C618數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)設(shè)計

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1、. 第一章 概論 一、數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡史 　　1946年誕生了世界上第一臺電子計算機，這表明人類創(chuàng)造了可增強和部分代替腦力勞動的工具。它與人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)社會中創(chuàng)造的那些只是增強體力勞動的工具相比，起了質(zhì)的飛躍，為人類進入信息社會奠定了基礎(chǔ)。6年后，即在1952年，計算機技術(shù)應(yīng)用到了機床上，在美國誕生了第一臺數(shù)控機床。從此，傳統(tǒng)機床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。近半個世紀(jì)以來，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個階段和六代的發(fā)展。 二、國內(nèi)數(shù)控機床狀況分析 （一）國內(nèi)數(shù)控機床現(xiàn)狀 近年來我國企業(yè)的數(shù)控機床占有率逐年上升，在大中企業(yè)已有較多的使用，在中小企業(yè)甚至個體企業(yè)中也普遍開始使用。在這些數(shù)控機床中，除

2、少量機床以FMS模式集成使用外，大都處于單機運行狀態(tài)，并且相當(dāng)部分處于使用效率不高，管理方式落后的狀態(tài)。2001年，我國機床工業(yè)產(chǎn)值已進入世界第5名，機床消費額在世界排名上升到第3位，達47.39億美元，僅次于美國的53.67億美元，消費額比上一年增長25%。但由于國產(chǎn)數(shù)控機床不能滿足市場的需求，使我國機床的進口額呈逐年上升態(tài)勢，2001年進口機床躍升至世界第2位，達24.06億美元，比上年增長27.3%。近年來我國出口額增幅較大的數(shù)控機床有數(shù)控車床、數(shù)控磨床、數(shù)控特種加工機床、數(shù)控剪板機、數(shù)控成形折彎機、數(shù)控壓鑄機等，普通機床有鉆床、鋸床、插床、拉床、組合機床、液壓壓力機、木工機床等。出口的

3、數(shù)控機床品種以中低檔為主。 （二）國內(nèi)數(shù)控機床的特點 1、新產(chǎn)品開發(fā)有了很大突破，技術(shù)含量高的產(chǎn)品占據(jù)主導(dǎo)地位。 2、數(shù)控機床產(chǎn)量大幅度增長，數(shù)控化率顯著提高。 2001年國內(nèi)數(shù)控金切機床產(chǎn)量已達1.8萬臺，比上年增長28.5%。金切機床行業(yè)產(chǎn)值數(shù)控化率 從2000年的17.4%提高到2001年的22.7%。 3、數(shù)控機床發(fā)展的關(guān)鍵配套產(chǎn)品有了突破。 三、數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 1.　繼續(xù)向開放式、基于PC的第六代方向發(fā)展 　　基于PC所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會走上這條道路。至少采用PC機作為它的前端機，來處

4、理人機界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題，由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控的任務(wù)。PC機所具有的友好的人機界面，將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程通訊，遠(yuǎn)程診斷和維修將更加普遍。 2.　向高速化和高精度化發(fā)展 　　這是適應(yīng)機床向高速和高精度方向發(fā)展的需要。 3.　向智能化方向發(fā)展 　　隨著人工智能在計算機領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高。 （1）應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù) 　　數(shù)控系統(tǒng)能檢測過程中一些重要信息，并自動調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，達到改進系統(tǒng)運行狀態(tài)的目的。 （2）引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)加工 　　將熟練工人和專家的經(jīng)驗，加工的一般規(guī)律和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)中，以工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫為支撐，建立具有人工

5、智能的專家系統(tǒng)。 （3）引入故障診斷專家系統(tǒng) （4）智能化數(shù)字伺服驅(qū)動裝置 　　可以通過自動識別負(fù)載，而自動調(diào)整參數(shù)，使驅(qū)動系統(tǒng)獲得最佳的運行。 四、機床數(shù)控化改造的必要性 （一）微觀看改造的必要性 　　從微觀上看，數(shù)控機床比傳統(tǒng)機床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計算機的威力。 1 、可以加工出傳統(tǒng)機床加工不出來的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。 由于計算機有高超的運算能力，可以瞬時準(zhǔn)確地計算出每個坐標(biāo)軸瞬時應(yīng)該運動的運動量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。 2 、可以實現(xiàn)加工的自動化，而且是柔性自動化，從而效率可比傳統(tǒng)機床提高3～7倍。由于計算機有記憶和

