1、通用机床不可能全部淘汰。因此，把机床设计为数控机床则不失为是条提高数控化率的有效途径，机床设计花费少，设计针对性强，时间短，设计后的机床大多能克服原机床的缺点和存在的问题，生产效率高。.本章小结本章节首先介绍了数控技术的背景发展历程，进而分析了数控技术的国内外现状及未来趋势，最后介绍了研究的主要内容和意义。第章总体方案的制定与比较.总体方案设计要求总体方案设计应考虑机床数控系统的类型，计算机的选择，以及传动方式和执行机构的选择等。数控车床是机电体化的典型代表，其机械结构同的机床有相似之处。然而，现代的数控机床不是简单将传统机床配备上数控系统即可，也不是在传统机床的基础上，仅对局部加以进而成。传统机床存在着些弱点，如刚性不足，抗震性差，热变形大，滑动面的摩擦阻力大及传动元件之间存在间隙等，难以胜任数控机床对加工精度，表。

2、计.硬件电路设计数控系统的硬件结构数控系统硬件电路的功能.关于各线路元件之间线路连接.关于电路原理图的些说明总结与展望参考文献致谢第章数控机床发展概述.数控机床及其特点数控机床可以较好的解决形状复杂精密多品种及中小批零件的加工问题，能够稳定加工质量和提高生产率，随着制造技术向自动化柔性化方向的发展，当前机床的数控化率已经成为衡量个国家制造工业水平的重要标志。机床的数控化设计般是指对现有台车床的些部位做定的装，配上经济型数控装置或标准型数控数控系统，从而使原机床具有数控加工能力。这种技术工作有其独特的特点。.数控机床的工艺范围及加工精度数控车床用途广泛，不仅可以加工各种平面沟槽螺旋槽成型表面和孔。而且还能加工各种平面曲线和空间曲线等复杂型面。适用于各种模具凸轮板类及箱体类零件的加工。随着计算机技术应用到机床上，机械产品。

3、式模块式开放型嵌入式的柔性数控系统，使之既适合加工复杂零件分机床用的数控系统的组成，又适合未来自动化升级时功能可扩展的要求。我国数控系统发展具有以下个特征高档数控系统技术已经突破。如华中型等数控系统，都具有多轴联动功能，快速进给速度在.以上，具有较强的通信管理功能。普及型数控系统技术已经成熟。如北京机床研究所的系统，这些系统般配有显示器，可配置直流和交流司服驱动，轴联动。经济型数控系统仍有广阔的市场前景。由于这类系统结构简单，价格便宜，非常适合中小型企业，目前仍是我国应用面最广的数控系统。比较典型的有南京大方的系列。我国是机床生产大国，又是使用大国。数控机床是机械工业发展的关键产品，我国的数控机床在机床产品中的比例总体水平低。但是我国是发展中国家，许多企业财力薄弱，不可能花费大量的资金添置许多全新的数控机床，但是大量。

4、章小结第章总体方案的制定与比较.总体方案设计要求.总体方案拟定.主要设计内容伺服控制系统的选择机械部分设计第章确定切削用量及选择刀具.科学选择数控刀具选择数控刀具的原则选择数控车削用刀具.设置刀点和换刀点.确定切削用量确定主轴转速确定进给速度确定背吃刀量第章确定切削用量及选择刀具.科学选择数控刀具选择数控刀具的原则选择数控车削用刀具.设置刀点和换刀点.确定切削用量确定主轴转速确定进给速度确定背吃刀量第章液压尾座部分设计.液压尾座研究背景和意义.液压系统的发展现状.尾座的整体设计第章尾座结构计算设计.尾座体的设计.尾座主轴的设计.尾座顶尖的设计.螺塞缸的设计.尾座导轨的设计.尾座孔系设计主轴孔的设计孔和键的设计配合密封及偏心轴的设计.挠度转角锁紧力的计算及校核挠度的计算转角的计算压板处螺栓的选择及校核第章数控硬件电路设。

