第1页共46页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共46页第一章绪论1.1机床数控改造的意义毕业设计是机床数控系统课程的十分重要实践环节之一。通过毕业设计可以初步树立正确的设计思想，了解有关的工业政策，学会运用手册、标准、规范等资料；培养学生分析问题解决问题的实际能力，并在教师的指导下，系统地运用课程和选修课程的知识，独立完成规定的设计任务。毕业设计的内容是改造设备，实现以下几部分内容的设计训练。如精密执行机构（或装置）的设计、计算机I/O接口设计和驱动电路以及数控化电气原理设计等。说明书的内容应包括：毕业设计题目总体方案的确定、系统框图的分析、电气执行元件的选用说明、机械传动设计计算以及机械和电气及其他部分（如环形分配器等）的说明。该毕业设计的内容及方法，可以归纳如下：1.精密执行机构的设计。主要是考虑数控机床工作台传动装置的设计问题：要弄清机构或机械执行元件的主要功能（传动运动、动力、位置装置、微调、精密定位或高速运转等），进行力矩、负载功率、惯性（转动惯量）、加（减）速控制和误差计算。2.选用驱动控制电路，对执行机构进行控制。主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用，考虑电机选择及驱动力矩的计算，控制电机电路的设计。3.采用微型计算机（包括单片机）进行数据处理、采集和控制。主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用、接口电路、软件编制等。4.学会使用手册及图表资料。1.2数控与数控技术数控是数字控制的简称，英文为NumericalControl，简称NC。目前数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制，因此数控也称为计算机数控(ComputerNumericalControl)，简称CNC，国外一般都称为CNC，很少再用NC这个概念了。下面详细说明之：数控(NumericalControl,NC数字控制)是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数第2页共46页第1页共46页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共46页据运算的出现。1908年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；1938年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的发展。现在，数控技术也叫计算机数控技术(ComputerNumericalControl)，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成。1.3机床的数控改造方法及设计1.3.1铣床的数控化改造设计机床的数控改造,主要是对原有机床的结构进行创造性的设计,最终使机床达到比较理想的状态。数控车床是机电一体化的典型代表,其机械结构同普通的机床有诸多相似之处。然而,现代的数控机床不是简单地将传统机床配备上数控系统即可,也不是在传统机床的基础上,仅对局部加以改进而成(那些受资金等条件限制,而将传统机床改装成建议数控机床的另当别论)。传统机床存在着一些弱点,如刚性不足、抗振性差、热变形大、滑动面的摩擦阻力大及传动元件之间存在间隙等,难以胜任数控机床对加工精度、表面质量、生产率以及使用寿命等要求。现代的数控技术,特别是加工中心,无论是其支承部件、主传动系统、进给传动系统、刀具系统、辅助功能等部件结构,还是整体布局、外部造型等都已经发生了很大变化,已经形成了数控机床的独特机械结构。因此,我们在对普通机床进行数控改造的过程中,应在考虑各种情况下,使普通机床的各项性能指标尽可能地与数控机床相接近。1.3.2数控机床的性能和精度的选择并不是所有的旧机床都可以进行数控改造,机床的改造主要具备两个条件:第一，机床基...