6、存儲能力，可以將輸入的程序記住和存儲下來，然后按程序規(guī)定的順序自動去執(zhí)行，從而實現(xiàn)自動化。數(shù)控機床只要更換一個程序，就可實現(xiàn)另一工件加工的自動化，從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動化，故被稱為實現(xiàn)了"柔性自動化"。 3、 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要"修配"。 4 、可實現(xiàn)多工序的集中，減少零件 在機床間的頻繁搬運。 5、 擁有自動報警、自動監(jiān)控、自動補償?shù)榷喾N自律功能，因而可實現(xiàn)長時間無人看 管加工。 6、 由以上五條派生的好處。 　　如：降低了工人的勞動強度，節(jié)省了勞動力（一個人可以看管多臺機床），減少 了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期

7、，可對市場需求作出快速反應(yīng)等等。 （二）宏觀看改造的必要性 　　從宏觀上看，工業(yè)發(fā)達國家的軍、民機械工業(yè)，在70年代末、80年代初已開始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機床。由于采用信息技術(shù)對國外軍、民機械工業(yè)進行深入改造（稱之為信息化），最終使得他們的產(chǎn)品在國際軍品和民品的市場上競爭力大為增強。而我們在信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達國家約落后20年。如我國機床擁有量中，數(shù)控機床的比重（數(shù)控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已達20.8％，因此每年都有大量機電產(chǎn)品進口。這也就從宏觀上說明了機床數(shù)控化改造的必要性。 數(shù)控化改造的市場空間 機床的數(shù)控制化改造是一個方興未的行業(yè)，從各種

8、統(tǒng)計數(shù)字上看前途應(yīng)該是十分光明的，例如："在美國，日本和德國等發(fā)達國家，它們的機床改造人作為新的經(jīng)濟增長行業(yè)，生意盎然，正處在黃金時代。由于機床以及數(shù)控技術(shù)的不斷進步，機床改造是一個"永恒"的課題。我國的機床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進入到以數(shù)控技術(shù)為主的新的行業(yè)所以不難看出： 1．國內(nèi)的市場 我國目前機床總量380余萬臺，而其中數(shù)控機床總數(shù)只有11.34萬臺，即我國機床數(shù)控化率不到3％。近10年來，我國數(shù)控機床年產(chǎn)量約為0.6～0.8萬臺，年產(chǎn)值約為18億元。機床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6％。我國機床役齡10年以上的占60％以上；10年以下的機床中，自動/半自動機床不到20％，F(xiàn)MC/FMS等自動化

9、生產(chǎn)線更屈指可數(shù)（美國和日本自動和半自動機床占60％以上）?？梢娢覀兊拇蠖鄶?shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機床，而且半數(shù)以上是役齡在10年以上的舊機床。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。所以必須大力提高機床的數(shù)控化率。 2. 進口設(shè)備和生產(chǎn)線的數(shù)控化改造市場 　　我國自改革開放以來，很多企業(yè)從國外引進技術(shù)、設(shè)備和生產(chǎn)線進行技術(shù)改造。據(jù)不完全統(tǒng)計，從1979～1988年10年間，全國引進技術(shù)改造項目就有18446項，大約165.8億美元。 　　