5、置数控系统能检测加工过程中的些重要信息并自动调整系统的有关参数，使机床处于最佳工作状态。引入专家系统指导加工故障诊断将熟练工人和专家的经验加工的般规律与特殊规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有人工智能的专家系统。网络化通过网络连接，构成个整体的系统解决方案，通过网络高速传输数据，进行整体化元化管理。直线交流伺服系统直线交流伺服系统是世纪数控机床不可缺少的功能部件。目前我国还没有成熟产品，因此应加强研究，开发和推广应用。.国内外现状当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竞相发展机电体化高精高效高自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。赶上计算机体系结构前进的步伐加快数控系统的开发速度，已成为数控发展的最主要趋势。以第四代计算机的工程结构和微电子工艺技术为基础，充分利用现有微机的硬件软件资源，发展总线。

6、质量，生产率以及使用寿命等要求。现代机床的部件结构，整体布局，外部造型都已经形成了数控机床独特的机械部件。因此，我们在对数控机床进行数控设计的过程中，应在考虑各种情况下，使机床的各项性能指标尽可能的与数控机床相接近。将台车床设计数控车床要求结构简单经济实用易于推广普及。因此采用步进电机为饲服元件，用来驱动纵横向工作台的进给运动。机床上纵横向丝杠螺母元件，步进电机和减速齿轮驱动的滚珠丝杠螺母副。并选择合适的数控系统，使其扩大加工范围，适用于现阶段我国的中小型机械加工企业。机械部分数控化设计需涉及电机的选择工作台进给结构传动比分配与计算等方面的内容。伺服驱动元件进给电机选用混合式步进电机，其不仅步距角小运行频率高且功耗低低频噪音小等优点。广泛用于开环控制系统，不需要反馈装置，结构简单可靠，寿命长。横纵向进给电机均选用同型。

7、质量在很大程度上不再依赖于机床操作者的操作水平，能实现复杂零件的加工。.数控机床的经济分析近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段六代的发展。硬件数控阶段年代至年代初期，计算机的运算速度低，不能适应对机床进行实时控制的要求，人们不得不采用数字逻辑电路搭成机床专用的计算机，作为数控系统，被称为硬件数控系统。随着元器件的发展，这个阶段经历了三代年开始的第代电子管元件。年开始的第二代晶体管元件。年开始的第三代小规模集成电路。软件数控阶段软件数控阶段也叫计算机数控阶段，是数控系统的第二阶段年现在，这个阶段同样经历了三代年开始的第代小型计算机。年开始的第二代微处理器。年以后的第三代机。从年开始，通用小型计算机业己出现，并成批生产，它比专用计算机成本低，可靠性高，数控系统进入阶段。，产生了微处理器，年，微处理器被应用于数控系统，年。

8、滑性。将原刀架和小托板拆除，将车床刀架换为四工位电动刀架，将刀架调整好高度安装在中拖板上，由数控系统直接控制，减少辅助时间，提高效率。为保证加工螺纹时纵向进给运动与主轴的回转运动有严格的运动关系，需要在主轴尾部安装主轴脉冲发生器。主轴脉冲发生器与主轴同步旋转，同时发出与主轴转角相对应的脉冲信号，使数控系统控制刀架的纵向移动量。.主要设计内容伺服控制系统的选择因要求设计后的车床为经济型数控车床。所以在保证具有定加工精度的前提下，从设计成本考虑。应简化结构，降低成本。可采以步进电动机为驱动装置的开环系统，但是考虑到加工精度的要求，应采用以伺服电动机为驱动的半闭环伺服系统。半闭环系统的环路短，刚性好，较容易获得较高的精度和速度，目前大多数数控机床都采用半闭环系统，而随着机电体化技术的发展，伺服电动机生产厂家在生产中就把电机。

