轴的补偿。20（√）数控车床的刀具补偿功能有刀尖半径补偿与刀具位置补偿。

21（×）直线型检测装置有感应同步器、光栅、旋转变压器。22（×）常用的间接测量元件有光电编码器和感应同步器。23（√）直线型检测元件有感应同步器、光栅、磁栅、激光干涉仪。24（√）旋转型检测元件有旋转变压器、脉冲编码器、测速发电机。

25（√）开环进给伺服系统的数控机床，其定位精度主要取决于伺服驱动元件和机床传动机构精度、刚度和动态特性。

三、单项选择题

1加工（B）零件，宜采用数控加工设备。A． 大批量 B 多品种中小批量 C 单件 2通常数控系统除了直线插补外，还有（B）。A．正弦插补 B 圆弧插补 C 抛物线插补

3数控机床进给系统减少摩擦阻力和动静摩擦之差，是为了提高数控机床进给系统的（C）。

A．传动精度 B.运动精度和刚度 C.快速响应性能和运动精度 D.传动精度和刚度

4为了保证数控机床能满足不同的工艺要求，并能够获得最佳切削速度，主传动系统的要求是（C）。

A．无级调速 B.变速范围宽 C.分段无级变速 D.变速范围宽且能无级变速（B）使用专用机床比较合适。

A．复杂型面加工 B.大批量加工 C.齿轮齿形加工

6数控系统所规定的最小设定单位就是（C）。

A.数控机床的运动精度 B.机床的加工精度 C.脉冲当量 D.数控机床的传动精度

7步进电机的转速是否通过改变电机的（A）而实现。A.脉冲频率 B.脉冲速度 C.通电顺序

8目前第四代计算机采用元件为（C）。A.电子管 B.晶体管 C.大规模集成电路

9采用数控机床加工的零件应该是（B）。

A.单一零件 B.中小批量、形状复杂、型号多变 C.大批量

10数控机床的核心是（B）。

A．伺服系统 B.数控系统 C.反馈系统 D.传动系统“NC”的含义是（A）。

A．数字控制 B.计算机数字控制 C.网络控制“CNC”的含义是（B）。

A．数字控制 B.计算机数字控制 C.网络控制

13目前机床导轨中应用最普遍的导轨型式是（C）。A．静压导轨 B.滚动导轨 C.滑动导轨

14数控机床的种类很多，如果按加工轨迹分则可分为（B）。A．二轴控制、三轴控制和连续控制 B.点位控制、直线控制和连续控制 C.二轴控制、三轴控制和多轴控制

15加工中心选刀方式中常用的是（C）方式。A．刀柄编码 B.刀座编码 C.记忆

16切削热主要是通过切屑和（C）进行传导的。A．工件 B 刀具 C 周围介质

17切削的三要素有进给量、切削深度和（B）。A.切削厚度 B.切削速度 C.进给速度

18数控车床在加工中为了实现对车刀刀尖磨损量的补偿，可沿假设的刀尖方向，在刀尖半径值上，附加一个刀具偏移量，这称为（B）。

A．刀具位置补偿 B.刀具半径补偿 C.刀具长度补偿

19数控机床的检测反馈装置的作用是：将其准确测得的（B）数据迅速反馈给数控装置，以便与加工程序给定的指令值进行比较和处理。

A．直线位移 B.角位移或直线位移 C.角位移 D.直线位移和角位移

20全闭环伺服系统与半闭环伺服系统的区别取决于运动部件上的（C）。A．执行机构 B.反馈信号 C.检测元件

数控铣床一般采用半闭环控制方式，它的位置检测器是（B）。A．光栅尺 B.脉冲编码器 C.感应同步器

22．当滚珠丝杠副预紧力大小不要求准确，但希望随时调节时，预紧方式宜选用(③)。①双螺母垫片预紧

②双螺母齿差预紧

③双螺母螺纹预紧

④单螺母变位导程预紧

23．某滚珠丝杠比较长，但负载不大，轴向刚度要求也不高，则可采用的安装支承方式是(②)。

①仅一端装推力轴承

②一端装推力轴承，一端装向心轴承

③两端装推力轴承

④两端装推力轴承和向心轴承

24．滚珠丝杠副消除轴向间隙的目的主要是(①)。

①提高反向传动精度

②增大驱动力矩

③减少摩擦力矩

④提高使用寿命

25．当鼠牙式工作台的鼠牙盘数为72时，理论上可作(③)分度方式。①1种

②4种

③10种

④无数种

