成都理工大学
毕业论文
数控技术专业
学生姓名：
毕业专业：数控
教学点：成都理工大学
2014年月日
数控技术专业
摘要
数控技术是现代制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，离开了数控技术，先进制造技术就成了无本之木。数控技术的广泛使用给机械制造业生产方式、生产结构、管理方式带来深刻的变化，它的关联效益和辐射能力更是难以估计。数控技术及数控装备已成为关系国家战略和体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。
本论文主要介绍数控机床的定义，数控机床初学者的要求，机床加工前的准备工作，数控机床的程序指令，数控机床的工作原理和结构，加工特点，机床加工几何精度要求，数控机床的优点和缺点，数控机床与计算机实现自动技术，机床维修和生产安全要求。关键词：数控技术概念加工方法加工特点
In this paper
Numerical control technology is the modern manufacturing automation, flexibility, integrated production base, left the numerical control technology, advanced manufacturing technology is non-existent. Numerical control technology is widely used for machinery manufacturing production mode, production structure, management mode brings profound changes, its associated benefits and radiation ability is difficult to estimate. Numerical control technology and numerical control equipment has become a national
strategy and reflect the national comprehensive national strength level of the important fundamental industry, its level is the core of the measure of a country's manufacturing modernization degree, realize the numerical control machine tools and production process, has become the development direction of today's manufacturing.
This paper mainly introduces the definition of nc machine tools, CNC machine beginner's request, the preparing work before machining,
Nc machine program instruction, the working principle and structure of the nc machine tools, processing characteristics, geometrical accuracy of the machine tool processing requirements,
The advantages and disadvantages of nc machine tools, CNC machine tool and computer automatic technology, machine tool maintenance and production safety requirements.
Keywords: technical concepts of CNC machining method
目录
前言 (1)
第一章普通铣床的数控化改造设计
1.1 数控铣床的主要特点 (2)
1.2 数控铣床的组成 (3)
第二章椭圆零件的设计与宏程序编程
2.1 宏程序分类 (4)
2.3 零件图样分析 (6)
第三章酒杯模型的设计与车削加工
3.1 项目产品展示 (7)
3.2 数控编程的步骤 (8)
第四章在数控车床上高速车削梯形螺纹的方法
4.1 加工方法的选择 (9)
4.2 G76指令的相关介绍 (10)
4.3 刀具几何形状的选择 (10)
第五章减速器传动装置的设计
5.1 设计说明及数据计算 (13)
5.2 草图及附属零件 (14)
第六章在普通车床上设计自动钻孔装置
6.1流程 (15)
6.2 上PIN作业 (15)
第七章在普通车床上设计行程开关保护装置
7.1行程开关(限位开关)的工作原理及符号表示 (17)
7.2直动式、滚轮式、微动式和组合式 (17)
第八章结论 (19)
第九章致谢 (20)
第十章参考文献 (21)
第十一章附件 (22)
前言
制造业是我国国民经济的支柱产业，其增加值约占我国国内生产总值的40%以上，而先进的制造技术是振兴制造业系统工程的重要组成部分。21世纪是科学技术突飞猛进、不断取得新突破的世纪，它是数控技术全面发展的时代。数控机床代表一个民族制造工业现代化的水平，随着现代化科学技术的迅速发展，制造技术和自动化水平的高低已成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志。
数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。
本文主要讨论的就是作为制造业的组成部分数控车床。主要内容有关于数控车床的编程方法、编程的注意事项、加工工艺分析、刀具的选用、刀位轨迹计算。
下面就是本文的主题，关于数控车床的编程与实例。
普通铣床的数控化改造设计
1.1数控铣床的王要特点
(1) 高柔性及工序复台化
数控铣床具有柔性(可变性)高和工序复台化的特点。所谓“柔性”即灵活、通用
和万能性，可以适应加工不同形状工件的自动化机床。数控铣床的发展已经模糊了粗、精加工工序的概念，打破了传动的工序界限和分开加工的工艺规程，可最大限度地提高设备利用率。
数控铣床般都能完成钻孔、镗孔、铰孔、铣平面、铣谢冕、铣槽、铣曲绵(凸轮)、攻螺纹等加工。而且，一般情况下，可以再次装夹中，完成所需的加工工序。
(2) 加工精度高
目前数控装置的脉冲当量(即每发出个脉冲后精板的移动量) 般为0.001m。
高精度的数控系统可达0.0001一般情况下，可以保证工件的加工精度。另外，数控加工可避免公认的操作误差，批加工件的尺寸同性特别好(包括工件的王要尺寸和
倒角等尺寸的同性)，而且还可利用软件进行精度校正和补偿，大大提高了产品质量。
自于数控铣床的高精度和灵活性，能加工很多普通机床难以完成或根本不能加工的复杂型面(如高精度螺旋推进器)。因此，数控铣床首先在航空、航天工业中应用。而加工各种复杂模具更显示优越性。
(3) 生产效率高
零件加工所需要的时间包括机动实践与辅助时间两部分。数控能自；有效地碱少这两部分时间。因而加工生产率比般铣床高得多。良好的结构性允许数控进行大切削用量的
强力切削，有效地节省了机动时间。数控铣床动部件的快速移动和定位采用了加速与碱速措施，因而选用了很高的空行程运动速度，消耗在快进、快退和定位的时间要比一般铣床少得多。
数控铣床般很少使用专用夫具和工艺装备，在更换工件时，只需调用储存于计算机中的加工程序，装夹工件和调整刀具数据，可大大缩短生产周期。更王要的是数控铣床的万用性带来的高效率，如一般的数控铣床都具有铣床、镗床和钻床的功能。使工序高度集中，可大大提高了生产效率并碱少了工件的装夹误差。
