基于变螺距螺杆加工CA6140车床的数控化改造.pdf

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1、山东大学硕I 二学位论义 A b s t r a c t A b s t r a c t V a r i a b l ep i t c hs c r e wp a r t sa r ew i d e l yu s e di nr u b b e r ，p l a s t i c s ，f o o d a n do t h e ri n d u s t r i e sf i e l d s H o w e v e r ，i t sa p p l i c a t i o ni s m i t e db yp o o r m a n u f a c t u r et e c h n i c sa n

2、 ddir f i c u l t i e si np r o c e s su s i n gc o m m o nl a t h e s B y n u m e r i c a lc o n t r o lt r a n s f o r m a t i o no ft h ee n g i n el a t h eC A 6 1 4 0 ，i tc a ns o l v e t h em a c h i n i n gp r o b l e mo fv a r i a b l ep i t c hs c r e wv e r yw e l l B u cc o m m o nt o o l

3、 m a c h i n ec a nn o ta d a p t “ c oam u l t is p e c i f i c a t i o na n ds m a l 卜b a t c hp r o c e s s i n g r e q u i r e m e n t ，b u tc o n s i d e r i n gi n v e s t m e n tc o s t ，t h ec e n t i n t l o u so ft h e i n d u s t r yc a nn o tb ee lim in a t e dr i g h ta w a y T h en u i

4、 l l o r i c a c o n t r ( ) 1m a c h i n ec e n t a i n sa d v a n c e dt e c h n i q u e s s u c ha s n u m e r i c a lc o n t r o l ，I n ic r e e l e c t r o n i c s ，a u t o m a t i ce x a m i n a t io n ，e t c I ti s m o s ts u i t a b l ef o rp r o c e s s i n gp a r t so fS 1 a l lb a t c h ，

5、h i g ha c c u r a c y ，v a r i O U S s h a p e sa n ds h o t tp r o d u c t i v ec y c l e N oa dj u s t m e n ti sn e c e s s a r yf o rt h e m a c h i n et o o lsw h il ec h a n g i n gt op r o c e s st a r g e t ，w h i c hc a nt h e r e f o r em e e t t h ep r o c e s s i n gr e q u i r e m e n

6、tf o rp r o d u c t i o nv a r i e t yw e l l T h em a i nl i B e o ft h jSp a p e ri st h ed e s i g no f t h ee l e c t r o n i cc e n t r e l s y s t e mi nn u m e r i c a lc o n t r o lt r a n s f o r m a t i o no ft h ee n g i n ol a t h eC A 6 1 4 0 T h e p a p e rs t a r t sw i t ht h ed e s

7、ig no ft h eo v e r a l1s c h e m e m a k e sa ni n t e n s i v e r e s e a r c ha n de x p l o r a t i o no na p p l i c a t i o n so fn u m e r i c a lc e n t r e lt e c h n o l o g y t on u m e r i c a c o n t r o lt r a n s f o r m a t i o no ft h ee n g i n el a t h eC A 6 1 4 0 ，a n df o r m s

8、 c o r r e s p o n d i n gt e c h n i c a s c h e m e sa n de s s e n t i a l s T h em a i nc o n t e n t sa r e ： 1 T h ec h a r a c t e r i sL i c sa n dp r o c e s s i n gm e t h o d so ft h ev a r i a b l ep i t c h s c r e wa r ea n a l y z e d T h ep r o c e s s i n 譬o ft h ev a r i a b eP i t

9、 c hs c r e wi sd e t e r m i n e d m sm i m e r i c a lc o n t r o lt r a n s f o r m a ti o no ft h ee n g i m e1 a t h e 2 O nt h eh a s i so fa n a l y s i sa n dc o n t r a s to fn u m e r o u sh u m e r i c a lc o n t r o l s y s t e m sa th o m ea n da b r o a d ，t h ed o m e s tjcH u a z h o