10、這些項目中，大部分項目為我國的經(jīng)濟建設(shè)發(fā)揮了應(yīng)有的作用。但是有的引進項目由于種種原因，設(shè)備或生產(chǎn)線不能正常運轉(zhuǎn)，甚至癱瘓，使企業(yè)的效益受到影響，嚴(yán)重的使企業(yè)陷入困境。一些設(shè)備、生產(chǎn)線從國外引進以后，有的消化吸收不好，備件不全，維護不當(dāng)，結(jié)果運轉(zhuǎn)不良；有的引進時只注意引進設(shè)備、儀器、生產(chǎn)線，忽視軟件、工藝、管理等，造成項目不完整，設(shè)備潛力不能發(fā)揮；有的甚至不能啟動運行，沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用；有的生產(chǎn)線的產(chǎn)品銷路很好，但是因為設(shè)備故障不能達產(chǎn)達標(biāo)；有的因為能耗高、產(chǎn)品合格率低而造成虧損；有的已引進較長時間，需要進行技術(shù)更新。種種原因使有的設(shè)備不僅沒有創(chuàng)造財富，反而消耗著財富。 　　這些不能使用的設(shè)

11、備、生產(chǎn)線是個包袱，也是一批很大的存量資產(chǎn)，修好了就是財富。只要找出主要的技術(shù)難點，解決關(guān)鍵技術(shù)問題，就可以最小的投資盤活最大的存量資產(chǎn)，爭取到最大的經(jīng)濟效益和社會效益。這也是一個極大的改造市場。 機床改造的效益分析 提高機床數(shù)控化效率有兩個途徑：一是購買新的數(shù)控機床；二是對舊的機床進行改造而對于一個機床擁有量大，經(jīng)濟財力又不足的發(fā)展中國家來說，采用舊機床改造來提高設(shè)備的先進性和數(shù)控化率是一個極其有效和使用的途徑，采用第二中方法有以下的優(yōu)點： 1、 減少了投資和交貨的期限 同購置新的數(shù)控機床相比，一般可以節(jié)省60%到80%的費用，改造的費用大大減低。 2、機械的穩(wěn)定性可靠

12、 機床的床身，立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅固的鑄鐵構(gòu)件，而鑄件越久自然失效充分，內(nèi)應(yīng)力的消除使得比新的鑄件更穩(wěn)定，這些鑄件的使用又可以節(jié)約社會資源，又減少了鑄鐵件生產(chǎn)時對環(huán)境的污染。 3、熟悉了解設(shè)備結(jié)構(gòu)性能，便于操作維修，購買的新設(shè)備，事先很難前面了解機床的結(jié)構(gòu)性能，以至很難預(yù)算是否完全適合加工要求，而改造則完全可以避免這種情況，并且大大縮短了對數(shù)控機床在使用和維修方面的培訓(xùn)時間，機床一旦改裝完成，很快就可以投入使用，見效較快。 4、可以充分利用現(xiàn)有的條件 可以充分利用現(xiàn)有的地基，不必像購新機時重新構(gòu)筑新基，同時工夾具、樣板和外設(shè)備也可以在利用。 5、可更好的因地制宜合

13、理篩選功能 購買現(xiàn)成的通用型機床，往往對一個具體的生產(chǎn)加工有一些多余的功能，又可能缺少某一個專用的特殊功能，如向機床制造廠提出特殊定貨要求，增加某些特殊的加工要求，往往費用大，交貨的日期又長。而采用改造方案就可以根據(jù)生產(chǎn)加工要求，采用組合的方法再某些部件設(shè)計改造成專用的數(shù)控機床。 6、可及時采用最新技術(shù)，充分利用社會資源 由于技術(shù)進步和我國機床功能部件專業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，目前已有眾多的疏忽資源支持機床方面的改造 ，如隨意采購各種尺寸的滾珠絲杠副，且交貨期短；采用貼塑導(dǎo)軌新技術(shù)，可使傳統(tǒng)的滑動導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)降低五至十幾倍來防止爬行，還可以使得刮研極容易，等等例子說明有一大

14、批社會資源，可根據(jù)技術(shù)更新的發(fā)展速度，及時地采用最新技術(shù)來提高生產(chǎn)設(shè)備的自動化水平和效率，提高設(shè)備質(zhì)量和檔次，將舊機場改造成當(dāng)今水平的機床。 第二章 普通車床的數(shù)控改和可行性論證 對于普通車床的經(jīng)濟型數(shù)控改造，在考慮總體設(shè)計方案時，應(yīng)遵循的原則是：在滿足設(shè)計要求的前途下，對機床的改動應(yīng)盡可能的少，以降低成本。 一 車床的數(shù)控改造 （一）、數(shù)控機床工作原理及組成 1. 數(shù)控機床工作原理： 數(shù)控機床加工零件時，首先應(yīng)編制零件的加工程序，這是數(shù)控機床的工作指令。將加工程序輸入到數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置控制機床主運動的變化、起停，進給運動的方向、速度和位移量以及其它如刀具選擇交換、工件夾