另外，数控铣床得主轴转速和进给量都是无级变速的。因此，有利于选择最佳切削用量。数控铣床都有快进、快退、快速定位功能，可大大碱少机动时间。
据统计，采用数控铣床比普通铣床可提高生产率3～5倍。对于复杂的成型棉加工可提高十几倍，甚至几十倍。
(4) 碱轻操作者的劳动强度
数控铣床对零件加工是按事先编好的程序自动完成的。操作者障了操作键盘、装卸工件和中间测量及观察机床运行外，不需要进行繁重的重复性操作，可大大碱轻劳动强度。
自于数控铣床具有以上独特的优点，因此数控铣床已成为机械制造业的王要装备。
但是，数控铣床的编程操作比较复杂，对编程人员的素质要求较高。否则，很难发挥数控铣床的作用。另外，数控铣床的价格昂贵，如编程操作不恒，万发生碰撞，其后果不勘设想。为此，必须重视编程操作人员的培训。
1.2数控铣床的组成
数控铣床于般的数控机床样，是自控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体组成。下图实线所示为开环控制的数控铣床框图。
椭圆零件的设计宏程序编程
宏指令编程是指像高级语言一样，可以使用变竿进行箅术运算、罡辑运算和函数混合运算的程序编写形式。在宏程序形式中一般都提供循环判断分支和子程序训用的方法，可用于编制各种复杂的零件加工程序熟鲸应用宏程序指令进行编程，可大大精简程序量，在一定意义上说还可以增强机床的加工适应能力。
2.1宏程序的分类
宏程序可分为两类．A类和B类，A类Fanuc0TD老式的数控车床窟程序需要使用
“G65Hm”格式的宏指令来表达各种数学运算逻辑关系，极不直观且可读陛非常差B 类FancuOi先进的数控车床宏程序具有逻辑性强、程序简单、修改方便等特点，在实际生产中也得到了广泛的应用
2 .2变量
一个普通的零件加工程序指定G码并直接用数字值表示移动的距离，例：G100X100.O。而利用用尸宏，既可以直接使用数字值也可以使用变竿号当使用变量号时变量值既可以由程序改变也可以用MDI面板改变。
2.2 1变量的书写规格
当指定一个变量时，在#后指定变量号。个人计算机允许赋名给变量，宏程序没有此功能。例：#1也可以用表达式指定变量号这是表达式要用方括号括起来。例：#[#1+#2-12] 2.2.2忽略小数点
在程序中定义变量时，可以忽略小数点倒-当#1=1 23被定义时变量#1的实际值1 23.000。
未定义的变量：
当变量的值未定义时，这样的个变量被看作“空’变量变量#0总是“空”变量是一个只读变量。
图形一
图形二
2.3零件图样工艺分析
该零件图由外圆柱面、槽、内外螺纹、外圆锥面、圆弧、内外椭圆等表面组成其中多个直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度和表面粗糙度要求零件图尺寸标注完整符台数控加工尺寸标注要求：轮廓描述清楚完整零件材料为45钢，切削性能较好无热处理和硬度要求图1毛坯为Φ45×82、图2毛坯为Φ45 x50
通过上述分析，制定工艺时采取以下几点措施：
（1）零件图上带公差的尺寸，因公差值较小故编程时不必职其平均值而取基本尺寸即可。
（2）加工图2时左右端面均为尺寸的设计基准，相应工序加工前应该先将左右端面车出来。
2.3.1装夹方案的确定
零件均为45钢，且为单件小批量，工件伸出较短所以采用三爪自定心卡盘进行装夹即可满足要求。
2.3.2加工顺序及走刀路线的确定
加工顺序的确定拄由内到外，由粗到精，有近到远的原则确定，在次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。结台本零件的结构特征可先加工图2左端内孔轮廓，然后调头加工内椭圆然后加工图1左端轮廓加工好以后将图2与图1螺纹配台加工图1与图2￠43外圆柱面，然后调头加工图1右端由于该零件为单件小批量生产，走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓表而车削走月路线可沿零件轮廓顺序进行。
酒杯模型的设计与车削加工
3.1 项目产品展示
3.1.2 项目
图纸
3.2项目教学相关知识点
序号设计内容方法或目的备注
1 各工厂成立增强学生的企业员工意识工厂化教学
2 绘制二维图纸及实体软件使用、CAM软件找点CAM软件
3 设计内外轮廓的加工工艺填写工艺卡片、刀具的选用机械加工知识
4 编写加工程序带凹槽的G71的使用方法数控车编程知识
5 数控车床加工产品机床的操作技能数控车床的操作
6 产品成本计算增强产品质量及成本意识与企业接轨
7 企业机密认定增强学生的竞争意识职业道德
8 项目组互评及老师总评加强团队合作意识职业素质培养
3.21项目教案
项目酒杯模型的加工课型：理论与实践
授课日期2009年5月26日授课时数： 6 学时教学目标熟练掌握复合循环G71指令的应用，掌握内轮廓加工工艺，工艺卡片的填写教学重点复合循环G71指令各参数含义，工艺卡片的填写方法
教学难点指令的循环起点、终点与切削起点、终点的确定
精车轨迹的功能，程序的编制与调试、内轮廓加工中G71的使用
教学过程教学内容教学方法与手段1、课堂工厂化
通过小黑板简短进行各工厂及员工描述，展示各厂风采讨论 5分钟
2、项目引入商代酒尊（铸造）金属酒杯（数控车床加工）讲解、演示 5分钟
3、员工的任务分工各厂小黑板写出及任务分工讨论5分钟
4、程序编制与调试工艺卡片的填写
G71的使用及参数含义，酒杯完整程序的编写
讨论、指导、评价
10分钟
5、项目产品加工装工件及刀具、对刀试加工两人合作完成 30分钟
6、成本核算及企业机密认定产品成本、加工工艺、图纸
讨论 10分钟
7、产品图纸及实体绘制通过电脑CAM软件完成
2人合作绘制 30分钟
8、反馈与评价通过该项目的实施，你还能提出哪些问题？如何解决？
1.这些复合循环指令的精车轨迹的功能有哪些？
2.这些复合循环指令各参数的含义是什么？
3.那些图纸类型可以使用这些指令进行程序编写？
4。零件程序及加工还有哪些地方需要改进？
讨论 10分钟数控高速车削梯形螺纹的方法
不论是在普通车床还是在数控车床上加工梯形螺纹对于中高职学生来讲总是存在较大的技术难度特别是在数控车床上高速车削梯形螺纹大部分的书籍和教材都没有做专题的介绍学生很难掌握其精细的计算和合理的加工工艺。本文着重讲叙梯形螺纹高速车削方法。
4.1 加工方法的选择
如图l所示在数控车床上加工梯形螺纹时在三爪卡盘采用一夹一项的方式为了对刀和和编制程序的方便将程序原点设置在工件右端面中心点另外还自制了对刀样板以方便粗、精车换刀时Z方向的准确性。应该指出的是由于是高速加工梯形螺纹故选用的是硬质舍金刀具。高速车削梯形螺纹时由于螺距过大为防止“扎刀”和“崩刃”要求在加工梯形螺纹时切削力不能太大刀具不能同时三面切削。作者通过多年实践证明在经济型数控车床上不能用螺纹切削指令G32、G92来进行直进法或直进切槽法来加工即便近年来很多杂志上介绍的用G92结合子程序的左右摆动法来进行分层切削也不是最好的方法该方法虽然从理论上能使切削时受力小但是它忽视了我们常用的车床大多都是经济型盘控车床而经济型盘控车床控制系统为半闭环，以致左右摆动时无法使伺服系统跟上数控系统数值要求的步伐从而使加工螺距发生改变。综合编程和加工来考虑结合实践经验我认为采用螺纹切削复合循环指令G76来加工是效果较好、安全、可靠、易行的一种方法。
4.2 G76指令的相关介绍
G76指令是斜进式切削由于为单侧刃加工刀具负载较小排屑容易并且切削深度为递减
式。一般大螺距螺纹加工。
4.2.1 G76指令的进刀路线和吃刀分配。（图2)
4.3 刀具几何形状的选择
