XK6132数控铣床总体及主运动传动系统设计（全套完整有CAD）

编程要比制作靠模容易得多，灵活得多。

用数控机床加工形状复杂的零件是非常适宜的。

机床的机械设计范围要适当机床设计范围的大小，应根据机床自身精度及性能来决定。

以卧式铣床为例加以说明。

对于旧铣床的设计范围，般都是把原来的机床进给传动系统，由主轴箱通过挂轮箱带动进给变速箱，将运动传给光杠或丝杠。

然后再驱动溜板运动的传动过程，设计为由功率步进电机通过消隙减速齿轮，直接带动滚珠丝杠，使刀架分别实现纵向运动和横向运动，进行两个坐标的控制。

对于精度符合要求的铣床，为了实现简易数控设计，般都是对铣床的部件基本不动，只是把床鞍的纵向滑动丝杠副设计为纵向滚珠丝杠副。

在纵向滚珠丝杠的右端安装套消隙减速箱和功率步进电机。

同时也把中滑板的横向滑动丝杠副设计为横向滚珠丝杠副，在横向滚珠丝杠的外端安装套消隙减速箱和功率步进电机，从而使铣床的纵向和横向运动既能用微机系统进行控制，又能由操作者进行普通操作。

在机床设计过程中，只要把溜板箱中的开合螺母及中滑板上的滑动螺母拆除，在合适的位置上安装好滚珠螺母座即可。

在电气控制方面，为了避免数控操作与普通操作相干涉，发生操作失误现象，必须有电气连锁开关控制操作转换。

对于全新或较新铣床，在进行简易数控设计时，般都是全部保留机床的零部件。

直接把消隙减速箱和功率步进电机分别按装在纵向滑动丝杠的右端和横向滑动丝杠的外端。

从而也可以使铣床同时具有普通操作功能和简易数控功能。

辅助设计要合适如果在设计后的简易数控铣床上，采用把刀可以完成全部车工工序，就没有必要对刀架进行设计。

但有时会出现个工件需要两把刀或几把刀来分别完成两个或几个工序的情况，这时可根据每把刀的使用情况，分别进行编程，通过个程序，使用把刀，来完成个工序。

使原来普通操作使用的刀架在数控操作时也可以使用。

这样，根据设计后铣床的主要加工对象，确定刀架是否需要进行设计，可以使设计费用使用得更加合理，避免发生设计过剩现象。

如果设计后的简易铣床，主要用来加工比较复杂的零件，需要采用三四把刀才能完成全部车工工序，就必须对刀架部件进行设计。

般可采用安装有四把刀由鼠牙盘定位进行绝对刀位控制的自动回转刀架比较合适。

重复定位误差可小于，精度持久性比较好。

这种刀架出厂时，就规定了刀号位置。

当需要几号刀在加工位置时，只需对该刀控制信号口发出信号，刀架就会自动转到需要的位置。

设计后的简易数控铣床需要加工螺纹时，可以在主轴后端同轴安装或异轴安装个主轴脉冲发生器，作为主轴位置的信号反馈元件。

目的是为了检测主轴转角的位置，并且将其变化情况输送给单板机，使单板机能按照所需加工的螺距进行处理。

控制纵向步进电机运动，通过纵向滚珠丝杠带动刀架完成螺纹加工。

.结束语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。

削加工，精度可稳定达到.左右，形状精度可达.左右。

采用光电化学等能源的特种加工精度可达到纳米级.。

可以说，数控机床的精度已经进入亚微米纳米级超精加工时代。

在这样高精密度要求下，必须要把握数控机床的精度分析，保证不会出现由于操作问题而导致的精度误差。

间隙误差的影响进给机构的机械传动机构由减速齿轮连轴节滚珠丝杠副及支承轴承组成。

在这些机构的组成之中，如果出现定的连接不稳定就会导致间隙的产生，产生的间隙就会改变整体的加工环节误差。

滚珠丝杠与螺母之间的间隙直接影响工作台的进给精度。

设滚珠丝杠与螺母之间的间隙为，则反转时造成工作台进给误差。

不仅如此，丝杠螺母副的间隙还影响丝杠螺母副的刚度，进而影响工作台进给精度。

针对这些误差问题必须要转变为自动化操作控制方式，在机械换向时，对换向时间和换向方式做出改变。

而对于滚珠丝杠与螺母之间间隙的消除方法，要重视对间隙的偏差测定，通过反复的间隙测量来确定出具体的偏差基数，要求测出机床各轴的各项原始误差，比较成熟的测量方法是激光干涉仪，测量精度高。

