，当测试信号为则禁止，不!因此，对数控车床作经济型数控设计适合我国国情，是国内企业提高车床的自动化能力和精密程度的有效选择。它具有定的典型性和实用性。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刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定.选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，般取。对于装刀换刀和调刀比较复杂的多刀机床组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。车间内工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时，刀具寿命也应选得低些。大件精加工时，为保证至少完成次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要冈牲好精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断和排性能坛同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料如高速钢超细粒度硬质合金并使用可转位刀片。选择数控车削用刀具在数控加工中，车削平面零件内外轮廓及车削平面常用平底立车刀，该刀具有关参数的经验数据如下是车刀半径应小于零件内轮廓面的最小曲率半径，般取。二是零件的加工高度即直径为，编程时取刀具半径为.。对于些立体型面和变斜式中切削速度，单位为动，由刀具的耐用度决定主轴转速，单位为，工件直径或刀具直径，单位为。计算的主轴转速，最后要选取机床有的或较接近的转速。，电动机直接驱动主轴不能满足恒功率变速要求，因此需要串联个有级变速箱，以满足主轴的恒功率调速范围。取，则对于数控车床，为了加工端面时满足恒线速度切削的要求，应使转速有些重复，故取故前面传动比分配可取。各轴计算转速各轴输入功率各轴输入转矩将以上计算结果整理后列于表.，供以后计算选择，供以后计算使用表.各轴的传动参数参数轴轴电机轴轴传动轴轴中间传动轴轴主轴计算转输入功率转矩.传动比，转速图由电机的转速范围包括恒功率变速范围和各轴传动比,作数控车床的转速图,见图.图.转速图.同步带传动的设计和选定如无特殊说明，本小节公式均出自资料带传动是由带和带轮组成传递运动和动力的传动。根据工作原理可分为两类摩擦带传动和啮合带传动。摩擦带传动是机床主要传动方式之，常见的有平带传动和同步带传动啮合传动只有同步带种。普通同步带传动是常见的带传动形式，其结构为承载层为绳芯或胶帘布，楔角为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车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.总体方案设计内容数控机床工作原理数控机床加工零件时，首先应编制零件的加工程序，这是数控机床的工作指令。将加工程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变化起停，进给运动的方向速度和位移量以及其它如刀具选择交换工件夹紧松开和冷却润滑的开关等动作，使刀具与工件及其它辅助装置严格的按照加工程序规定的顺序轨迹和参数进行工作，从而加工出符合要求的零件。数控机床的组成数控机床主要由控制介质数控装置伺服系统和机床本体等四部分组成，其组成框图如图图数控机床的组成图般应根据设计任务和要求提出数个总体方案，进行综合分析比较和论证，最后确图.经济型数控车床的系统装置框图。在图.所示的系统装置中，单板机在控制程序的控制下，可以使数控系统具有直线插补和圆弧插补加工工件轮廓的功能具有进给速度控制和快速回零的功能具有刀具补偿和反向间隙补偿的功能，以及其它多种功能。当零件加工程序给出具体的位移尺寸位移方向和进给速度后，控制程序就会通过单板机按照所输入的零件加工程序发出系列的脉冲信号。经隔离放大以后，分别驱动向和向功率步进电机，使刀架按照要求的方向速度和位移量实现纵向和横向运动。从而构成了个经济型开环数控系统。用微机技术实现机床简易数控优化方案的确定原则控制系统的选择目前数控系统的类型较多，选择前应对被设计机床的功能有个充分了解，再依据价格合理技术先进服务方便的原则选择数控系统。其中和单片机数控系统是用得较多的两种系统。系统的核心是系列的单片微机。它用三路驱动电路，分别控制和向步进电动机，它进行机床的位移运动，并能实现任意二坐标联动或三坐标联动。单片机是系列微机的典型产品，其硬件功能远远高于单板机，尤其适合实时控制智能仪表自动机床，是控制类型领域中最理想的八位微型计算机，在全世界都得到广泛应用。数控装置是三坐标车床数控系统，它用国际标准代码进行编程，除了能执行本身的编程指令外，还能执行二坐标机床数控系统的编程指令，而且三坐标系统的各种操作方法如输入修改删除及运行加工程序相同于二坐标系统。选择控制系统时应该注意以下几方面的问题在资金充足的情况下，尽量选用质量好的产品。因为此类数控系统零件筛选严格，制造工艺规范可靠，能很好地预防电器元件的故障或提前失效引起的设备故障。应该注重数控功能的选择，不应单纯追求数控系统的高性能指标，这对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设计的数控机床所能达到的功能相匹配，尽量减少过剩的数控功能。选择设计对象要适宜采用微机数控机床加工零件，必须首先编制出加工程序。通常适宜于加工具有定批量的相类似零件。因此，在选择适宜于进行设计的机床时，首先必须对各类机床的零件加工情况进行调查研究，分类统计，看零件有无批量，看各类批量主要在哪种机床上进行加工，以及在哪种型号的机床上进行加工，这样才能确定出设计对象。般中小车床上的工件总是比较饱满，成批量的零件也比较多。因此，用微机技术把中小车床设计成经济型数控车床比较适宜。对于些中小型企业，为了充分发挥车床的作用，更需要经过设计的车床。这样既能用数控系统加工批量零件，又具有卧式车床的功能，以适于加工单件零件。对于些形状复杂的零件，机床往往难于加工成形。如果采用机械仿形的方法进行加工，在不成批量的情况下很不合算。这时，用微机技术设计机床，就可以使问题得到解决，明显提高企业加工能力。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的零件结构，如图所示。该零件是个回转体零件，所以第位数是端有台阶，并有紧固螺纹，所以第二位数是无内孔，所以第三位数是需要加工键槽，所以第四位数是有四个轴向孔，与其他要素无位置要求，所以第五位数是。按成组方式来组织零件生产时，首先按照零件的结构特征工艺特征以及加工设备的特征，将各种零件进行分组归类与编码，然后建立每类零件的典型图库和成组加工工艺库。.数控机床的精度影响及分析数控机床的加工精度目前已经有了高速的发展，数控机床的加工精度已从原来的丝级.提升到目前的微米级.。而超精密数控机床的微细切削和磨削加工，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