根据高速车削梯形螺纹的条件首先计算出螺旋角以便正确刃磨刀具的几何角度。螺旋角为a=[P／fd)]=arctan[5／（3 14×25 5)1= ，所以选择左侧后角6----8度右侧后角是2度是比较合适的；为了便于排屑刀具不易损坏前角取6----8度使刀具更加锋利和有利于断屑特别指出的是我采用了粗、精车两把刀由于粗加工容易使车刀损伤和磨损故我将粗车刀刀尖角刃磨成圆弧型这样能够加强刀尖的强度即便粗加工量偏大时也有一定的保险系盘而精加工则完全按照螺纹形状刃磨。要注意的是粗精车刀z方向对刀时零点的准确性。粗、精车刀几何形状图如下：
4.4 程序的编制
本文只讲叙梯形螺纹部分程序的编制具体如下：％0003；
N10 G90 G95；
N20 M3$350 T0505；
N30 GO X35 Z．10
N40 G76 P020030 Q20 R0 02
G76 X22 3 Z-94 P2750 0329 F5
N50 GO X120 Z200，
N60 M5
N70 M30；
4.5 影响
4.5.1螺纹加工程序段中指令的螺距／导程值，相当于以每转进给量表示的进给速度如果将机床的主轴转速选择过高则其换算后的进给速度必定大大超过机床参数所允许的最大进给量此时会发生机床按照“极限螺距”（极限螺距=最大进给量／转速1进行加工的现象。
4.5.2 刀具在其位移的始终都将受到伺服驱动系统升，降频率和数控装置插补运算速度的约束。由于升／降频率特性满足不了加工需要等原因则可能因主进给运动产生的“超前”和“滞后”而导致部分螺牙的螺距不符合要求；车削螺纹必须通过主轴的同步运行功能实现即车削螺纹需要有主轴脉冲发生器编码器。当其主轴转速选择过高时，通过编码器发出的定位脉冲（即主轴每转一周时所发出的一个基准脉冲信号）将可能发生“过冲“特别是当编码器的质量不稳定时将导致工件螺纹产生乱扣。
4.6因此车梯形螺纹时主轴转速选择遵循以下几个原则：
4.6.1在保证生产效率和正常切削的情况下，要根据“极限螺
距”计算公式求得加工最高转速宜选择较低的主轴转速；
4.6.2 当螺纹加工程序段中的导入长度和切除长度较小时，选用相对较低的主轴转速；
4.6.3最大转速时可尽量选择高一些的主轴转速：
4.6.4 通常隋况下车螺纹时的主轴转速应按其机床或数控系统说明书中规定的计算公式确定。
4.7 另外还应注意：
4.7.1 由于主轴速度发生变化有可能切不出正确的螺距、因此在螺纹切削期间不要使用叵表面切削速度控制指令G96。
4.7.2在螺纹切削期间进给速度倍率无效涸定在100蛳速度固定在100％。
4.7.3在螺纹切削程序段的前一程序段中不能指定倒角或倒圆。
4.7.4通常由于伺服系统滞后等原因会在螺纹切削的起点和终点产生不正确的导程因此螺纹的起点和终点位置应当比指定的螺纹长度要长。
摘要 数控技术作为现代制造业的核心技术之一，在各行各业得到了广泛的应用，在机械制造行业当中，数控铣床由于可以以较高的精度实现多工种加工已经成为现代机械制造业中不可缺少的加工设备。据原有的普通铣床X6130铣床，将其数控化改造确定电动机的功率，根据其具体结构选择合适的变频器，PLC,直流驱动器等，根据精度的要求和转速，确定机床的电器设计和私服系统的设计，并进行一定的参数效核，并完成改造后机床部件的结构设计；完成铣床数控化的电气设计；完成电器原理设计和机床结构设计；完成改造所需的电器部件的选择和其参数的效核；完成相应的设计说明书；完成于本设计相关的论文一篇；完成铣床的结构设计，以装么配图的方式表述；完成改造后的装配图。 关键词：数控技术；铣床；改造；控制电路
ABSTRACT One of the key technology of NC technology as the modern manufacturing industry, has been widely used in all walks of life, in the mechanical manufacturing industry, CNC milling machine can realize the high precision work processing has become indispensable to modern processing equipment in mechanical manufacturing. According to the original general milling machine, X6130 milling machine, the numerical control transformation to determine the motor power, and according to the specific structure of choosing suitable frequency converter, PLC, DC drive, according to the required accuracy and speed, to determine the design of electrical machine design and PW system, and the effect of some parameters of nuclear, structure design and complete after the transformation of the machine tool components; complete electrical design milling CNC; complete electrical design principle and structure of machine tool design; complete the transformation of the electrical components selection and the parameter effect nucleus; completed the design of the corresponding instructions; to complete the design related to a paper; structure design milling machine, in order to install do some way; the assembly after the completion of the transformation. Keywords: Numerical Control Technology;Milling Machine；Reform； The Control Circuit
普通铣床的数控化改造
系部： 班级： ： 学号：2011134018 第一章普通铣床的数控化改造总体方案的设计 一：普通铣床的数控化改造方案的设计 1.原来的XQ6125B普通升降 台铣床的用途 原XQ6125B卧式万能升降台铣床是属于 通用机床，主要适用于加工单件、小批量生 产和工具修理部门，也可以用于成批生产部 门。可利用各种圆柱铣刀、圆片铣刀、成型 铣刀和端面铣刀等，铣削各种平面、斜面、 成型表面、沟槽及齿轮等。还可以利用分度 头，可以加工各种螺旋槽。外观如图1-1。 对于它的数控化改造用于扩大加工围，提高加工精度，提高工作效率，满足生产急需是非常必要的，从经济角度上也是可行的。图1-1 XQ6125B普通升降台铣床外观图