用双频激光干涉仪进行误差测量，需时间长，对操作人员调试水平要求高，主要是对误差测量环境要求高，常用于三坐标测量机的检测，不适宜生产现场操作。

相对误差分解合成补偿法，测量方法相对简单，次测量可获得整个圆周的数据信息，同时可以满足机床精度的检测和机床评价。

目前也有不少的误差分解的方法，由于机床情况各异，难以找到合适的通用数学模型进行误差分解，并且对测量结果影响相同的原始误差项不能进行分解，也难以推广应用。

测定之后要再将这种基数输入到程序控制之中，这样就可以最大限度地保证数控程序进行时的偏差数据最小化，做到补偿适当。

具体的补偿方法如下备份控制系统中的已有补偿参数由计算机产生进行逐点定位精度测量的机床程序，并传送给系统自动测量各点的定位误差根据指定的补偿点产生组新的补偿参数，并传送给系统，螺距自动补偿完成重复进行精度验证。

除此之外，对于脉冲当量补偿就是指每输出个脉冲后数控机床移动部件相应的移动量它的大小视机床精度而定，般为。

脉冲当量影响数控机床的加工精度，它的值取得越小，加工精度越高。

当然，数控机床的误差调正有两种方法，种是靠数控系统补偿，种是调整机械部分，如果对于数控系统来说进行数控补偿程序会十分复杂困难，那么就可以通过调整丝杠间隙进行消除。

度的反向误差控制机床的动态精度，即机床各轴的定位精度重复定位精度和反向误差等指标。

它们是以的方法进行检测。

考核数控机床的定位精度是用以下公式进行计算式中代表数控机床坐标轴的长度。

针对数控机床的定位精度来说，应该是与机床的动态精度有着密切的利害关系。

其中，反向偏差的测定方法在所测量坐标轴的行程内，预先向正向或反向移动个距离并以此停止位置为基准，再在同方向给予定移动指令值，使之移动段距离，然后再往相反方向移动相同的距离，测量停止位置与基准位置之差。

在靠近行程的中点及两端的三个位置分别进行多次测定般为七次，求出各个位置上的平均值，以所得平均值中的最大值为反向偏差测量值。

在测量时定要先移动段距离。

如数控车轮车轴专用外圆，在磨削工件的与外圆直径交界处后，发现有明显的过渡不圆滑痕迹。

那么在处理这类问题的时候，就要考虑该设备在磨削工件时，采用宽砂轮次性切入磨削，砂轮修正器的金钢石笔安装在工作台上，利用工作台轴和砂轮架轴的复合插补运动，使砂轮的形状与精度修正成与工件完全样，再用修正好的砂轮磨削工件。

由于该工件外圆形状的特殊性，需要轴有正负方向的运行，在检查时发现轴和轴均有明显的反向间隙存在，使砂轮修正作反向运行时二轴有瞬间停顿现象的出现，造成轮修圆弧连接处有痕迹，最终使该现象发生在砂轮磨削工件的表面上。

由于丝杠螺母副之间的间隙存在，当工作台反向时，必产生反向间隙误差而影响到工作台送料定位精度。

丝杠螺母副之间的间隙具有两个特点具有相对的稳定性，即在定范围内间隙是个常数随着机械传动的磨损而相应增加。

因此，在控制过程中可以预先测出其间隙，利用反向间隙的统计平均值，对其产生的数控机床进口国。

目前正在提高机械加工设备的数控化率，年，我们国家机械加工设备数控华率是，目前预计是之间。

什么是数控机床车铣刨磨镗钻电火花剪板折弯激光切割等等都是机械加工方法，所谓机械加工，就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状，包含尺寸精度和几何精度两个方面。

