1、出了研制数控机床的初始设想。年，帕森斯公司与麻省理工学院伺服机构实验室合作，开始从事数控机床的研制工作。并于年试制成功世界上第台数控机床实验性样机。这是台采用脉冲乘法器原理的直线插补三坐标连续控制铣床。经过三年改进和自动编程研究，于年进入实用阶段。直到世纪年代末，由于价格和技术原因，品种多为连续控制系统。到了年代，由于晶体管的应用，数控系统提高了可靠性且价格开始下降，些民用工业开始发展数控机床，其中多数是钻床冲床等点位控制的机床。数控技术不仅在机床上得到实际应用，而且逐步推广到焊接机火焰切割机等，使数控技术不断的扩展应用范围。自年，美国研制成功第台数控机床以来，随着电子技术计算机技术自动控制和精密测量等相关技术的发展，数控机床也在迅速地发展和不断地更新换代，先后经历了五个发展阶段。第代数控年采用电子管元件构成的专用数控装置。第二代数控从年开始采用晶体管电路的系统。第三代数控从年开始采用小中规模集。

2、，这种方式结构简单，但它堵住了主轴的通孔。异轴安装是指将编码器安装在床头箱的的后端，般尽量装在与主轴同步旋转的输出轴，如果找不到同步轴，可将编码器通过对传动比为的同步齿形带与主轴连接起来。需要注意的是，编码器的轴头与安装轴之间必须采用无间隙柔性连接，且车床组主轴的最高转速不允许超过编码器的最高许用转速。.进给系统的与设计方案在此主轴的同步轴，安装螺纹编码器。在此位置安装纵向进给步进电动机与同步带减速箱总成。在纵溜板的下面安装纵向滚珠丝杠的的螺母座与螺母座托架。在横溜板上方安装四工位立式刀架。将滑动丝杆靠刻度盘段长，见图锯断保留，拆掉刻度盘上的手柄，保留刻度盘附近的两个推力轴承，换上滚珠丝杠副。将横向进给步进电动机通过法兰安装到横溜板后部的纵溜板上，并与滚珠丝杠的轴头相联。更换丝杆的右支承。.尾座与设计方案设计成液压尾座。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。

3、有自动变速功能等特点，所以它的工艺范围要比普通车床要宽得多。.精度要求高的回转体零件由于数控车床刚性好，制造和对刀精度高，以及能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，所以能加工精度要求高的零件，甚至可以以铣代磨。.表面粗糙度要求高的回转体零件数控车床具有恒线速切削功能，能加工出表面粗糙度小的均匀的零件。使用恒线速切削功能，就可选用最佳速度来切削锥面和端面，使切削后的工件表面粗糙度既小又致。数控车床还适合加工各表面粗糙度要求不同的工件。粗糙度要求大的部位选用较大的进给量，要求小的部位选用小的进给量。.轮廓形状特别复杂和难于控制尺寸的回转体零件由于数控车床具有直线和圆弧插补功能，部分车床数控装置还有些非圆曲线和平面曲线插补功能，所以可以加工形状特别复杂或难于控制尺寸的的回转体零件。.数控机床的发展趋势数控机床最早是从美国开始研制的。年，美国帕森斯公司在研制加工直升机桨叶轮廓用检查样板的加工机床任务时，。

4、装夹完成多道工序，将车床原有的手动刀架换成自动回转刀架，选用常州市宏达机床数控设备有限公司生产的型四工位立式电动刀架。实现自动换刀需要配置相应的电路，由数控系统完成。.螺纹编码器的安装方案螺纹编码器又称主轴脉冲发生器或圆光栅。数控车床加工螺纹时，需要配置主轴脉冲发生器，作为车床主轴信号的反馈元件，它与车床主轴同步。后的车床能够加工的最大螺纹导程是，向的进给脉冲当量是，所以螺纹编码器每转转输出的脉冲数应不少于。考虑到编码器的输出有相位差的相信号，可用异或后获得个脉冲转内，这样编码器的线数可降到线信号。另外，为了重复车削同螺旋槽时不乱扣，编码器还需要输出每转个的零位脉冲。基于上述要求，选择螺纹编码器的型号为。电源电压，每转输出个脉冲与个脉冲，信号为电压输出，轴头直径，生产厂家为长春光机数显技术有限公司。螺纹编码器通常有两种安装形式同轴安装和异轴安装。同轴安装是指将编码器直接安装在主轴后端，与主轴同轴。