26．滚珠丝杠副采用双螺母齿差调隙方式时，如果最小调整量为0．0025mm，齿数Z1＝6l，Z2＝60，则滚珠丝杠的导程为(③)。

①4mm

②6mm

③9mm

④12mm

27．滚珠丝杠的基本导程减小，可以(①)。

①提高精度

②提高承载能力

③提高传动效率

④加大螺旋升角

28．滚珠丝杠副的公称直径d0应取为(②)。

①小于丝杠工作长度的l／30

②大于丝杠工作长度的1／30

③根据接触角确定

④根据螺旋升角确定

29．数控机床中采用双导程蜗杆传动是为了(④)。

①提高传动效率

②增加预紧力

③增大减速比

④消除或调整传动副的间隙

30．程序编制中首件试切的作用是（④）。

①检验零图样的正确性

②检验零件工艺方案的正确性

③仅检验数控穿孔带的正确性

④检验程序单或控制介质的正确性，并检验是否满足加工精度的要求

31．进给功能字F后的数字表示（③）

①每分钟进给量（mm/min）

②每秒钟进给量（mm/s）

③每转进给量（r/min）

④螺纹螺距

32．准备功能G90表示（）②

①预置功能

②固定循环

③绝对尺寸

④增量尺寸

33．辅助功能M03表示（）④

①程序停止

②冷却液开

③主轴停止

④主轴顺时针转动

34．采用逐点比较法加工第一象限的斜线，若偏差函数值等于零，规定刀具向（）方向移动。①

①+X

②－X

③+Y

④－Y

35．数控机床的数控装置包括

③。

①伺服电机和驱动系统

②控制介质和光电阅读机

③信息处理、输入和输出装置

④位移、速度检测装置和反馈系统

36．齿轮的消隙可以采用

②

结构。①螺纹式

②偏心环式

③齿差式

④无间隙式

37．加工平面任意直线应采用

③

控制数控机床。

①点位

②直线

③轮廓

④闭环

38．闭环控制系统的位置检测装置安装在③。

①传动丝杠上

②伺服电机轴上

③机床位移部件上

④数控装置中 39．闭环控制系统比开环控制系统及半闭环控制系统

②。

①稳定性好

②精度高

③故障率低

④价格低 40．FMS是指

③。

①自动化工厂

②计算机数控系统

③柔性制造系统

④加工中心 41．CIMS是指

②。

①自动化工厂

②计算机集成制造系统

③柔性制造系统

④柔性制造单 四、名词解释： 1 数字控制:（Numerical Control NC）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行编程控制的自动化方法。数控机床:（Numerical Control Machine Tools）是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。

3加工中心(MC)：带有自动换刀装置的数控机床。

CNC：计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC）以计算机为控制核心的数字控制系统。

脉冲当量：单位脉冲下，进给伺服系统驱动元件所给的最小位移。

6伺服系统：由伺服驱动电路和伺服驱动装置组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。

7开环进给伺服系统：不需要对实际位移和速度进行测量，不需要将所测得的实际位移和速度反馈到系统的输入端与输入的指令位置和速度进行比较的系统。

闭环进给伺服系统：将检测元件装在执行部件上，直接测量执行部件的实际位移来进行反馈的进给系统

9插补：是根据给定进给速度和给定轮廓线形的要求，在轮廓的已知点之间，确定一些中间点的方法。

五、问答题： 轮廓加工机床之所以能加工出形状各异的零件轮廓，最主要的是因为有什么功能？(插补功能)

2数控机床与普通机床相比较，在哪些方面是基本相同的，最根本的不同是什么?（表面形成方法相同；实现自动化控制的原理和方法不同。普通机床是人工过程，数控机床是自动化过程）