9、机的性能已发展到很高的阶段，可满足作为数控系统核心部件的要求，而且机生产批量大，价格便宜，可靠性高，数控系统从此进入基于的阶段。数控系统经历了几十年来的发展，到了世纪年代后期，才从根本上解决了可靠性低价格昂贵应用不便等关键问题。因此，即使在工业发达国家，数控机床也是在年代末年代初才开始得到大规模应用和普及的。.数控技术的发展趋向随着计算机技术及信息处理的发展,数控技术未来发展的趋势主要体现在以下几个方面开放式低成本高可靠性机所具有的人机界面将普及到所有的数控系统，远程通讯诊断和维修将更加普遍。高速化高精度数控系统高速处理并计算出伺服电机的移动量，并要求伺服电机能高速度地做出反应，为使在极短的时间内达到高速度和高速度下实现高定位精度，必须具备高加减速和高精度的位置检测系统和伺服品质。智能化应用自适应控制技术数字伺服驱动。

10、右两侧来实现预紧。其特点是预紧结构简单，轴向刚度好，预紧可靠，轴向尺寸适中，工艺性好如图。为消除传动系统中的反向间隙，提高重复定位精度，传动元件连接采用无键锥环连接。图滚珠丝杆的结构.总体方案拟定数控车床的结构设计要求主传动系统中保留主轴箱内滑移齿轮变速机构，取消原操作手柄，实现主轴的正反转及停止，由数控系统直接控制主电机，当数控系统发出指令后，主电机正转，通过传动系统实现主轴正转。纵横进给系统均采用交流伺服电动机。用滚珠丝杠螺母机构代替的滑动丝杠螺母机构,具有摩擦力小,运动灵敏,无爬行现象,也可以进行预紧,以实现无间隙传动,传动刚度好,反向时无空程死区等特点。可提高传动精度。导轨需沿用原机床的导轨，但因起精度较低，不适合数控机床。因而在原导轨上粘接四氟乙烯软带，使其有良好的耐摩性和较小的摩擦阻力，能预防爬行并具有自。

11、检测元件直接安装在起，形成成套的产品，极大的方便了用户，省去了安装调整误差。半闭环控制系统如下图所示机械部分设计.床头箱部分保留主轴箱内的滑移齿轮，取消操作手柄。将原床身的挂轮进给箱及内部传动齿轮系统去除，其余部分保持不变。在该处安装纵向伺服电动机与齿轮减速箱总成。丝杠光杠和操作杆“三杆”拆去，齿轮箱连接滚珠丝杠。滚珠丝杠的另端支承座安装在车床尾座原来装轴承座的部分。并在主轴箱后端安装光电编码器。编码器的安装方式有两种，种是安装，另种是异轴安装。因为原机床主动挂轮与主轴传动比为，所以可将编码器安装于原机床主动挂轮处。这种安装方式较简单，易安装。.进给系统横向的设计将车床溜板箱拆除，在原处安装滚珠丝杠螺母座，丝杠螺母固定在其上。将横溜板中的丝杠螺母拆除，在该处安装横向进给滚珠丝杠螺母副，伺服电机与丝杠间采用级减速器联接。

12、以便于设计和日后维修。脉冲当量.脉冲，选用步距角.。对原机床的主传动系统均维持不变，以节约资金及缩短装时间。机床导轨的选择由于原机床采用滑动导轨，在低速时容易发生“爬行”现象，直接影响运动部件的定位精度。较经济的处理方法是采用贴塑滑动导轨。进给传动系统数控机床要求进给部分移动元件灵敏度高精度高反应快低速时无爬行。因此本设计中采用滚珠丝杠可以满足要求。滚珠丝杠螺母副由丝杠螺母滚珠反向器组成。其工作原理为当丝杠和螺母相对运动时，在螺母上设有滚珠循环返回装置，使得滚珠沿滚道面运动后能通过这个装置自动的返回其入口处，继续参加工作。滚珠丝杠螺母副安装时需要预紧，通过预紧可消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙，提高传动刚度。本设计中的预紧方法是采用双螺母垫片预紧式结构。即通过变两个螺母的轴向相对位置，使每个螺母中滚珠分别接触丝杠滚道的左。

参考资料：

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