2.总体设计任务 将原来的X6132要改造成加工精度高、定位准确、可靠，扩大其加工围，提高加工效率，各性能参数有所提高，使其可以铣削圆弧面与斜面等形状复杂的高精度零件(如凸轮轴)。 3.总体设计方案 经济型数控铣床的改造，为了保证被改造后的性能不低于原铣床，选X 、Z 坐标快进速度不低于2.4m/min ，水平拖动力按15KN 计算，则所需的功率为： P=FV=15?60 4.2=0.6Kw 如果采用步进电机作为伺服驱动元件，步进电机达不到此功率要求。 例如：200BF001反应式步进电机，最大静转矩为M N ?8.16，最高运行频率为11000step/s ，步距角为1/6°，若取最高工作频率下的工作扭矩为静扭矩的1/4，则高速小的功率为： KW W P H 1334.04.133180 6110008.1641==????=π 因此，如果选用步进电机，必须相应地降低机床的某些性能，主要是快速性。另一方面由于步进电机在低速工作时有明显的冲动，易自激振荡，而且激振频率很可能落入铣削加工所用的进给速度围，着对加工极为不利，造成工件超差。此外，由于步进电机没有过载能力，高速时扭矩下降很多，容易丢失，大功率步进的驱动较困难等，选用步进电机驱动是不合适的。 若采用直流或交流伺服电机的闭环控制方案，结构复杂，技术难度大，调试和维修困难得多，造价也高。闭环控制可以达到很好的机床精度，能补偿机械传动系统中各种误差，消除间隙，干扰等对加工精度的影响，一般应用于要求高的数控设备中，由于所改造数控铣床工件的加工精度不十分高，采用闭环系统的
摘要 毕业设计是在原有普通铣床的基础上,对其进行改造,成为三坐标数控铣床。该机床能通过三轴联动，实现曲线直线等不同的加工路线。 所设计的三坐标数控铣床，三个坐标方向的移动均由步进电机带动，主轴电机采用交流电机，所有电机均由单片机进行控制。设计主要对数控铣床的机构进行设计，了解单片机的工作原理，主要有以下几个方面：X、Y,Z工作台的传动机构设计，主要是滚珠丝杠的运用；机床整体结构的设计，了解优缺点，充分考虑主要矛盾，择优选取；单片机控制系统的设计，进一步熟悉其应用。 在数控机床系统中，加工精度和加工可靠性是伺服系统决定的，本文对普通铣床的数控化改造进行了分析和设计，通过对普通铣床的数控化改造，提高了普通铣床的加工能力和加工范围，节省了直接购买机床的部分资金，具有很好的经济效益。 关键词：铣床, 数控, 三坐标
目录 摘要 (1) Abstract (2) 前言 (5) 第一章概论 (6) 1.1数控机床的产生及发展 (6) 1.2数控机床的组成及分类 (6) 1.2.1 数控机床的组成 (6) 1.2.2 数控机床的分类 (8) 1.3数控机床的特点及应用范围 (9) 1.3.1 数控机床的特点 (9) 1.3.2 数控机床的应用范围 (9) 第二章设计主要参数及基本思想 (10) 2.1课题要求 (10) 2.1.1 题目名称（包括主要技术参数）及技术要求 (10) 2.1.2 课题内容及工作量 (10) 2.2设计原则 (10)
2.3总结构设计 (11) 2.3.1 数控机床的机构设计要求 (11) 2.3.2 提高机床的结构刚度 (11) 2.3.3 提高进给运动的平稳性和精度 (12) 第三章三坐标数控铣床的设计和计算 (13) 3.1主传动系统的设计 (13) 3.1.1 主传动变速系统 (14) 3.2主轴系统计算 (17) 3.3.1 对进给伺服系统的基本要求 (19) 3.3.2 进给伺服系统的设计要求 (20) 3.3.3 进给伺服系统的动态响应特性及伺服性能分析 (20) 3.4进给传动的计算 (21) 3.4.1 X轴滚珠丝杠副 (21) 3.4.2 Y轴滚珠丝杠副 (24) 3.4.3 Z轴滚珠丝杠副 (28) 3.4.4滚珠丝杠的安装与使用 (31) 第四章微机控制系统的设计 (34)
普通铣床的数控化升级改造 摘要：本文主要介绍中达自动化数控产品―PUTNC-H4C-M型数控系统和台达ASDA-AB系列交流伺服在普通铣床的数控化升级改造上的完美整合应用。通过中达提供的量身定制式机床再生解决方案，展现了升级后的经济型数控铣床的耀眼光辉。 关键词：数控交流伺服经济型数控铣床改造 1 引言 随着机械加工制造业的飞速发展，现有的普通机床已越来越不能适应目前市场激烈的竞争，高效率和多变的要求，已越来越受到市场的青睐。 伴随着各行业对机加工产品要求的不断提高和数控技术的飞速发展，数控机床以其高精度、高效率和低劳动强度等诸多普通机床无法比拟的优势，成为当今制造业的主流加工设备。就目前情况而言，一个企业设备数控化程度的高低直接影响到了它的生存。那些拥有大量普通机床的工厂，正面临着巨大的挑战。这些厂家效益不好的主要原因，一方面是大量普通机床闲置造成浪费，另一方面是没有足够的资金购买新的数控设备。因此，投入较少的资金，把原有普通机床进行自动化升级改造，使之变成数控机床，就成了解决这一问题的最好办法。 对于机床生产商而言，最直接的方式莫过于直接普通机床出厂前自行数控化升级，使之以低廉的价格，高效的加工性能，以经济型数控机床的新身份展现于市场。 2 铣床简易数控改造升级案例 2.1数控改造器材 （1）数控系统：台达PUTNC-H4C-M 一套 （2）伺服驱动：台达ASDA-A1021-AB 三套 （3）伺服电机：台达ECMA-G31309ES 两台 （4）台达ECMA-G31309FS 一台 铣床改造图片 3 铣床数控改造 3.1 铣床数控原理设计 机床本体的数控化改造，是将原工作台进给电机、进给箱及其传动链拆除，然后进行如下改造：用三个伺服电机分别驱动升降、纵向、横向坐标轴、根据各轮的脉冲当量配置相应的传动系统；将原二轴普通丝杠改为滚珠丝杠。通过中达系统的高开放性更改系统内部的PLC和画面实现客户特殊要求。铣床简易数控升级改造控制系统架构如图1所示。
X6132型普通铣床经济型数控化改造 摘要 随着计算机技术的飞速发展，发展现代计算机化数字控制（CNC）机床，是当前机械制造业进行技术改造，技术革新的必由之路，是未来工厂自动化的基础。因此，这次对普通机床进给系统的数控改造设计更显得重要。 本文是对X6132铣床进行数控改造，主要分五个部分进行了介绍。第一部分是数控机床的概述，第二部分是进给系统的总体设计方案，第三部分是伺服进给机械部分设计计算，第四部分是经济与环保性能的简要分析，第五部分是机械结构三维造型。基于步进电机的机械改装减少了人的工作量，把手动转变为电动。本次改造用了三个步进电机，分别控制机床的三个方向（纵向、横向和垂向）的进给，通过齿轮或带轮带动滚珠丝杠轴向运动。用滚珠丝杠螺母副传动结构代替原有传动结构，在综合性能上得到了较好的改善。 关键词：铣床,丝杠,步进电机,数控
The Economic Digital Control Retransformation of the Milling Machine X6132 Abstract As the development of computer technology, producing the modern computer numerical control(CNC) machine becomes the trend of technique transformation and reformation in the manufacturing industry and the foundation of automation factories in the future. Therefore, the project of automating the machine is important to the prospective study and work. The paper describes the digital control retransformation of X6132 miller and the introduction has been mainly underway by five branches. The introduction on computer numerical control (CNC) machine will be presented in Section 1. The overall designing scheme will be proposed in Section 2. The calculation and data of mechanical parts is in