3数控机床由哪几个部分组成?（编程及程序载体、输入装置、CNC装置及强电控制装置、伺服驱动系统及位置检测装置、机床的机械部件。）

4什么样控制特点的系统称为点位控制系统？

仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动；

对轨迹不作控制要求；

运动过程中不进行任何加工。

5开环、闭环和半闭环系统，它们在结构形式、精度、成本和影响系统稳定因素方面，各有何特点？ CNC装置硬件由哪几个模块组成?各模块的作用分别是什么?（计算机主板和系统总线、显示、输入输出、存储、设备辅助控制接口、位置控制、功能接口。）CNC装置中数据转换流程，按顺序有哪几个过程?（译码、刀补、速度预处理、插补、位控。）

8刀具半径补偿执行过程有哪三步?

（建立过程、执行过程、取消过程）C刀补中，转接过渡形式有几种?

（插入型、缩短型、伸长型）

10逐点比较法加工圆弧，如果误差函数大于零，则当前点在圆上、圆内还是圆外？

（在圆外）B刀补和C刀补在连接线段、处理方法过渡形式上有何区别？（B刀补：是圆弧过渡，读一条指令执行一条。拐角的插补需人工考虑。C刀补：是直线过渡，预读两条指令进行处理。拐角的插补系统自动进行。）

12进给伺服系统的作用是什么？进给伺服系统的技术要求有哪些? 进给伺服系统的作用：进给伺服系统是数控系统主要的子系统。它忠实地执行由CNC装置发来的运动命令，精确控制执行部件的运动方向，进给速度与位移量。

进给伺服系统的技术要求：调速范围要宽且要有良好的稳定性(在调速范围内)；位移精度高；稳定性好；动态响应快；还要求反向死区小，能频繁启、停和正反运动。

13进给伺服系统由哪几部分组成?各部分功能是什么?（P.171）

进给伺服系统主要由以下几个部分组成：伺服驱动电路、伺服驱动装置（电机）、位置检测装置、机械传动机构以及执行部件。进给伺服系统接受数控系统发出的进给位移和速度指令信号，由伺服驱动电路作一定的转换和放大后，经伺服驱动装置和机械传动机构，驱动机床的执行部件进行工作进给和快速进给。

14什么是进给伺服系统的调速范围?

调速范围是指最高进给速度与最低进给速度之比。

15脉冲编码器的输出有几相？试画出它们的波形，并说明它们各有何作用？ 脉冲编码器的输出有A、A、B、B、Z、Z，其中A、B、Z是取反信号。

A、B两相的作用：根据脉冲的数目可得出被测轴的角位移；根据脉冲的频率可得被测轴的转速；根据A、B两相的相位超前滞后关系可判断被测轴旋转方向；后续电路可利用A、B两相的90°相位差进行细分处理（四倍频电路实现）。Z相的作用：被测轴的周向定位基准信号；被测轴的旋转圈数计数信号。

A、B、Z的作用：后续电路可利用A、A两相实现差分输入，以消除远距离传输的共模干扰。

16数控回转工作台进给系统采用闭环控制时，位置检测元件安装在什么位置？ 位置检测元件安装在数控回转工作台的转轴上。

17数控机床常用丝杠螺母副是哪一种?

（滚珠丝杠螺母副）数控回转工作台有哪两种?

分度工作台和数控回转工作台（开环数控回转工作台、闭环数控回转工作台）

19数控机床常用导轨有哪几种?

塑料导轨：滑动摩擦

滚动导轨：滚动摩擦

静压导轨：液体摩擦

20进给伺服系统的传动元件在调整时均需预紧，其主要目的什么？

消除传动间隙，提高传动刚度。

21自动换刀装置的形式有哪几种?各有何应用场合和特点?