10、 n gN Cs y s t e mo f H N C 一2 1s e r i e s i sc h o s e nm st h ec o r eo ft h er e f o r m e dC X Cs y s t e m T h isN Cs y s t e mh a s1O W c o s t ，e a s yt oo p e r a t e ，e f f i c i e n c y ，q u i c kr e s p o n s ea n do t h e ra d v a n t a g e s 3 D u r i n gt h et r a n s f o r mp r o c e

11、 s s ，af r e q u e n c yc o n v e r t e ra n da ne n c o d e r w iL ht e s t i n gf u n c t i o na r ea d o p t e da sas p i n d l es y s t e m I nt r a n s f o r mo ft h e l o n g i t u d i n a la n dl a t e r a lf e e d ，t h ef e e db o xa n ds 1i d eb o d yo ft h ee n g i n e l a t h eC A 6 1 4 0

12、a r er e m o v e d ，a n dt h ef i x e db e a r i n go ft h ep o li s h e dr o da n d t h ee n da r ea l s or e m o v e d I n s t e a d ，t h er i l e t h o dt h a tt e l l e r s c r e wp a i r sa r e f i x e do ns l i d eb o d yi sa d o p t e d T h ee l 。i g i n a ls a d d l ei sr e m o v e da n dc o

13、 n v e r t e d t oa u t o m a t i cd e t e c t i v eH a t l c o m p o n e n ts a d d l e ，f o rp u r p o s eo fs a d d l e l o c a t i o n ，a c c u r a t e t r a n s p o s i t i o na n dh i g he f f i c je n c v 4 T h ec o n n e c t i o nd i a g r a m so fN Cs y s t e ma r ed e s i g n e di nd e t a

14、 i l T h e P i nd i a g r a m s ，t h ec o n n e c t i o nd i a g r a m sa n ds oo n ，c o m b i n e dw i t ha 1 1p a r t s o fe x e c u t i o nc o m p o n e n t s a r ea n a l y z e di nd e t a il T h ee l e c t r i c a lp r i n c i p l e d i a g r a mo ft h eo r i g i n a le n g i n el a t h ei sp r

15、 e s e n t e da c c o r d i n gt or e f o r m a t i o n c h a r a c t e r i s t i c so fi t sc o m p o n e n t s T h er e s e a r c hh a v ed e s i g n e dt h em a i n c i r c u i td i a g r a m ，t h es a d d lec o n t r o ls e c t i o nc i r c u i td i a g r a m t h es p i n d l e 山东大学硕一二学位论文 c o n

16、 t r o ls e c t i o nC i r c u i td i a g r a m ，t h ed e t a i l e dc i r c u i to fs y s t e l nw h i c hi S O V e FF a n g ea n dli m jt e d K e y w o r d ：V a r i a b l ep i t c hs c r e w ；e n g i n el a t h e ；N Ct r a n s f o r m a t i o n 同录 目录 摘要I A b s t r a c t I I 第1 章绪论1 1 1 问题的提出1 1 2

17、机床数控改造的意义3 1 3 普通机床进行数控化改造经济性能评价4 1 3 1 从微观方面看改造的必要性4 1 3 2 宏观角度看改造的必要性5 1 4 普通机床数控化改造的研究现状6 1 4 1 国内外研究现状6 1 4 2 数控系统的类型6 1 5 数控化改造的发展趋势8 1 6 本论文主要研究的内容9 1 7 本章小结9 第2 章数控系统的筛选及方案的确定1 0 2 1 数控系统的形成l O 2 1 1 计算机数控系统的工作流程1 0 2 1 2 计算机数控系统的组成1 1 2 1 3 数控机床的组成1 2 2 2 数控系统选型1 3 2 2 1 按加工零件种类选择数控机床1 3 2 2

18、 2 按生产效率选择基本配套1 4 2 2 3 按机床加工精度选择1 4 2 2 4 数控系统的选择1 4 2 3 华中数控H N C 一2 1 型系统1 5 2 4C A 6 1 4 0 车床数控化改造方案1 7 2 4 1 改造内容1 7 2 4 2 改造步骤1 7 2 4 3 验收工作及培训1 9 2 5 本章小结1 9 第3 章车床总体改造方案的设计2 0 3 1 主传动系统的改造2 0 3 1 1 主轴无级变速的实现2 0 3 1 2 主轴脉冲编码器的选择2 1 3 2 纵横向进给传动系统的改造2 4 3 2 1 纵向进给传动系统的改造2 4 3 2 2 横向进给系统的改造2 6 山