5、济效益的目的应用数控机床进行生产，减轻了工人的劳动强度，提高了工人工作的环境质量，增加了工人的生产积极性，促进了生产，提高了生产效率。随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品日趋精密复杂，且需频繁改型，数控机床已不能适应这些要求，数控机床应运而生。这种新型机床具有适应性强加工精度高加工质量稳定和生产效率高等优点。它综合应用了电子计算机自动控制伺服驱动精密测量和新型机械结构等多方面的技术成果，是今后机床控制的发展方向。.数控机床的工艺范围及加工精度数控车床是种高精度高效率的自动化机床，也是使用数量最多的数控机床，约占数控机床总数的。它主要用于精度要求高表面粗糙度好轮廓形状复杂的轴类盘类等回转体零件的加工，能够通过程序控制自动完成园柱面圆锥面圆弧面和各种螺纹的切削加工，并能进行切槽钻孔扩孔铰孔等加工。由于数控车床具有加工精度高能作直线和圆弧插补功能，有些数控车床还具有非圆曲线插补功能以及加工过程中。

6、成电路的系统。第四代数控从年开始采用大规模集成电路的小型通用电子计算机控制的系统。第五代数控从年开始采用微型电子计算机控制的系统。目前，第五代微机数控系统基本上取代了以往的数控数控系统，形成了现代数控系统。它采用微型处理器及大规模或超大规模集成电路，具有很强的程序存储能力和控制功能。这些控制功能是由系列控制程序来实现的。这些数控系统的通用性很强，几乎只需改变软件，就可以适应不同类型机床的控制要求，具有很大的柔性。随着集成电路规模的日益扩大，光缆通信技术应用于数控装置中，使其体积日益缩小，价格逐年下降，可靠性显著提高，功能也更加完善。近年来，微电子和计算机技术的日益成熟，它的成果正在不断渗透到机械制造的各个领域中，先后出现了计算机直接数控系统，柔性制造系统和计算机集成制造系统。所有这些高级的自动化生产系统均是以数控机床为基础，它们代表着数控机床今后的发展趋势。第章数控机床总体方案的制订及比较.总体。

7、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主机，它是数控机床的主题，包括机床身立柱主轴进给机构等机械部件，是用于完成各种切削加工的机械部件。数控装置，是数控机床的核心，相当于人的大脑，它包括硬件印刷电路板显示器键盒纸带阅读机等以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储数据的变换插补运算以及实现各种控制功能。驱动装置，它是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动系统伺服驱动系统主轴电机及伺服电机等。它在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位直线平面曲线和空间曲线以及曲面的加工。辅助装置，指数控机床的些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却排屑润滑照明监测等。它包括液压和气动装置排屑装置交换工作台数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的。

8、生器，作为车床主轴信号的反馈元件，它与车床主轴同步。后的车床能够加工的最大螺纹导程是，向的进给脉冲当量是，所以螺纹编码器每转转输出的脉冲数应不少于。考虑到编码器的输出有相位差的相信号，可用异或后获得个脉冲转内，这样编码器的线数可降到线信号。另外，为了重复车削同螺旋槽时不乱扣，编码器还需要输出每转个的零位脉冲。基于上述要求，选择螺纹编码器的型号为。电源电压，每转输出个脉冲与个脉冲，信号为电压输出，轴头直径，生产厂家为长春光机数显技术有限公司。螺纹编码器通常有两种安装形式同轴安装和异轴安装。同轴安装是指将编码器直接安装在主轴后端，与主轴同轴，这种方式结构简单，但它堵住了主轴的通孔。异轴安装是指将编码器安装在床头箱的的后端，般尽量装在与主轴同步旋转的输出轴，如果找不到同步轴，可将编码器通过对传动比为的同步齿形带与主轴连接起来。需要注意的是，编码器的轴头与安装轴之间必须采用无间隙柔性连接，且车床组主轴的。

