采用微机技术设计普通机床，选用优化方案，实现简易数控，对机床结构改动不大，安装简单，操作简便，测量精度较高，可以使机床实现自动化，提高生产效率，减轻工人劳动强度，适于加工具有复杂形状的零件和小批量零件。产品精度般可以提高个等级，工效提高，改装费用几个月即可收回。这种技术在我国中小企业中，是适合于广泛推广的技术。.数控机床的发展趋向高速化高精度化高可靠性复合化智能化柔性化集成化和开放性是当今数控机床行业的主要发展方向。数控技术的问世已有多年的历史，它是由机械学控制学电子学计算机科学四大基础学科发展起来的门综合性新型学科。技术发展的需要对世纪的数控技术提出了更高的要求。个性化的发展趋势.高速化高精度化高可靠性高速化提高进给速度与提高主轴转速。高精度化其精度从微米级到亚微米级，乃至纳米级高可靠性般数控系统的可靠性要高于数控设备的可靠性在个数量级以上，但也不是可靠性越高越好，因为商品受性能价格比的约束。.复合化数控机床的功能复合化的发展，其核心是在台机床上要完成车铣钻攻丝绞孔和扩孔等多种操作工序，从而提高了机床的效率和加工精度，提高生产的柔性。.智能化智能化的内容包括在数控系统中的各个方面为追求加工效率和加工质量方面的智能化为提高驱动性能及使用连接方便等方面的智能化简化编程简化操作方面的智能化还有如智能化的自动编程智能化的人机界面等，以及智能诊断智能监控等方面的内容，方便系统的诊断及维修。.柔性化集成化当今世界上的数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是从点数控单机加工中心和数控复合加工机床线向面工段车间独立制造岛体分布式网络集成制造系统的方向发展，另方面向注重应用性和经济性方向发展。柔性自动化技术是制造业适应动态市场需求及产品迅速更新的主要手段，是各国制造业发展的主流趋势，是先进制造领域的基础技术。个性化是市场适应性发展趋势当今的市场，国际合作的格局逐渐形成，产品竞争日趋激烈，高效率高精度加工手段的需求在不断升级，用户的个性化要求日趋强烈，专业化专用化高科技的机床越来越得到用户的青睐。开放性是体系结构的发展趋势新代数控系统的开发核心是开放性。开放性有软件平台和硬件平台的开放式系统，采用模块化，层次化的结构，并通过形式向外提供统的应用程序接口。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。目前开放式数控系统的体系结构规范通信规范配置规范运行平台数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年的个新的焦点。数控装备的网络化将极大地满足生产线制造系统制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造虚拟企业全球制造的基础单元。国内外些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机。第章数控机床总体方案的制订及比较.设计任务进给伺服系统设计计算此部分为机械部分，它包括脉冲当量的确定滚珠丝杠螺母副的设计计算和选型进给伺服系统的传动计算步进电机的计算和选用设计并绘制总装配图，其中包括横向，纵向工作台和垂直向升降台。单片机控制系统设计此部分包括设计并绘制控制系统线路图，编写直线差补程序和圆弧差补程序。.总体方案设计的内容机床数控系统总体方案的拟订应包括以下内容伺服系统的选择，执行机构及运动方式的确定，控制芯片的选择等内容。般应根据设计任务和要求提出几个总体方案，进行综合分析，比较和论证，最后选出个合理的总体方案。伺服驱动在我过设备数控化设计的段时间里，较多采用步进电机作为伺服驱动元件。步进电机是种特殊结构的电机,它利用通电激磁绕组产生反应力矩，将脉冲电信号的能量转换为机械位移的电机执行元件。当激磁绕组按定规律获得分配脉冲时，步进电机的转子就会转动。转子转过的角度与输入的脉冲个数具有较严格的比例关系，而且转动与输入脉冲在时间上同步，因此可以利用这些特点控制运动的速度和位移量。步进电机的优点是结构简单，电气控制和驱动电路也简单，体积小，重量轻，价格便宜，设计制造较简单，容易调试，使用维修方便。位移精度较好，对各种干扰因素不敏感，结构误差不会累积。另外，电机时间常数小，反应快。但步进电机也有缺点，主要是容易丢步，启动频率低，工作效率也不够高，低频时振动大，可能造成失误，因此步进电机多用于负载较小，负载变化不大或要求不太高的经济型简易型数控设备中。综上所述，综合了成功率，技术难度，精度和投资等因素，决定选用步进电机开环伺服驱动数控装置微机数控系统由存储扩展电路和接口电路伺服电机驱动电路等几部分组成。数控系统的核心是微机，其它装置均在微机的控制下进行工作。系统的功能和系统中所用的微机直接相关。数控系统对微机的要求是多方面的，但主要指标是字长和速度，字长不仅影响系统的最大加工尺寸，而且影响加工的精度和运算精度。本设计采用的是机，并扩展片芯片，片芯片，片可编程并行等组成的控制系统。系统功能横向，纵向，垂直方向进给伺服运动。行程控制键盘控制功能报警电路，复位电路，隔离电路，功放电路等。采用环形分配器本系统采用软件环形分配器。由于铣床三个方向的三步进电机均为三相，所以直接与的口再加上的口相接就可以了，经光电耦合电路，功放电路驱动电机。采用滚珠丝杠螺母副采用滚珠丝杠螺母副传动结构,具有精度高,效率高,寿命长,低能耗,摩擦系数小,较高紧凑,通用性强等特点.第章确定切削用量及选择刀具在数控机床上加工零件时，切削用量都预先编入程序中，在正常加工情况下，人工不予改变。只有在试加工或出现异常情况时．才通过速率调节旋钮或电手轮调整切削用量。因此程序中选用的切削用量应是最佳的合理的切削用量。只有这样才能提高数控机床的加工精度刀具寿命和生产率，降低加工成本。影响切削用量的因素有机床切削用量的选择必须在机床主传动功率进给传动功率以及主轴转速范围进给速度范围之内。机床刀具工件系统的刚性是限制切削用量的重要因素。切削用量的选择应使机床刀具工件系统不发生较大的“振颤”。如果机床的热稳定性好，热变形小，可适当加大切削用量。刀具刀具材料是影响切削用量的重要因素。表是常用刀具材料的性能比较。数控机床所用的刀具多采用可转位刀片机夹刀片并具有定的寿命。