19、东人学硕士! 学位论文 3 2 3 齿轮传动问隙的消除2 6 3 3 车床刀架部分的改装2 8 3 3 1 数控车床刀架的基本要求2 8 3 3 2 数控车床刀架选型2 8 3 3 3 立式转位刀架的结构及工作原理2 8 3 4 步进电机的选择2 9 3 4 1 步进电机的工作方式3 0 3 4 2 步进电机选用的基本原则3 0 3 4 3C A 6 1 4 0 纵向进给系统步进电机的确定3 l 3 4 4C A 6 1 4 0 横向进给系统步进电机的确定3 1 3 5 数控系统的品牌的选择3 2 3 5 1 华中数控系统的基本功能3 2 3 5 2 华中“世纪星”H N C 一2 1 数控系

20、统的使用特点3 3 3 6 本章小结3 3 第4 章电气系统设计3 4 4 1 电气控制柜设计及电源选用3 4 4 1 1 电气控制柜设计3 4 4 1 2 电源选用3 5 4 2 数控系统各部分的连接及接口设计3 6 4 2 1 总接线设计3 6 4 2 2 各接口连接3 8 4 3 回参考点配置4 6 4 4 主控电路的设计4 7 4 4 1 电器控制线路主电路4 7 4 4 2 刀架控制线路的设计4 8 4 4 3 数控系统急停和限位控制线路的设计与实施4 9 4 5 本章小结5 0 第5 章改造后车床精度恢复及其应用5 l 5 1 安装调整中应注意的问题5 1 5 1 1 滚珠丝杠螺母

21、副的选择5 1 5 1 2 滚珠丝杠螺母副的调整5 1 5 1 3 联轴器的安装5 1 5 1 4 主轴脉冲发生器的安装5 1 5 2 机床精度的恢复5 1 6 2 1 修复机床导轨精度5 1 5 2 2 主轴精度的恢复5 2 5 2 3 利用精密测量仪器测量机床精度5 2 5 3 采用改造后的数控车床加工变螺距螺纹零件的编程与) j n - r 5 2 5 3 1 用户宏程序编制变螺距螺纹的技术基础5 2 5 3 2 变螺距螺杆的加工程序编制实例5 3 5 4 本章小结5 5 第1 章绪论 1 1 问题提出 第1 章绪论 在普通车床上加工普通米制和英制螺纹并非难事，但如果要加工锥螺纹等有 特

22、殊要求的螺纹时就显得吃力一些，然而还有一些螺纹在普通车床上根本无法加 工，变螺距螺纹就是这样一种在普通车床上无法加工的螺纹。变距螺杆由于具有 压缩均匀、压缩比大、出料连续性好等优点得多个行业的广泛应用。但由于变距 螺杆工艺性较差，利用通用设备加工困难，导致其应用受到一定限制。本文通过 工艺分析，充分利用现有通用设备进行数控化改造为前提，研究并解决了变螺距 螺杆的的加工问题。 图卜1 变螺距螺杆示意图 1 、变螺距螺杆的数学方程 变螺距螺杆是相邻螺距不等的螺杆。常用的变螺距螺杆螺距变化规律如图卜2 所示。 图卜2 螺杆螺距示意图 从图卜2 可以看出，螺杆的螺距是按等差级数规律渐变排列的。若设螺旋

23、曲 线上任意点至起始点的距离为l ，则可得变距螺杆螺旋线的数学方程为： I = n P + n 2 P 式中：P 为基本螺距；P 为螺距变化量；n 为螺旋线圈数，n = 由，2 丁c ， 山尔人学硕士：学位论文 中P 为螺纹总转角。将n ：中2 兀代入方程，得I = ( P 2 r 0 巾+ ( A P 4 r c 2 ) 巾2 令： A = P 2 = ，B = A P 4 兀2 ，再将由= 0 ) t 代入，则得I = A m t + B m 2 t 2 式中：0 ) 为螺杆转 动的角速度；t 为螺杆转过由角所用的时问1 。 2 、变距螺杆曲线分析 1 ) 位移分析 等距螺杆的数学方程仅有