9、序编制存储等。与数控机床相比，数控机床有如下特点加工精度高，具有稳定的加工质量可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件加工零件改变时，般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间机床本身的精度高刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高般为数控机床的倍机床自动化程度高，可以减轻劳动强度对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。.数控机床的经济分析数控机床能缩短生产准备时间，增加切屑加工时间的比率使用数控机床进行生产，加工的零件精度高，产品质量稳定,从而有效的提高了产品在市场上的竞争力数控机床具有广泛的适应性和较大的灵活性，因此能够完成很多数控机床很难完成或者根本不能加工的具有复杂型面要求高精度的零件的加工许多数控机床如加工中心具有自动换刀功能，使零件次装夹之后就能够完成多个加工部位的加工，实现了机多用，大大节省了设备和厂房面积生产者可以对生产成本进行预算，并对生产进度进行合理的安排，以达到提高。

10、电动机当多速电动机仍不能满足要求时，可用交流变频器来控制主轴电动机，以实现无级变速工厂使用情况表明，使用变频器时，若工作频率低于，原来的电动机可以不更换，但所选变频器的功率应比电动机大。车床时，若采用有级变速，可选用浙江超力有限公司生产的系列变级多速三相异步电动机，实现档变速若采用无级变速，应加装交流变频器，推荐型号为,适配电动机，生产厂家为烟台惠丰电子有限公司。.安装电动卡盘为了提高加工效率，工件的夹紧与松开采用电动卡盘，选用呼和浩特附件总厂生产的型电动三爪自定心卡盘。卡盘的夹紧与松开由数控系。.换装自动回转刀架为了提高加工精度，实现次装夹完成多道工序，将车床原有的手动刀架换成自动回转刀架，选用常州市宏达机床数控设备有限公司生产的型四工位立式电动刀架。实现自动换刀需要配置相应的电路，由数控系统完成。.螺纹编码器的安装方案螺纹编码器又称主轴脉冲发生器或圆光栅。数控车床加工螺纹时，需要配置主轴脉冲。

11、高转速不允许超过编码器的最高许用转速。.进给系统的与设计方案在此主轴的同步轴，安装螺纹编码器。在此位置安装纵向进给步进电动机与同步带减速箱总成。在纵溜板的下面安装纵向滚珠丝杠的的螺母座与螺母座托架。在横溜板上方安装四工位立式刀架。将滑动丝杆靠刻度盘段长，见图锯断保留，拆掉刻度盘上的手柄，保留刻度盘附近的两个推力轴承，换上滚珠丝杠副。将横向进给步进电动机通过法兰安装到横溜板后部的纵溜板上，并与滚珠丝杠的轴头相联。更换丝杆的右支承。.尾座与设计方案设计成液压尾座。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。

12、案比较与确定总体方案应考虑车床数控系统的运动方式进给伺服系统的类型数控系统的选择，以及进给传动方式和执行机构的选择等。数控车床后应具有单坐标定位，两坐标直线插补圆弧插补以及螺纹插补的功能。因此，数控系统应设计成连续控制型。属于经济型数控机床，在保证定加工精度的前提下，应结构简化，降低成本。因此，进给伺服系统采用步进电动机的开环控制系统。比较项目方案方案二确定后的方案具体原因主轴箱分级变速采用调速电机齿轮传动采用三相异步电机减速器方案变速级数比较多满足多种加工需要，也符合任务书要求进给机构滚珠丝杠步进电机滚珠丝杠伺服电机方案脉冲当量步进电机控制的准确刀架四工位回转刀架六工位回转刀架都可以各有各的好处尾座液压尾座手动普通尾座液压尾座可通过数控系统调整方便数控系统位单片机位单片机方案基本需求可以满足.主轴系统的方案确定若要提高车床的自动化程度，需要在加工中自动变换转速，可用速的多速电动机代替原有的单速。

参考资料：

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[12]（完稿）交流永磁直线电机及其伺服控制系统的设计（CAD全套）（第2354572页，发表于2022-06-25）

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