(1)回转刀架换刀：常用于数控车床，可设计成四方、六方刀架或圆盘式轴向装刀刀架；(2)更换主轴换刀：用于工序较少、精度要求不太高的机床，如数控钻床、铣床，优点是换刀时间短，为保证主轴系统的刚性，必须限制主轴数目；

(3)更换主轴箱换刀 ：用于多主轴的主轴箱的组合机床，适于加工箱体类零件，具有高的生产率；

(4)更换刀库换刀：用于单机或多机的自动生产线，工艺范围广，需要刀具多，可以先更换刀库，再选择刀具

(5)带刀库的自动换刀系统：用于钻床、铣镗床、数控组合机床，应用广泛，可以作为独立部件，换刀过程复杂。

22自动换刀装置的刀库的形式有哪几种? 各有何应用场合和特点?

(1)盘式刀库（2）链式刀库

23什么是刀具交换装置?作用是什么? 刀具交换装置：实现刀库与机床主轴之间装卸与传递刀具的装置。

24数控机床的主传动系统有何特点?（6分）

数控机床的主传动电动机采用交流调速电动机或直流调速电动机，可实现无级调速，转速高，功率大，变速范围大，变速迅速可靠，以适应高速、大功率切削以及加工中选用合理的切削用量。

25.对数控机床的结构有哪些要求？（6分）

刚度要高，热变形要小，工艺性要好

26．数控机床对进给系统机械部分总的要求是什么?（6分）

要求是：消除间隙，减少摩擦，减少运动惯量，提高传动精度和刚度数控机床的齿轮传动副为什么要消除齿侧间隙?直齿圆柱齿轮传动常用的消除措施有哪几种?（8分）

数控机床进给系统由于经常处于自动变向状态，齿侧间隙会造成进给反向时丢失指令脉冲，并产生反向死区误差，从而影响加工精度，因此必须采用措施消除齿轮传动中的间隙。

消除措施有：刚性消隙——垫片消隙、偏心环消隙；柔性消隙——双片薄齿轮消隙。28．减少数控机床的热变形的措施有哪些？（6分）减少发热，控制温升，强制散热

29．数控机床为什么要安装自动换刀装置？对自动换刀装置有哪些要求？（8分）数控机床为满足多工序加工的要求，安装刀具数量较多。为减少换刀时间，提高生产效 率，所以要安装自动换刀装置。

刚性高，工作可靠，刀具重复定位精度高，换刀时间短，刀库容量大，刀库占地面积小。

30．刀具号的编码方式有哪几种？使用方便的是哪一种？这种方法的刀具号码识别方式有几种？各自特点？（10分）

选刀方式有顺序选刀和任意选刀。使用方便的是任意选刀方式。

任意选刀方式的刀具号码识别方法有： 接触式：结构简单，非接触式：

31．滚珠丝杠螺母副的运动间隙较大，会出现什么现象？应采取什么措施予以消除？具体方法有哪几种？（10分）

会出现运动精度降低及反向死区误差现象。

应采取消隙装置消除间隙。

普通车床的数控化改造研究 篇7

1 普通车床数控化的发展现状分析

1.1 普通车床的不足之处

在社会生产和科学技术飞速发展的当今社会, 机械生产变得越来越复杂, 对生产技术也提出了更高的要求。面对严峻的考验, 普通车床的不足之处日益突显。在高科技的约束之下普通车床体现出了以下的不足之处。

1.1.1 消耗劳动力, 生产效率较低

在过去的生产车间过程中, 由于国家资金缺乏, 技术水平不能得到很好的发展, 车间生产主要以落后的普通车床为主。普通车床虽然具有一定的机械特征, 但其本质上仍需大量的劳动力去具体操作。然而, 人的力量毕竟是有限的, 工人在长时间工作之后便会过渡劳累, 对工作失去动力, 这样大量消耗了劳动力。同时, 普通车床经常在生产过程中花费较多时间, 却得不到满意的效果, 生产效率极其低。总之, 普通车床不仅消耗体力, 而且生产效率得不到提高, 这是其较为突出的缺点。

1.1.2 精确度较低, 误差现象较为严重

与其它高科技工具相比, 普通车床的精确度出现巨大差异。劳动力不是万能的, 在工作的过程中总会出现错误, 这是外界所无法避免的。因此, 生产结果出现误差的现象在普通车床生产中较为严重, 这不仅使产品的精确度得不到保障, 同时也大大降低了生产效率。