15、緊松開和冷卻潤滑的開、關(guān)等動作，使刀具與工件及其它輔助裝置嚴(yán)格的按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進行工作，從而加工出符合要求的零件。 2.數(shù)控機床的組成： 數(shù)控機床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機床本體等四部分組成，其組成框圖如圖2-1 圖2-1 數(shù)控機床的組成圖 （二）、設(shè)計內(nèi)容及任務(wù) 普通車床（C618）的數(shù)控改造設(shè)計內(nèi)容包括：總體方案的確定和驗證、機械改造部分的設(shè)計計算（包括縱向、橫向進給系統(tǒng)的設(shè)計與計算）、主運動自動變速原理及改造后的機床傳動系統(tǒng)圖的設(shè)計、機床調(diào)速電

16、動機控制電路的設(shè)計、電磁離合器的設(shè)計計算。。 本設(shè)計任務(wù)是對C618臥式車床進行數(shù)控化改造，實現(xiàn)微機對車床的數(shù)控化控制。利用微機對車床的縱向、橫向進給系統(tǒng)進行數(shù)字控制，并要達到縱向最小運動單位為0.01/脈沖，橫向最小運動單位0.005/脈沖，主運動要實現(xiàn)自動變速，刀架要改造成自動控制的自動轉(zhuǎn)位刀架，要能自動的切削螺紋。 （三）、數(shù)控部分的設(shè)計改造 1、數(shù)控系統(tǒng)運動方式的確定 數(shù)控系統(tǒng)按其運動軌跡可分為：點位控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。點位控制系統(tǒng)只要求控制刀具從一點移到另外一點的位置，而對于運動軌跡原則上不加控制。連續(xù)控制系統(tǒng)能對兩個或兩個以上坐標(biāo)方向的位移進行嚴(yán)格的不間斷的控制。由于C

17、618車床要加工復(fù)雜輪廓零件，所以本微機數(shù)控系統(tǒng)采用連續(xù)控制系統(tǒng)。 2、伺服進給系統(tǒng)的設(shè)計改造 數(shù)控機床的伺服進給系統(tǒng)按有無位置檢測和反饋可分為開環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)。 閉環(huán)控制方案的優(yōu)點是可以達到和好的機床精度，能補償機械傳動系統(tǒng)中的各種誤差，消除間隙、干擾等對加工精度的影響。但他結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)難度大、調(diào)式和維修困難、造價高。 半閉環(huán)控制系統(tǒng)由于調(diào)速范圍寬，過載能力強，又采用反饋控制，因此性能遠(yuǎn)優(yōu)于以步進電動機驅(qū)動的開環(huán)控制系統(tǒng)。但是，采用半閉環(huán)控制其調(diào)式比開環(huán)要復(fù)雜，設(shè)計上也要有其自身的特點，技術(shù)難度較大。 開環(huán)控制系統(tǒng)中沒有位置控制器及反饋線路，因

18、此開環(huán)系統(tǒng)的精度較差，但其結(jié)構(gòu)簡單，易于調(diào)整，所以常用于精度要求不高的場合。 經(jīng)過上序比較，由于所改造的C618車床的目標(biāo)加工精度要求不高，所以決定采用開環(huán)控制系統(tǒng)。 3、數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 數(shù)控系統(tǒng)都是由硬件和軟件兩部分組成，硬件是控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。 數(shù)控裝置的設(shè)計方案通常有： l 可以全部自己設(shè)計制作 l 可以采用單板機或STD模塊或工控機改制 l 可以選用現(xiàn)成的數(shù)控裝置作少量的適應(yīng)化改動 在普通機床的經(jīng)濟型數(shù)控改造中，由于第一種設(shè)計周期較長且不經(jīng)濟，同時質(zhì)量也難于保證。第二種則更加不經(jīng)濟。所以不課程設(shè)計將采取第三鐘方案