Section 3 and in Section 4 the economy is analyzed against the environmental protection performance profile. In section 5 is mechanical three-dimensional modeling. The reformation of the machine based on the stepping motor decreases the workload by turning the hand operation to electric control. Three motor controlling three directions respectively move the ball screws by gears and strap wheels. Replacing original drive composition with the ball leading screw nut pair drive composition can make the overall performance better improved. Key words: milling machine, ball screw, stepping motor, computer numerical control
普通铣床数控化改造设计 摘要 我所设计的毕业课题为“普通铣床数控化改造设计”。对于机床的设计来说，我首先对所要设计的机床进行技术调查，查阅了国内外有关文献资料，在此基础上，对其用途范围、性能指标、方案对比等进行论证分析。对于通用机床我更是查阅了大量的国内外有关铣床的资料后，拟定了此机床的总体方案为立式铣床。然后根据总体方案的布局形式，规格参数，精度性能等要求，对此机床的进给传动系统进行了专题设计。首先是对进给传动的运动设计。此设计主要功能和主要参数以及各系统的基本工作原理及其数控化。数控化的铣床的定位精度和重复定位精度明显提高，获得了明显的经济效益。 关键词：数控化改造；定位精度；重复定位精度；无级变速；伺服传动系统。 第一章三坐标数控铣床的设计和计算 1.1 主传动系统的设计 主传动系统一般由动力源（如电动机）、变速装置及执行元件（如主轴、刀架、工作台），以及开停、换向和制动机构等部分组成。动力源为执行元件提供动力，并使其得到一定的运动速度和方向,变速装置传递动力以及变换运动速度，执行元件执行机床所需的运动，完成旋转或直线运动。 现代切削加工正向着高速、高效和高精度方向发展，对机床的性能提出越来越高的要求，如转速高，调速范围大，恒扭矩调速范围达1：100～1：1000，恒功率调速范围达1：10以上；更大的功率范围达2.2～250kW，能在切削加工中自动变换速度；机床结构简单，噪声小，动态性能好，可靠性高等。数控机床主传动设计应满足的特点：主传动采用直流或交流电动机无级调速；数控机床驱动电动机和主轴功率特性的匹配设计；数控机床高速主传动设计；数控机床采用部件标准、模块化结构设计；数控机床的柔性化、复合化；虚拟轴机床设计。 为了适应数控机床加工范围广、工艺适应性强、加工精度高和自动化程度高等特点，要求主传动装置应具有以下特点： （1）具有较大的调速范围，并实现无级调速。无级变速传动在一定的变速范围内连续改变转速，以便得到最有利的切削速度；能在运转中变速，便于实现变速自动化；能在负载下变速，便于车削大端面时保持恒定的切削速度，以提高生产效率和加工质量。 （2）具有较高的精度和刚度，传动平稳，噪音低。数控机床加工精度的提高，与主传动系统的刚度密切相关。为此，应提高传动件的精度与刚度，采用高精度轴承及合理的支撑跨距等，以提高主轴组件的刚性。 （3）良好的抗震性和热稳定性。数控机床一般既要进行粗加工，又要精加工；加工时可能由于断续切削、
毕业设计 题目:X6132普通铣床数控改造志当高学当勤能必强技必精
内容摘要 普通铣床数控化改造是运用现代数控技术，对现有普遍铣床进行局部结构改造，以实现半自动化或全自动，改善铣床的技术性能指标，解决机械制造中普通铣床，其加工精度较低、不能批量生产、自动化程度不高，自适应性差的问题，拓展加工结构复杂、精密、批量、零件多变的功能，提高质量稳定和生产效率，使之局部或全部达到新数控铣床的水平。同时，普通铣床数控化改造，能解决许多企业在短时间内无法实现全部更新数控设备，是一条投资少、提升产品质量、生产效率和企业竞争力的捷径。 通过对X6132普通铣床的数控化改造，掌握数控设备改造的基本方法, 学会分析设备机械、电气部分的改造方案和零部件选用规则，对将来到企业中进行普通铣床的数控化改造具有一定的指导意义，为促进我国数控设备运用和发展, 提高民族高技术机电设备的技术水平, 具有良好的社会效益和经济效益。 关键词：数控；改造；铣床 目录
1. 普通铣床数控化改造概论 1.1 普通铣床数控化改造的意义 1.2 普通铣床数控化改造优点 2．X6132普通数控改造总体方案的设计 2.1设备改造后的要求 2.2.数控铣床改造的总方案设计 3.机械传动部分的改造与设计 3.1主电动机功率的计算 3.2 纵向进给系统的改造与设计 3.2横向进给系统的改造与设计 4.电控系统的改造与设计 4.1国内外数控系统的发展趋势 4.2数控系统的类型和特点 4.3数控系统选型因素 4.4西门子数控系统的特点、功能、主要参数 4.5变频器选择 4.5.1变频器的作用和类型 4.5.2变频器的选择原则和方法 4.6驱动器的选型 4.7编码器的选型 4.8铣床数控化改造的数控系统功能 5. X6132普通数控化的电控改造与设计 5.1主电机控制电路设计 5.2进给系统的控制设计 6.X6132数控化铣床安装与调试 6.1 X6132数控化铣床机、电系统的安装 6.2 X6132数控化铣床的调试与运行 7.设计小结 8.致谢 9.参考文献 10.X6132普通数控化改造的主要零配件的清单 11. 附X6132普通铣床控化改造的主要图纸 11.1．X6132普通数控化的接口电路图、控制电路图、主电路图 11.2．X轴进给系统的机械装配图； 11.3．Z轴进给系统的机械装配图；
目录 设计任务2目录3 一、前言5 二、设计方案论6 三、纵向进给系统的设计10 3.1工作台重量的估算和切削力的计算10 3.1.1工作台重量的估算10 3.1.2切削力的计算10 3.2滚珠丝杠的设计10 3.2.1滚珠丝杠螺母副结构类型的选择10 3.2.2滚珠丝杠螺母副型号的选择及校核步骤11 3.2.2.1 计算最大工作载荷11 3.2.2.1 计算最大工作载荷11 3.2.2.3、计算传动效率η12 3.2.2.4、刚度验算13 3.3脉冲当量和传动比的计算 15 3.3.1确定系统脉冲当量15 3.3.2 传动比的选定15 3.3.3 齿轮传动的确定16 3.4进给伺服系统传动计算17 3.4.1转动惯量的计算 17 3.4.1.1齿轮、丝杠等圆柱体惯量的计算 17 3.4.1.2工作台折算到丝杆的转动惯量 17 3.4.1.3传动系统折算到电机轴上的转动惯量 18 3.4.1.4电机的转动惯量的确定 18 3.4.1.5系统总的转动惯量 18
3.4.2步进电机的计算和选用 18 3.4.2.1电机力矩的计算 18 3.4.2.2摩擦力矩f M 19 3.4.2.3附加摩擦力矩0M 19 3.4.2.4折算到电机轴上的切削负载力t M 20 3.4.3步进电机的选择与校核 20 3.4.3.1根据最大静态转矩max j M 初选电机型号 20 3.4.3.2计算电机工作频率 21 四、 微机控制硬件设计 4.1微机控制系统的概述 4.2系统的介绍 4.3步进电机驱动控制电路 五 结束语 (21) 六 致谢 (22) 七 参考文献 (22)