24、变距螺杆方程中的第一项，即I = A m t 曲线上任一动 点轴向位移l 与时间t 是一次关系；而变距螺杆1 与时问t 是二次关系。 2 ) 速度分析 当螺杆匀速转动时，等距螺杆螺旋线上任意点的轴向速度v = d l d t = A ( o 式中：A 、均为常数，故v 为常数，即等距螺旋线上任意动点的轴向位移速度是 恒定的。而变距螺旋线上任意点的轴向速度v = d 1 d t - a m + 2 B m 2 t ，则说明变速螺 旋线上任意动点的轴向速度是时间的函数，是变化的。 3 ) 加速度分析 等距螺杆轴向加速度a = d z I d t z = 0 ，变距螺杆轴向加速度a = d 2 I

25、d t z = 2 B i n z ， 说明等距螺杆螺旋线上任意点轴向加速度为零，而变距螺杆螺旋线上任意点轴向 加速度为常数，其速度变化是均匀的。也就是说，变距螺旋线上任意点的轴向位 移为匀加( 减) 速运动乜1 。 3 、变螺距螺杆的需要的条件 变螺距螺杆的加工与普通螺杆的加工既有相似之处，又有不同之处。其关键 就在于变螺距螺杆的螺距是变化的，如果能解决这一关键点，就可以用通用机床 加工变螺距螺杆。变螺距螺杆的加工需要下列几个条件： 1 ) 机床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系，即主轴旋转时刀具必须 严格地按设计螺旋线的要求做水平方向的移动，并与主轴的转速相关联。 2 ) 因为变螺距螺杆

26、的齿形曲线不可能一刀车出，须多次切削方可车出齿形 轮廓，因此，在后续的加工中，刀具的轨迹必须与前一次的轨迹重合，即不产生 “乱扣”现象。 3 ) 既能加工右旋螺纹又能加工左旋螺纹。 4 ) 螺距参数可调。 4 、当前世界加工螺杆主要方法的加工原理 1 ) 铣切法 特点：一般采用四轴加工中心，加工精度较高，但是投入较大，加工成本较高， 并且编程较为麻烦。一般主要用于精度要求较高的情况。 第1 章绪论 2 ) 基于普通机床的刀具变速移动切削法 特点：是在普通机床基础之上增加了一套凸轮装置，加工成本相对较低，但缺 点是凸轮的形状是控制螺距变化的关键，因此设计凸轮较为关键，并且不同螺距需 要设计出不同

27、的凸轮轮廓，通用性不强，并且加工零件精度相对较低。 3 ) 普通车床改造成数车加工法 特点：更准确地控制和保证螺杆复杂轨迹曲面的精度，使得螺杆任意截面 的螺距均呈均匀变化过渡，加工成本不高，并且螺距变化时，只需改变加工程序 即可，即通用性较好3 1 。 通过对比以上三种的加工方式，可以得出第三种方法，即普通车床改造成数 车加工法可以解决其他加工方式中存在的加工精度、加工成本和通用性等问题， 是一种综合性价比较好的加工方式，所以本文就是着重介绍对C A 6 1 4 0 普通车床来 进行数控化改造，最终来解决变螺距螺杆加工的问题。同时，通过对C A 6 1 4 0 普通 车床的数控化改造，还可以解