19、。 （四）、機械改造部分的設(shè)計 1、主傳動部分的改造設(shè)計 將原機床的主軸電動機換成變頻調(diào)速電動機，無級調(diào)速部分由變頻器控制。將原機床的主軸手動變速換成有電磁離合器控制的主軸變速機構(gòu)。改造后使其主運動和進給運動分離，主軸電動機的作用只是帶動主軸旋轉(zhuǎn)。 2、進給機構(gòu)的改造 將原機床的掛輪機構(gòu)、進給箱、溜板箱、滑動絲杠、光杠等全部拆除。縱向、橫向進給以步進電動機作為驅(qū)動元件經(jīng)一級齒輪減速后，由滾珠絲杠傳動。 3、其它部件的改造 刀架部分：拆除原手動刀架和小拖板，安裝由微機控制的四工位電動機刀架，該刀架具有重復(fù)定位精度高、剛性好、使用壽命長、工藝性好等優(yōu)點。 二 可行性

20、論證 根據(jù)《自動化制造系統(tǒng)》，可行性論證使用戶建造自動化制造系統(tǒng)項目前所進行的技術(shù)和經(jīng)濟性分析報告，是上級主管部門審定和批準(zhǔn)立項的基本依據(jù)。同樣，在進行普通車床的經(jīng)濟型數(shù)控改造之前進行合理的、科學(xué)的可行性論證是必要的。 根據(jù)傳統(tǒng)的論證方法，普通車床的經(jīng)濟型數(shù)控改造的可行性論證應(yīng)圍繞以下幾個方面進行，即企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營現(xiàn)狀及存在的問題分析，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)，改造的基礎(chǔ)條件、目標(biāo)、技術(shù)方案、投資概算、效益分析，改造后車床的實施計劃，結(jié)論等。 由于本設(shè)計僅作為大學(xué)本科生的畢業(yè)設(shè)計，故在此，設(shè)計者僅對改造的投資概算作一簡要的可行性論證。 本改造設(shè)計是對普通車床C618進行經(jīng)濟型數(shù)控改造。在改造設(shè)

21、計中，采用的是廣州數(shù)控設(shè)備廠生產(chǎn)的GSK980T型數(shù)控系統(tǒng)，加上兩臺伺服電機，兩套滾珠絲杠副和相配的傳動部分以及齒輪副，一臺變頻調(diào)速電動機，四個電磁離合器以及主傳動部分的齒輪副。這樣設(shè)備改造費用和舊設(shè)備費用總計不會超過15萬元。因此，對普通車床作經(jīng)濟型數(shù)控改造適合我國國情，是國內(nèi)企業(yè)提高車床的自動化能力和精密程度的有效選擇。它具有一定的典型性和實用性。 第三章 總體設(shè)計方案的確定 經(jīng)總體設(shè)計方案的論證后，確定的C618的車床經(jīng)濟型數(shù)控改造的總體方案示意圖如下圖所顯：C618車床的主軸轉(zhuǎn)速部分采用了變頻調(diào)速交流異步電機，有級變速部分采用電磁離合器控制機構(gòu)；車床的縱向和橫

22、向進給運動采用步進電機驅(qū)動，經(jīng)步進電機驅(qū)動，齒輪減速后帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)縱向、橫向進給運動；刀架改成由微機控制，經(jīng)電機驅(qū)動的自動轉(zhuǎn)位刀架。為保持切削螺紋的功能，需安裝主軸脈沖發(fā)生器。 此處省略NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN字。如需要完整說明書和CAD圖紙等.請聯(lián)系扣扣 二五一一三三四零八 另提供全套機械設(shè)計地址。 ，編碼器與主軸同步旋轉(zhuǎn)，數(shù)控裝置控制進給步進電機準(zhǔn)確地配合主軸的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生進給運動。保證主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，螺紋車刀移動一個螺紋導(dǎo)程，同時還保證每次走刀都在工作的同一點切入，而不亂扣。 第八章 數(shù)控系統(tǒng)的選擇設(shè)計 機床數(shù)控