1.2 数控化车床的特点

当代社会, 竞争尤为激烈, 利用高新技术生产产品成为时代发展的必然要求。各大企业必须认识到时代发展的潮流, 改进自身存在的缺陷, 以提高自己的社会地位。在此基础上, 数控化车床逐渐受到广大企业的欢迎。数控化车床较普通车床而言, 具有以下特点。

1.2.1 精度高, 加工的产品质量稳定

经研究发现, 数控化车床的结构尤为特殊, 它的轴较普通车床更为结实, 这成为其生产优良产品的主要依据。数控车床具有计算机功能, 它可以对零件进行精确的计算, 生产出高精度产品, 并且能够加工出曲线、曲面等质量极为稳定的产品。有些产品用普通车床是永远无法实现的, 但在数控化的今天, 这些难题已经迎刃而解。数控化车床利用其独特的优势, 制造出更加高级、先进的产品, 为科学技术的发展提供了更好的机会。

1.2.2 节省生产前的准备时间, 提高了产品的利用率

在旧的生产方式中, 企业资金缺乏, 整个生产过程的进度极为缓慢。在开工之前往往会出现人力或其它客观原因, 导致生产不能顺利进行。然而若用数控化代替普通车床, 效果会截然不同。它不需要人为准备, 因此也避免了生产前劳动力因自身原因给生产进度带来的影响, 大量节省了生产前的准备时间。与此同时, 数控化车床对人和机械的技术提出了更高的要求, 保障了产品的生产率和利用率。

2 普通车床数控化的改造研究

发展数控化车床是现代生产的首要任务, 对其进行改进需要做充足的准备工作。

2.1 技术的可行性

在对车床进行改造前, 首先要对其结构、工作性能、运行状态以及加工零件的精确度等各方面进行考虑, 并且对机械部分有更高的要求。结合车床的特点为其合理增加相应的数控系统和电气系统, 使改造后的车床使用更加方便、效率更高。

2.2 经济的可行性

从经济的可行性出发对数控化车床进行研究, 首先要从自身价值入手, 考虑其生产过程中所需要投入的人力资源和相应的生产率的高低, 争取做到小投入大回报的效果, 这不仅节省资源, 而且可以大大提高生产效率。同时, 要认识到其在生产过程和工厂中的地位及重要性, 按主次进行分类, 使生产进程更加有序, 并且还可以更好的利用车床的相关优良系统, 从而使产品的精确度、运行状态等都达到最佳效果, 为生产水平的提高提供了可能。

3 结语

在竞争如此激烈的社会环境中, 要想适应社会潮流, 使自己在芸芸众生中有一席立足之地, 必须加快自己的发展步伐。社会生产也不例外, 要认清形势, 改变自己落后的方式方法, 将普通车床逐渐向数控化改造, 这样才不至于被社会淘汰。该文是经过我多年的经验, 总结出普通车床的数控化改造方案, 希望能给生产带来一定的帮助!

参考文献

[1]李善术.数控机床及其应用[M].北京:机械工业出版社, 2003.

[2]余英良.机床数控改造设计与实例[M].北京:机械工业出版社, 1998.

[3]张建民.机电一体化系统设计[M].北京:北京理工大学出版社, 1996.

[4]张新义.经济型数控机床系统设计[M].北京:机械工业出版社, 1994.

普通机床数控化改造的分析与探究 篇8

【关键词】 机床;数控化;改造

普通机床是目前使用最广泛的机床之一,其技术参数范围广,加工范围较广,但结构复杂且自动化程度低,生产效率低,不适用于精密、形状复杂零件的加工。我国从20世纪50年代末至现在已陆续制造了一批数控机床,70～80年代中期,又陆续引进了一批外国数控机床,随着产品的变化和发展,普通机床的功能已不能满足要求。