机夹刀片的材料和形状尺寸必须与程序中的切削速度和进给量相适应并存入刀具参数中去。标准刀片的参数请参阅有关手册及产品样本。表常用刀具材料的性能比较工件不同的工件材料要采用与之适应的刀具材料刀片类型，要注意到可切削性。可切削性良好的标志是，在高速切削下有效地形成切屑，同时具有较小的刀具磨损和较好的表面加工质量。较高的切削速度较小的背吃刀量和进给量，可以获得较好的表面粗糙度。合理的恒切削速度较小的背吃刀量和进给量可以得到较高的加工精度。冷却液冷却液同时具有冷却和润滑作用。带走切削过程产生的切削热，降低工件刀具夹具和机床的温升，减少刀具与工件的摩擦和磨损，提高刀具寿命和工件表面加工质量。使用冷却液后，通常可以提高切削用量。冷却液必须定期更换，以防因其老化而腐蚀机床导轨或其他零件，特别是水溶性冷却液。以上讲述了机床刀具工件冷却液对切削用量的影响。切削用量的选择原则，下面主要论述铣削加工的切削用量选择原则。铣削加工的切削用量包括切削速度进给速度背吃刀量和侧吃刀量。从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是先选择背吃刀量或侧吃刀量，其次选择进给速度，最后确定切削速度。背吃刀量或侧吃刀量背吃刀量为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为。端铣时，为切削层深度而圆周铣削时，为被加工表面的宽度。侧吃刀量为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为。端铣时，为被加工表面宽度而圆周铣削时，为切削层深度，数控铣床总体及主运动传动系统设计摘要学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作，对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好先进实用货真价实，出口遍及世界。尤其是大型重型精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用，其机电液气光刀具测量数控系统各种功能部件，在质量性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统，均为世界闻名，竞相采用。.日本的数控发展史日本政府对机床工业之发展异常重视，通过规划法规如“机振法”“机电法”“机信法”等引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国，在质量管理及数控机床技术上学习美国，甚至青出于蓝而胜于蓝。自年研制出第台数控机床后，年产量,台超过美国,台，至今产量出口量直居世界首位年产量,台，出口,台，占。战略上先仿后创，先生产量大而广的中档数控机床，大量出口，占去世界广大市场。在上世纪年代开始进步加强科研，向高性能数控机床发展。日本公司战略正确，仿创结合，针对性地发展市场所需各种低中高档数控系统，在技术上领先，在产量上居世界第。该公司现有职工,人，科研人员超过人，月产能力,套，销售额在世界市场上占，在国内约占，对加速日本和世界数控机床的发展起了重大促进作用。.我国的现状我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，中国于年研制出第台数控机床，发展过程大致可分为两大阶段。在年间为第阶段，从年至今为第二阶段。第阶段中对数控机床特点发展条件缺乏认识，在人员素质差基础薄弱配套件不过关的情况下，哄而上又哄而下，曾三起三落终因表现欠佳，无法用于生产而停顿。主要存在的问题是盲目性大，缺乏实事求是的科学精神。在第二阶段从日德美西班牙先后引进数控系统技术，从日美德意英法瑞士匈奥韩国台湾省共国地区引进数控机床先进技术和合作合资生产，解决了可靠性稳定性问题，数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展。通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为.和.。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从年开始，中国连续三年成为世界机床消费第大国机床进口第大国，年中国机床主机消费高达.亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够制造水平依然落后服务意识与能力欠缺数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。在余年间，数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面培训批设计制造使用和维护的人才通过合作生产先进数控机床，使设计制造使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距通过利用国外先进元部件数控系统配套，开始能自行设计及制造高速高性能五面或五轴联动加工的数控机床，供应国内市场的需求，但对关键技术的试验消化掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件自动化刀具数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日本数控机床的水平差距很大。存在的主要问题包括缺乏象日本“机电法”“机信法”那样的指引严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人缺少深入系统的科研工作元部件和数控系统不配套企业和专业间缺乏合作，基本上孤军作战，虽然厂多人众，但形成不了合力。我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为.和.。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从年开始，中国连续三年成为世界机床消费第大国机床进口第大国，年中国机床主机消费高达.亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市