23、系統(tǒng)設(shè)計在應(yīng)用工作中，軟件設(shè)計是一個重要方面。實際設(shè)計與硬件設(shè)計是不可分割的，二者必須結(jié)合, 哪些能由硬件完成，那些能由軟件完成，在硬件設(shè)計基本定型后，分工也就基本確定下來了，這時軟件設(shè)計工作才開始進行。 軟件設(shè)計工作，按其功能可分二類：一類是執(zhí)行軟件，它能完成各種實質(zhì)性的功能，如步進電機控制，插補，誤差補償計算，反饋量的處理，零件加工程序，顯示輸出等；另一類是監(jiān)控軟件，它是控制微機系統(tǒng)按預(yù)定的操作方式運轉(zhuǎn)的程序，它完成人機通信，并協(xié)調(diào)執(zhí)行程序和操作者之間的關(guān)系，在軟件系統(tǒng)中充當(dāng)組織調(diào)度的角色，如系統(tǒng)自檢，初始化，處理鍵盤命令，處理揭開命令等。但執(zhí)行軟件和監(jiān)控軟件沒有明確的界限和固定的功能

24、劃分，。習(xí)慣上把鍵盤解釋程序作為監(jiān)控程序，其它任務(wù)都分散在特定功能執(zhí)行程序中，并由監(jiān)控程序來調(diào)用必要的功能模塊，完成預(yù)定的任務(wù)。 在進行軟件設(shè)計時，應(yīng)從全局著眼，先將整個系統(tǒng)按功能分成一個一個的模塊，并為每一個執(zhí)行模塊定義，然后設(shè)計出每一個具體模塊的程序，最后組成一個系統(tǒng)。不僅整個系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)可具有模塊化的特性，而且其模塊內(nèi)部有可以細(xì)分為小模塊。模塊特性對測試很有利，功能擴充也很方便，要增加新功能，只要增加新模塊就能實現(xiàn)，象搭積分木一樣。因此，這樣的模塊程序設(shè)計方法， 思路清晰，邏輯性強，柔性較強 一、典型機床數(shù)控裝置的硬件組成 CNC系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)）是在硬件的支持下，通過運行軟件來

25、進行工作的。所以，CNC裝置的功能強弱首先取決于其硬件系統(tǒng)的組成及配置。 圖8.1典型數(shù)控機床的CNC系統(tǒng)圖 二、典型CNC系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)）技術(shù)性能 在本設(shè)計中，設(shè)計者根據(jù)實際情況選擇了廣州數(shù)控設(shè)備廠的GSK980T數(shù)控系統(tǒng)。其技術(shù)性能如表8.1所示； 表8.1 GSK980T數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)性能 CPU： 80C186XL12 顯示器： 320 240點陣液晶 控制坐標(biāo)軸: 2軸（X、Z） 聯(lián)動坐標(biāo)軸： 2軸（X、Z） 最小設(shè)定單位： X軸：0.0005mm Z軸：0.001mm 最小移動單位： X軸：0.0005mm Z軸

26、：0.001mm 最大行程： 9999.999mm 軟件行程限位： 9999.999mm 最大快速速度： （0.001mm當(dāng)量） X軸：4m/min Z軸：8m/min 最大快速速度： （0.002mm當(dāng)量） X軸：8m/min Z軸：16m/min 每分進給速度： 1-8000mm/min 每轉(zhuǎn)進給速度： 0.0001-500mm/r 快速倍率： F0、25%、50%、100%四檔實時可調(diào) 進給倍率： 0-150%十六檔實時可調(diào) 快速加減速方式： 直線型 進給加減速方式： 指數(shù)型 插補功能： 直線/全圓圓弧插補 電子齒輪比： 1-127