一、普通机床数控化改造的必要性

就目前的现况而言旧机床主要表现在设备老化陈旧、自动化水平低、技术水平落后、劳动生产率低,严重影响了生产力的发展。数控机床则具有普通机床所不具备的优点,如:加工精度高,产品的稳定强;加工零件范围广,能适应单件、形状复杂、精度要求较高的零件生产;能有效地减轻工人的劳动强度,缩短生产准备时间。对我国企业而言采用,面对激烈的市场竞争,采用先进的工艺设备,已经成为我国制造技术发展的总趋势,也是企业走出困境、提升水平,实现跨越式发展的必由之路。

二、数控机床以及再生改造的内容和关键技术

数控机床以及再生改造的内容包括:首先是恢复原功能,对原机床存在的故障部分进行诊断并恢复;其次是翻新,为提高精度、效率和自动化程度,对机械、电气部分进行翻新,对机械部分重新装配加工,恢复原精度;对其不满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新;最后是技术更新或技术创新,为提高性能或档次,或为了使用新工艺、新技术,在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新,较大幅度地提高水平和档次的更新改造。改造中的关键技术主要是指:正确估计现有机床的剩余价值组成数控机床的各个部分的使用寿命相差很大。一些主要机械大件(如床身、立柱和主轴箱等)使用寿命可达10年以上;一些频繁运动的驱动机械部件(如滚珠丝杠副)可保持运动精度的寿命约5年;一套数控系统的使用寿命可达10年,而易损电器元件(如行程开关)却只有两年。由于数控技术的迅速发展,一个标准型的数控系统在制造厂的生产,寿命为五六年。在数控机床的使用后期要寻找已损坏元器件的外购件将是很困难,甚至为此不得不放弃整个系统。在对旧数控机床进行改造时,必须仔细分析这台机床哪些部分还可利用,哪些必须更新,甚至可以进行折价比较。一般要求可利用的剩余价值不应低于总价值的三分之一,改造后的机床综合性能终究比一台新机床差些。上述原则还可以确定机床改造后要求达到的技术指标和改造后的规模水平。一般来说,旧数控机床中剩余价值较大的还在机械部分及配套附件,数控系统往往都需要更新。

三、我国机床数控化推进工程应采取的对策

1.政府应加大扶持宣传力度。进行大规模的数控改造,首先需要政府大力宣传,形成一个声势浩大的气氛;其次也需要政府在政策和资金上大力的支持。德国政府在这方面就做了大量努力,如德国政府在1991年东、西德统一后,从1994年到1997年共投资500万马克,对原东德普遍落后的设备进行改造,迅速改变了东部地区生产水平落后的面貌。我国机床数控化推进工程的主要道路还是靠对普通机床进行数控化改造,在数控化改造中政府的支持可以多种形式,如政府直接投资,对一些重点企业、骨干企业的普通机床进行数控改造;又如政策支持,给予企业低息贷款、减税、免税等;再者就是政府出面组织、牵头。这些形式都会给企业的数控化改造提供有力的支持。

2.注重数控技术人员的培训。数控操作人员、特别是维护人员匮乏是制约我国机床数控化进程的一大障碍,各企业在进行数控改造的同时,应注重数控技术人员的培训。应从整体上提高数控操作人员的素质,让数控操作人员既能进行数控编程,又能操作机床,还能进行机床的简单维护,把他们培养成熟练的数控技术工人。各企业既要舍得花钱进行硬件的改造,又要舍得花钱进行诸如人员培训等软件的建设。

3.开发高速、高精度、高效率加工中心等关键技术。在对普通机床进行数控改造的同时,应顺应国际数控机床发展的潮流,大力发展我国的数控机床。各企业应加强与高校和科研单位的合作,开发具有高速、高精度、高效率加工中心等先进数控设备以及一些特殊专用数控设备,可以促进本国机床工业的发展。

从以上分析可知,发展数控机床和进行数控改造在我国有着广泛的市场和前景,每台机床的改造都要根据用户单位自身经济能力确定投入的财力进行分析,确定最佳的改造方案。加大普通机床数控化改造力度,不仅能提升我国工业装备水平,也提高了我国机床制造水平,加强了我国参与国际竞争的能力。

参考文献

[1]刘丽云,王元娥.普通机床数控化改造中要考虑的主要问题[J].装备制造技术.2007(4)