XA5032普通铣床的数控化改造设计-1 摘要：数控机床是当今机械制造业中实现机电一体化的代表性先进设备。随着先进制造业的发展，对普通机床数控化改造已经成为摆在我们面前迫切而艰巨的任务。本文在叙述了数控技术的历史、现状和发展的基础上，通过对XA5032旧机床的分析，结合机床改造的总体思想，提出了数控化改造的技术方案和新数控系统的选型配置方案。以MCS-51型单片机为控制处理芯片，进行了机械传动系统的改造设计，机床各主要参数的优化和匹配及机床的调试运行，实现X、Y两坐标联动改造,使得改造后的机床能加工除了铣削键槽、平面及孔等简单的零件外，还能加工形状复杂的零件。改造后的数控机床具有高精、高效及加工产品范围广等特点。 关键词：数控改造；数控系统；XA5032铣床；单片机
NC Transformation of XA5032 Milling Machine Abstract: NC(numerical control)machine is the representative of advanced equipmemt in current mechanical manufacture industry．With the developing of modem manufacture industry,to study the ordinary milling-machine’s retrofitted with NC has becoming more urgent and arduous for us．After introducing NC machine’s history and current status and the analysis of old machine XA5032,a novel scheme for NC machine retrofitted and new NC machine selection is proposed.By using MCS-51 singlechip as the control chip,the design and adjustment for the electric system have been completed. The main parameters of the machine have been confirmed and optimized too.The numerization rebuilding of XA5032 milling machine is used for machining keyway,plane and hole etc,but also,it can manufacturing complicated shap.The accuracy and function of machine in finally have been improved. Keywords: NC transformation,NC system,XA5032 Milling machine,SCM
西安理工大学继续教育学院毕业设计 题目铣床的数控化改造 系别机电系 专业机电一体化 班级机电二班 姓名苏显 指导教师代俊伟
毕业设计任务书 设计课题：铣床的数控化改造（机械部 分） 毕业设计的主要内容: A. 机床数控化的概况。 B. 要有设计方案的论证。 C. X502铣床横、纵向进给的设计。 D. 电动机及传动齿轮的选择。 E. 说明书不少于1万字，设计图纸不少于3张。 院校：安徽冶金科技职业学院班级：07模具设计与制造 学生：胡祥强指导老师：李皖
目录 设计任务书 (2) 目录 (3) 一前言 (5) 二设计方案论证 (6) 三横向进给系统的设计 (8) 3.1工作台重量的估算与切削力的计算 (8) 3.1.1工作台重量的估算 (8) 3.1.2切削力的计算 (8) 3.2滚珠丝杠的设计 (8) 3.2.1工作台横向进给丝杆的轴向力 (8) 3.2.2额定动载荷的计算 (9) 3.2.3滚珠丝杠规格的初步选择 (9) 3.2.4效率计算 (10) 3.2.5刚度计算 (11) 3.2.6稳定性计算 (11) 3.2.7确定滚珠丝杠的规格 (12) 3.3滚珠丝杠支承轴承的选择 (12) 3.4横向步进电机及齿轮的选用 (13) 3.4.1启动力矩的计算 (13) 3.4.2最高频率计算及型号选择 (14) 3.4.3齿轮设计 (15) 四纵向进给系统的设计 (16) 4.1工作台重量的估算和切削力的计算 (16) 4.2滚珠丝杠的设计 (16) 4.2.1计算载荷的计算 (16) 4.2.2额定动载荷的计算 (16) 4.2.3滚珠丝杠螺母副的初步选择 (17) 4.2.4效率计算 (17) 4.2.5刚度计算 (17) 4.2.6稳定性计算 (18)
优秀设计 目录 设计任务2目录3 一、前言5 二、设计方案论6 三、纵向进给系统的设计10 3.1工作台重量的估算和切削力的计算10 3.1.1工作台重量的估算10 3.1.2切削力的计算10 3.2滚珠丝杠的设计10 3.2.1滚珠丝杠螺母副结构类型的选择10 3.2.2滚珠丝杠螺母副型号的选择及校核步骤11 3.2.2.1 计算最大工作载荷11 3.2.2.1 计算最大工作载荷11 3.2.2.3、计算传动效率η12 3.2.2.4、刚度验算13 3.3脉冲当量和传动比的计算 15 3.3.1确定系统脉冲当量15 3.3.2 传动比的选定15 3.3.3 齿轮传动的确定16 3.4进给伺服系统传动计算17 3.4.1转动惯量的计算 17 3.4.1.1齿轮、丝杠等圆柱体惯量的计算 17 3.4.1.2工作台折算到丝杆的转动惯量 17 3.4.1.3传动系统折算到电机轴上的转动惯量 18 3.4.1.4电机的转动惯量的确定 18
3.4.1.5系统总的转动惯量 18 3.4.2步进电机的计算和选用 18 3.4.2.1电机力矩的计算 18 3.4.2.2摩擦力矩f M 19 3.4.2.3附加摩擦力矩0M 19 3.4.2.4折算到电机轴上的切削负载力t M 20 3.4.3步进电机的选择与校核 20 3.4.3.1根据最大静态转矩max j M 初选电机型号 20 3.4.3.2计算电机工作频率 21 四、 微机控制硬件设计 4.1微机控制系统的概述 4.2系统的介绍 4.3步进电机驱动控制电路 五 结束语 (21) 六 致谢 (22) 七 参考文献 (22)
前言 2005年，我国数控金属切削机床生产59639台，进口30746台。除部分出口外，总消费数量约85000台。在生产的数控金属切削机床中，经济型数控机床占60%以上（生产的数控机床中经济型数控机床占89%到90%），中档以上的数控金属切削机床不足40%。2006年，我国机床工业的产值和销售收入保持较高的增长速度，其中数控金属切削机床产量快速增长，全年生产85756台，同比增长32.8%，增幅高于金属切削机床产量增幅的18.4%。2007年1月至10月我国进口金属加工机床57.06亿美元，其中金属切削机床进口达41.98亿美元，同比减少8.18%，所占比例为73.57%；成形机床进口达15.08亿美元，同比增长5.68%，所占比例为26.43%。 专家认为，目前我国机床市场的需求结构已经发生了很大的变化，数控机床，特别是普及型数控机床将逐步成为市场主体。国内的机床制造企业在努力开拓高档机床的同时，一定要加速普及型数控机床产业化步伐。通过生产和进口数控机床并不能满足我国日益增长的制造业需求，而淘汰大型企业原有的大量普通金属切削机床不但会造成很大的浪费，而且会因为缺乏资金购买大量的数控机床来填补淘汰普通金属切削机床后的机床空缺，造成停产。所以，目前数控化改造是适应我国制造也迅猛发展，资金短缺，旧有机床所占比例大的国情所需。据调查，现有的与机床数控化改造有关的书籍不多，在网上有关机床数控化改造的问题很多，但是多偏向于一些基本的改造常识和高级的改造技巧方面的问题。由于机床数控化改造涉及的知识面广，若没有专业知识的支持，改造后的机床在使用中会出现很多问题，进而造成事故；而且数控化改造的市场也会因此变得不规范。因此，数控化改造的规范化设计改造是非常迎合目前数控化改造市场的需要的。 机床数控化改造主要是针对数控系统，伺服系统，辅助控制系统和液压系统的改造。由于数控机床本身是机，电，液一体化，结构复杂的产品，因此在改造中是否按照准确的计算方法计算，是否按照规则，要求选择改造方案和元器件类型，是决定改造后机床性能，运行精度，加工质量和可靠性的关键因素。 本书着眼于数控机床改造的具体实例，通过提供详细的计算公式，选择原则和选择方案，进一步说明了数控机床的改造方法。同时根据已有的改造案例总结改造中出现的问题，并说明相应的改造方法。 第一章机床数控化改造概述 1.1 机床数空化改造的必要性