28、决其他类型零件的加工问题，即通用性问题。所以， 本课题的研究有着一定实用价值。 1 2 机床数控改造意义 在机械加工制造行业中，机床作为一种工作母机，在机械加工行业占据着举 足轻重的地位，数控机床相对于普通机床有着很大的不同，数控机床是综合集成 了机电液气计算机一体化的技术，成为了目前机械制造行业中不可或缺的加工设 备，在机械加工行业中发挥了重要的作用，可以解决很多制造业中复杂的加工问 题，不仅加工的产品精度高、质量好，而且加工效率也非常高。机加工企业若 要在激烈的市场竞争中站住脚，取得较好的生存和发展，就必须在最短的时间内制 造出质量高并且成本低，又符合市场需要的高性能的产品，而产品制造周期

29、的长 短，质量的好坏，又受到工厂现有加工设备的制约。 在对变螺距螺杆零件进行加工的过程中，如果使用数控机床可以很好的提高 生产率和加工精度，但是若要采购全新的数控机床，花费的成本比较高，很多机加 工企业在比较短的时间内都无法拥有那么多的资金，这就势必造成了企业需要更 新设备却没有资金投入的矛盾状况，与此同时现在大部分企业还拥有数量众多， 并且还有比较长使用寿命的普通机床，并且购买此类普通的机床设备价格也相当 比较低廉，而普通机床由于加工精度相对较低、加工产品质量稳定性较差，自动 化生产程度不高，自适应性不强，在加工变螺距螺杆的零件时，但是考虑到投资 的成本，产业的连续性和其他方面的一些问题，现

30、有的普通机床设备不能马上淘 汰。这时改造现在所具有的旧机床和旧配备，与之匹配上相适应的数控系统和电 路设备，把普通机床设备改装成为数字控制控机床设备，就成为当前大多数企业 对设备改造换代的首先考虑和选择的方法，也是提高加工设备数控化率的一条有 效捷径。 另外，机床进行数控改造还有以下一些意义。 数控机床比传统机床有突出的优越性，这些优越性均来自数控系统所包含的 计算机的数控能力。 1 ) 可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。计算机有高超 山东大学硕士学位论文 的运算能力，可以瞬时准确的计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量因此 可以复合成复杂的曲线或曲面。 2 ) 可以实现加工

31、的自动化、柔美性，从而效率比传统机床提高3 - 7 倍。 3 ) 加工零件的精度高，尺寸分散度小，装配容易，不在需要“修配”。 4 ) 可实现多工序集中，减少零件在机床r a J 的搬运。 5 ) 拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，一次装卡长时间无人 看管加工，同时降低了操作者的劳动强度节省了劳动力，减少了工装，缩短 了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。此外，机 床数控化还是推行F M C ( 柔性制造单元) 、F r d S ( 柔性制造系统) 以及C I M S ( 计 算机集成制造系统) 等企业信息化改造的基础，数控技术已经成为制造业自 动化的核心技术

32、和基础技术。 6 ) 工业发达国家的军、民机械工业在7 0 年代末、8 0 年代初期即已开始大规模 应用数控机床，其本质也是采用信息技术对传统产业( 包括军、民机械工业) 技术改造的体现。这使得他们的产品在国际市场上竞争力大为争强，而我国 在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后2 0 年，这从宏观上也说明 了机床数控改造的必要性和迫切性1 。 1 3 普通机床进行数控化改造经济性能评价 通过对市场的调研和走访一些相关生产企、，可以分析得出目前新型的经济 和普通机床的市场生产供应和需求量，并大致得到数控机床和普通机床的市场售 价，其中一台经济型数控机床的价格是一台新的普通机床的售价的3 至4

33、 倍，而一 台经济型数控机床的价格是己使用了6 8 年的旧车床C A 6 1 4 0 价格的十几倍。旧机床 设备一般通过改造后还可继续使用5 - 7 年，并且改造普通车床C A 6 1 4 0 数控化每台所 需成本只是购买新的数控机床的五分之，而数控加工的生产效率可相应提高 2 0 一3 0 。因此需要对普通车床的数控化改造进行经济性能进行评价“1 。 对旧机床设备进行数控化改造的内涵便是为了使设备能够适应实际生产的需 要，对设备进行结构性改造，包括进行电路控制部分设计、增加或去除一些相关 部件，并配备上先进的数控系统及其他方面的相关技术，来改善和提高现有旧机 床设备的加工精度和功能，使之能够