27、/1-127 螺紋功能： 公/英制直螺紋、錐螺紋、端面螺紋，帶退尾 螺紋導(dǎo)程： 0.0001-500mm 0.06-254000牙/英寸 用戶程序編輯： 可存儲40KB、63個程序，ISO代碼、相對/絕對混合編程，全屏幕編輯 G功能： 二十二種G代碼，包括十二種固定/復(fù)合循環(huán)； 八種用戶宏指令可讀/寫最多16點輸入/6點輸出 子程序、宏程序 二重子程序調(diào)用；（選配功能）M、S、T代碼調(diào)用宏程序 用戶數(shù)據(jù)保存： 程序、參數(shù)、刀補、坐標(biāo)掉電保護（非易失RAM）；程序、參數(shù)、刀補后備保存（Flash-EEPROM) 通訊功能： （選配功能）RS232接口，與PC機通

28、訊：交換程序、參數(shù)、刀補數(shù)據(jù) 主軸功能： 手動/程序控制二檔或四檔主軸變速； 選配：0-10V模擬輸出，控變頻主軸；50%-120%主軸倍率實時可調(diào)，恒線速切削 刀具功能： 控4-8位刀，手動/程序換刀；刀具長度補償，16組刀補設(shè)置； 定點對刀/試切對刀生成刀補 輔助功能 手動/程序控制主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、制動、停止；手動/程序控制冷卻、潤滑；程序控制夾頭 手動功能： 手動連續(xù)進給十六檔修調(diào)；手動單步進給四檔可調(diào)：0.001/0.01/0.1/1mm；手輪（選件）進給三檔可調(diào)：0.001/0.01/0.1mm 操作方式： 編輯、自動、錄入、手動、手輪/單步、回機械零點、回程

29、序零點 其它功能： 機床鎖住、輔助功能鎖住、空運行、單程序段運行、程序鎖、參數(shù)鎖、外接倍率開關(guān)（選件）、外接急停/進給保持/循環(huán)啟動開關(guān)（選件） 外形尺寸： 320 240 136mm 重量： 6.0Kg(含開關(guān)電源) GSK980T車床數(shù)控系統(tǒng)（CNC），是廣州數(shù)控設(shè)備廠于1998年推出的普及型數(shù)控系統(tǒng)。作為經(jīng)濟型數(shù)控，GSK980T具有以下技術(shù)特點：系統(tǒng)的升級換代產(chǎn)品. 采用高級處理器（CPU）和可編程門陣列（PLD）進行硬件插補，實現(xiàn)高速m級控制 采用四層線路板，集成度高，整機工藝結(jié)構(gòu)合理，可靠性高 液晶（LCD）中文顯示、界面友好、操作方便 加減

30、速可調(diào)，可配套步進驅(qū)動器或伺服驅(qū)動器 第九章 典型零件的加工程序設(shè)計 圖中Φ100mm處不加工。編制加工程序步驟如下： （一）、數(shù)控機床的選擇 被加工零件為回轉(zhuǎn)體零件，需進行倒角，螺紋，錐度，圓弧加工，選書空車床可滿足要求。 （二）、加工程序劃分 經(jīng)分析確定工藝路線如下： 從右到左切削外輪廓，其路線為：平端面——車Φ90的外圓——車Φ80的外圓——車Φ70的外圓——車Φ60的外圓——車Φ55的外圓——倒角245——錐度——圓弧加工——切槽——螺紋。 （三）、選擇刀具、確定換刀點 根據(jù)加工要求選用三把刀具，T01號刀 車外圓，T02

31、號刀車螺紋，T03 號刀切槽，。繪制零件車削圖（如下圖所示），要注意正確選用換刀點，以避免刀具與車床、工件、夾具在換到時發(fā)生碰撞現(xiàn)象，本例換刀點選A（200，100） （四）、正確切削用量 根據(jù)數(shù)控加工的特點，本例切削用量確定如下：車外圓時，主軸轉(zhuǎn)速取600r/min（S600），進給量取0.15mm/r。切槽時，主軸轉(zhuǎn)速取300r/min（S315）。進給量取0.16mm/r。車螺紋時，主軸轉(zhuǎn)速取200r/min（S200），進給量為1.5mm/r，螺距F1.5），切削深度為精加工余量。 圖8-1 車削零件圖 1.