X6132经济型数控化改造 内容摘要: 利用数控系统改造铣床是提高老设备利用率的一种重要手段。改造后的数控铣床，不仅适合加工椭圆弧面和凸轮曲面，而且大大地减轻了工人的劳动强度。 本文介绍了一种用单片机控制伺服电机的X6132万能升降台铣床的工作台的数控改造的半闭环控制系统设计方案。改造后的机床能利用微型计算机来控制直流伺服电机，驱动工作台进行X、Y、Z三个方向的进给运动，从而实现二轴联动，该半闭环控制数控系统由测速发电机来反馈伺服电机的速度，同时由感应同步器来反馈滚珠丝杠的角位移量，具有机床自动进给的功能。该系统可实现直线插补和圆弧插补，数控加工按轮廓编程，能自动适应刀具尺寸的变化。 关键词：数控改造 X6132 半闭环控制
X6132 Economic Transformation NC Abstract: It is implement the rebuilding of general machines to NC machines,it could increase work efficiency of old equipment. Rebuilt NC machines,not only process the oval of Arc-shaped face and the oval curved face,but also meanwhile alleviated the worker’s labor strength consumedly. This text introduced a kind of all-powerful working panel lifter in X6132 miller that use the half that the number of the work set of the single servo electrical engineering in control in a machine control reforms to shut the wreath control system design project. Rebuilt NC machines making use of the microcomputer controls servomotors, the three axes in the X、Y、Z plane enters to reforms to sport mutually control with the servo electrical engineering in direct current, realize the two stalks contacting move, this half closed-loop control system makes the tachogenerator to feed back th e servomotors’ speed and the respond synchronous machine feed back the ball screw-bar’s angular displacement, and designed to realize the machine bed enters automatically to of the number controls the device, the numeral control system adopts the half closed-loop control .The servo electrical engineering drives, can realize the straight line put to repair and put to repair with the arc. The number controls to process to press outline plait distance procedure but can adapt to the variety that knife have size. Key Word: numerization rebuilding X6132 the half closed-loop control
XXXX大学 毕业设计说明书 设计Q扣1：1459919609Q扣2：1969043202 学院： 专业： 题目：X62W普通铣床的数控化改造设计 指导教师：职称: 职称: 20**年**月**日
毕业设计（论文）开题报告 课题名称普通X62W铣床数控化改造设计 课题来源教师拟定课题类型AY指导教师 学生姓名学号专业 一、设计的目的; 数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物,是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。它与普通机床相比,其优越性是显而易见,不仅零件加工精度高,产品质量稳定,且自动化程度极高,可减轻工人的体力劳动强度,大大提高了生产效率,特别一提的是数控机床可完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工,因而数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。 本毕业设计是以机床改造为主线，通过对数控系统总体方案的拟定，进给伺服系统机械部分设计，计算以及控制系统硬件电路设计，使学生能够综合应用所学的机械，电子和数控方面的知识，从而培养学生具备初步设计计算的能力以及分析和处理生产过程所遇到的问题能力。通过此次毕业设计使学生树立正确的设计思想，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的能力。本毕业设计的内容是要实现以下几部分的设计，精密执行机构的设计计算，单片机设计，驱动电路以及数控电器原理设计。并编制机械传动设计计算以及系统程序的编制说明等。 二、设计的要求 采用单片机控制系统，步进电机开环控制，具有直线和圆弧插补功能 三、设计的思路 普通机床的数控化改造是一项综合性的设计内容，包含有机械部分的改造，设计计算，电器部分的再造并绘制原理图，系统控制部分设计。为了使改造顺利进行，并最终达到改造的用要求。现设计先后顺序如下 1.首先要考虑改造那些机械部分 为配合电气改造而需进行的机械改造，机械部分的改造要进行大量的测量，设计计算，并绘制改造部件图纸，零件制作等应先期完成。 2.其次电器部分改造 在改造之前，只有对旧系统电气资料进行充分的消化，才能了解以前的设计思想，才