34、全部或者局部的达到此类新的数控机床加工 设备的加工性能和技术要求。 1 3 1 从微观方面看改造的必要性 从微观方面角度来分析，数控机床和传统的普通机床相比较，其结构和功能 等各个方面已经有了很多的改进和提升，故其相对于普通机床有着比较突出的优 越性能，并且这些优越性能都是由于计算机技术的发展已经其他相关技术的进步 作为支撑的，故为了提升产品的加工性能，需要对普通机床进行数控化改造。 1 、数控机床不再像传统的机床那样在加工过程中始终需要工人进行操作，并 对操作工人的劳动强度也没有普通机床要求的高。数控机床在加工之前，先分析 图纸，根据使用的机床的数控系统的特点，按相关指令根据加工工艺进行编制

35、程 序，把程序输入到数控装置之中，然后装夹零件和刀具，并进行对刀来确定机床 坐标系和工件坐标系的统一，按下循环启动按钮，可以使产品加工实现的自动化 生产，并且是高度的柔性自动化生产，从而产品加工生产效率与传统普通机床比 第1 章绪论 较提高了数倍。由于C N C 装置内置有存储器，因此具有存储和记忆功能，可将输入 的加工程序存储和记忆下来，然后通过C P U 运算处理器按照所编程序规定的顺序进 行进行编译运算，发出指令，来控制机床的移动部件进行运动，从而实现自动加 工，因此能够实现自动化生产。并且数控机床改变加工零件的种类和规格时，只 需要更换加工程序即可，就能够实现另一个工件的加工，因此数控

36、机床能够实现 单件自动化加工或者小批量工件的自动化加工，因此可以称为实现了产品加工的” 柔性自动化”。 2 、数控机床相对于普通机床而言能够比较容易实现具有复杂的曲线和曲面形 状的零件加工。 由于C N C 装置内置有C P U 等计算机装置，具有很强的运算能力，并且可以根据 不同的运算公式和函数，可在极短的时间内快速准确地运算出数控机床每个运动 坐标轴瞬问应该运动的量，因此利用此项功能就可以插补，即加工起始点和终止 点直接进行数据点的密化，让刀具沿着计算出的密化点进行需加工轮廓曲线的逼 近和拟合，从而加工出比较复杂的曲面或曲线轮廓。 3 、由于数控机床加工精度较高，并且能够实现一次装夹多工序

37、加工，故加工 出来的零件尺寸精度和定位精度相对较高，使得不同的零件进行装配时比较容易， 一般情况下没有必要再进行”修配”便可达到目标，故对普通机床进行数控化改造 有利于产品的装配性能和使用性能。 4 、数控机床可实现多种工序的集中，以便减少零件在机床之间的频繁搬运， 从而节省了非加工时问，提高了生产效率，降低了生产成本n 1 。 由以上几条还可以派生出来以下的优点：( 1 ) 节省了人力资源成本和改善了 工人的工作环境和降低了劳动强度：( 2 ) 采用一次装夹实现多工位加工，提高了 产品的定位精度和降低了新产品试制时间和缩短了产品的生产周期，提高了企业 的竞争力等等。 此外，机床的数控化还是进

38、行推行F M S ( 柔性制造系统) 、F M C ( 柔性制造单 元) 以及C I M S ( 计算机集成制造系统) 等E R P 改造的前提和基础。总之C N C 计算机 数字控制技术已经是实现机械制造业自动化生产的的前提和核心。 1 3 2 宏观角度看改造的必要性 从宏观的视角来分析，在7 0 年代末、8 0 年代初，在一些发达国家和地区军事 和民用机械工业领域，就已经开始大规模推广和普及应用N C 机床。数控机床其本 质而言就是采用数字控制技术对一J ：传统的行业进行的改造和技术性能提升。除了 在生产制造的过程中采用数控机床、F M S 、F M C 之外，还在产品研发过程中推行了 C