能完成以上功能的设备都称为机床，数控机床就是在普通机床上发展过来的，数控的意思就是数字控制。

给机床装上数控系统后，机床就成了数控机床。

当然，普通机床发展到数控机床不只是加装系统这么简单，例如从铣床发展到加工中心，机床结构发生变化，最主要的是加了刀库，大幅度提高了精度。

加工中心最主要的功能是铣镗钻的功能。

我们般所说的数控设备，主要是指数控铣床和加工中心。

我国目前各种门类的数控机床都能生产，水平参差不齐，有的是世界水平，有的比国外落后年，但如果国家支持，追赶起来也不是什么问题，例如去年，沈阳机床集团收购了德国西思机床公司，意义很大，如果大力消化技术，可以缩短不少差距。

大连机床公司也从德国引进了不少先进技术。

上海家企业购买日本著名的机床制造商池贝。

，近几年随着中国制造的崛起，欧洲不少企业倒闭或者被兼并，如马毫斯滨纳等。

日本经济不景气，有不少在年代很出名的机床制造商倒闭，例如新泻铁工所。

二数控设备的发展方向六个方面智能化网络化高速高精度符合环保。

目前德国和瑞士的机床精度最高，综合起来，德国的水平最高，日本的产值最大。

美国的机床业般。

中国大陆韩国。

台湾属于同水平。

但就门类种类多少而言，我们应该能进世界前名。

三数控系统由显示器控制器伺服伺服电机和各种开关传感器构成。

目前世界最大的三家厂商是日本发那客德国西门子日本三菱其余还有法国扭姆西班牙凡高等。

国内由华中数控航天数控等。

国内的数控系统刚刚开始产业化水平质量般。

高档次的系统全都是进口。

华中数控这几年发展迅速，软件水平相当不错，但差就差在电器硬件上，故障率比较高。

华中数控也有意向数控机床业进军，但机床的硬件方面不行，质量精度般。

目前国内些大厂还没有采用华中数控的。

广州机床厂的简易数控系统也不错。

我们国家机床业最薄弱的环节在数控系统。

.数控机床及其特点数控机床与普通机床的区别数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。

它是种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比，具有以下明显特点.适合于复杂异形零件的加工数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工，因此在宇航造船模具等加工业中得到广泛应用。

.加工精度高.加工稳定可靠实现计算机控制，排除人为误差，零件的加工致性好，质量稳定可靠。

.高柔性加工对象改变时，般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，可大大节省生产准备时间。

在数控机床的基础上，可以组成具有更高柔性的自动化制造系统。

.高生产率数控机床本身的精度高刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高，般为普通机床的倍，对些复杂零件的加工，生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。

.劳动条件好机床自动化程度高，操作人员劳动强度大大降低，工作环境较好。

.有利于管理现代化采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展，为实现生产过程自动化创造了条件。

.投资大，使用费用高.生产准备工作复杂由于整个加工过程采用程序控制，数控加工的前期准备工作较为复杂，包含工艺确定程序编制等。

不太附和美国情况。

但后来美国发现，机床属于战略物资，没有它，飞机大炮坦克军舰的制造都有问题，所以他们重新制定政策，扶植了些机床厂，规定了些单位只能买国产设备，就是贵也得买，这就为美国保留了些数控机床行业。

美国机床在世界上没有什么竞争力。

欧洲的机床，除德国外，瑞士的也很好，要说超高精密机床，瑞士的相当好，但价格也是天价。

般用户用不起。

意大利英国法国属于二流，中国很少买他们的机床。

西班牙为了让中国进口他们的机床，不惜贷款给中国，但买的人也很少借钱总是要还的。

韩国台湾的数控机床制造能力比大陆地区略强，不过水平差不多。

他们也是在上世纪年代引进日本技术发展的。

韩国应该好点，它有自己制造的已经商业化了的数控系统，但进口到中国的机床，应我们的要求，也换成了日本系统。

我们对他们的系统信不过。

韩