XA6132控制部分的数控化改造 内容摘要: 利用数控系统改造铣床是提高老设备利用率的一种重要手段。改造后的数控铣床，不仅适合加工椭圆弧面和凸轮曲面，而且大大地减轻了工人的劳动强度。 本文介绍了一种用单片机控制伺服电机的X6132万能升降台铣床的工作台的数控改造的半闭环控制系统设计方案。改造后的机床能利用微型计算机来控制直流伺服电机，驱动工作台进行X、Y、Z三个方向的进给运动，从而实现二轴联动，该半闭环控制数控系统由测速发电机来反馈伺服电机的速度，同时由感应同步器来反馈滚珠丝杠的角位移量，具有机床自动进给的功能。该系统可实现直线插补和圆弧插补，数控加工按轮廓编程，能自动适应刀具尺寸的变化。 关键词：数控改造 X6132 半闭环控制
Abstract It is implement the rebuilding of general machines to NC machines,it could increase work efficiency of old equipment. Rebuilt NC machines,not only process the oval of Arc-shaped face and the oval curved face,but also meanwhile alleviated the worker’s labor strength consumedly. This text introduced a kind of all-powerful working panel lifter in X6132 miller that use the half that the number of the work set of the single servo electrical engineering in control in a machine control reforms to shut the wreath control system design project. Rebuilt NC machines making use of the microcomputer controls servomotors, the three axes in the X、Y、Z plane enters to reforms to sport mutually control with the servo electrical engineering in direct current, realize the two stalks contacting move, this half closed-loop control system makes the tachogenerator to feed back the servomotors’ spe ed and the respond synchronous machine feed back the ball screw-bar’s angular displacement, and designed to realize the machine bed enters automatically to of the number controls the device, the numeral control system adopts the half closed-loop control .The servo electrical engineering drives, can realize the straight line put to repair and put to repair with the arc. The number controls to process to press outline plait distance procedure but can adapt to the variety that knife have size. Key Word: numerization rebuilding X6132 the half closed-loop control
目录 内容提要 (2) 第一章绪论 (3) 1.1 数控机床的发展 (3) 1.2 数控改造给企业带来的好处 (3) 第二章设计参数的选择 (4) 2.1 设计内容 (4) 2.2 资料准备 (4) 第三章方案比较和选择 (5) 3.1 伺服驱动 (5) 3.2 CNC数控系统 (6) 3.3机械部分 (7) 第四章机械部分的设计与计算 (7) 4.1 滚珠丝杠螺母副的选用设计 (7) 4.2 选择螺纹轴直径\导程及螺母 (8) 4.3精度的选择 (11) 4.4 热变形的对策 (11) 4.5支承轴承的选择 (11) 4.6驱动电机的选择 (11) 4.7锥形夹紧环结构的设计计算 (13) 4.8 齿轮和同步齿型带的工况比较 (14) 第五章 CNC系统硬件电路的设计 (14) 一、CPU及存储器模板设计 (14) 二、键盘、显示器接口模板的设计： (20) 三、I/0接口模板 (23) 四、直流伺服电机接口模板 (27) 第六章设计体会 (32) 参考文献 (33)
内容提要 按照毕业设计的要求，将一台XA6132普通升降台卧式铣床改造成三坐标数控铣床。由于毕业设计的时间限制，本次设计任务的要求如下：机械部分主要解剖一个坐标轴，完成机械结构设计，零部件及参数的选择，完成部分计算过程：电气和微机部分结合机械结构的设计特点主要完成数控系统控制部分整体方案的论证和选择，使整个系统能够较完美地结合，并完成硬件接线设计以及系统框图。最后，总结本次毕业设计，完成毕业论文撰写。
第一章绪论 1.1 数控机床的发展 在社会生产和科学技术迅猛发展的今天，机械产品的性能和质量不断提高，产品更新换代的周期也不断缩短，因此，对机械加工设备的要求也不断地在提高。使它不仅具有较高的生产效率和加工精度，而且能迅速地适应加工零件的变更。数控机庆就是在这种情况下产生和发展。电子技术、特别是计算机技术的发展又促进了数控机床的迅速发展。 数控岂庆在当今世界已进入了批量生产，它的机械加工中所占的比重也愈来愈大，在航天、航空和汽车行业已经成为不可缺少的机械加工设备。机床的数控比率不断提高。它集计算机技术、传感技术、自动控制技术、机床的数控化率不断提高。它集计算机技术、传感技术、自动控制技术、自动检测技术为一体，能自动、高效、高精度、高质量地从事单位小批及复杂形面的加工，使机械制造业的发展进入了一个崭新的阶段。 数控机床代表着现代制造业科技发展的方向和水平，目前已由单台机床数控发展到FMS（柔性制造系统），CAMS（计算机集成制造系统），从而使数控机床成为组成现代生产系统，实现设计（CAD）、制造（CAM）、检验（CAT）与生产管理等全部生产过程自动化的基本设备。我国从1958年开始研制数控机床，在研制与推广数控机床方面取得了一定的成绩。近年来，由于收进了国外的数控系统与伺服系统的制造技术，我国数控机床在品种数量和质量方面得到了迅速发展。目前，我国数控机床的发展不仅从技术水平上已研制出五坐标数控铣床；加工中心：CNC系统和自动编程系统等，同时也拥有了一定数量的数控机床。但我国目前数控机床的开发、生产、使用及拥有量仍与先进国家有较大差距，要达到世界先进水平，还需迅速发展我国数控机床行业。 随着工厂、企业技术改造的深入发展、各行各业对数控机床的需要量将会有大幅度的增长，这将有力地促进数控机床的发展。毫无疑问，数控机床必然会在我国现代化建设中发挥越来越大的作用。 1.2 数控改造给企业带来的好处 数控改造是对普通机床某些部位做一定的改造，配上数控装置，从而使机床具有数控加工的能力。提高了机床的性能价值比用较低的价格，得到较高的机床性能。 数控机床在机械制造业中得到日益广泛的应用，因为它具有以下特点： （1）能适应不同零件的自动加工：数控机床按照被加工零件的程序自动加工，要改变零件只需改变程序，而不必改变有关工装。 （2）生产效率和加工精度高，质量稳定。 （3）工序集中，一机多用：采用自动换刀装置，可以在一次装夹下几乎完成零件的全部加工。 （4）能完成复杂形面的加工。 （5）数控机床是高技术产品，价格较高，而且要求有较高技术水平的人员