39、 A D 、C A M 、C A E 、虚拟制造以及在生产管理过程中推行C I M S 、M I S ( 管理信息系统) 等。因为国外一些发达国家利用了数字化控制即信息技术来对机械工业进行了深 入的改造和技术提升，使得他们的相关产品在国际市场上竞争中占得了先机，其 经济效应得到显著提升。相比较而言，我们国家利用数字控制技术( 即信息化技 术) 对传统的机械产业改造技术比发达国家和地区落后了约2 0 余年。为了提升我 们国家的产品的竞争力和增强我国机械制造业的综合实力，需要我们进行数控化 改造来。这也从宏观方面上充分说明了当前我国对普通机床进行数控化改造的必 山东火学硕I ：学位论文 要性 s

40、l o 1 4 普通机床数控化改造的研究现状 1 4 1 国内外研究现状 在美国、日本和德困等发达国家，他们的机床改造作为新的经济增长行业， 生意盎然，正处在黄金时代。m 于机床以及技术的不断进步，机床改造是个“永 恒”的课题。我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行 业。在美国、日本、德国，用数控技术改造机床和和生产线具有广阔的市场，已 形成了机床和生产线数控改造的新的行业。在美国，机床改造业称为机床再生业。 从事再生业的著名公司有：B e r t s c h e 工程公司、A Y T O N 机床公司、d e v l i e g b u l l a v d ( 得宝) 服

41、务集团、U S 设备公司等。美国得宝公司已在中国开办公司。在日本， 机床改造业称为机床改装业。从事改装业的的著名公司有：大隈工程集团、岗三 机械公司、千代田工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。 我国目前机床总量3 8 0 余万台，而其中数控机床总数只有1 1 3 4 万台，即我 国机床数控化率不到3 。近十年来，我国数控机床年产量约为0 6 0 8 万台，年 产值约为1 8 亿元。机床的年产量数控化率为6 。我国机床役龄1 0 年以上的占6 0 以上：1 0 年以下的机床中，自动半自动机床不到2 0 0 4 。F M C F M S 等自动化生产线 更屈指可数( 美国和日本自

42、动和半自动机床占6 0 以上) 。可见我们的大多数制造 行业和企业的生产、加工装备绝人数是传统的机床，而且半数以上是役龄在1 0 年 以上的就机床，用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、 成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接个企业的产品、 市场、效益，影响企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。 近年来，有一些旧的普通机床、进口的旧数控机床( 含进口的二手设备) 以 及一些进口就“趴窝”的一批俄罗斯的数控机床，成功的实现了采用国产的、具 有自主知识产权的普及型和高级型数控系统进行的数控化改造，这些机床中，规 格最大的为6 3 m 重型立式车床；技

43、术先进的有四轴联动双主轴的数控铣床、五轴 联动的加工中心、控制轴数多达9 轴的柔性制造单元，还有采用数字化技术采集 数据的数字化数控仿形铣床。这些机床已可靠的运用了多年，最长的已工作了7 年，取得了明显的经济效益1 。 1 4 2 数控系统的类型 在普通机床的数控改造中，应根据不同的工况和用户要求，来确定是自行开 发数控系统还是选用市场上现有的数控系统。 自行开发的数控系统大多采用刀：放式数控系统，所谓开放的数控系统是指来 自不同卖主的种种平台上运行的应用都能够在系统上完全实现，并能和其他系统 应用互操作，且具有一致性的用户界面。它的优势包括具有强大的适应性和灵 活配置能力，能适应多种设备，灵活配置与集成。控制软件具有及时扩展和连 接功能，可顺应新技术的发展，加入各种新功能。可通过预留插入用户专用软件 的接口的方式或提供用户A P I 和编程范围，供用户编制自己的专用模块的方式， 简便的实现系统扩展。能适应计算机技术和信息技术的快速发展和更新换代， 第l 章绪论 能有效保护用户原有投资。操作简单，维护方便。在P c 机上经简单编程即可实 现运动控制，而不需要专门的数控软件，遵循统一的标准体系结构规范，模块 之间具有兼容性，互换性和互操作性。技术更新，功能更加强大，可以实现多 种运动轨迹