2.3数控铣床实验台的方案设 2.3.1普通铣床数控化改造的条件 并不是所有的旧机床都适合于数控改造。改造的机床应具备如下几个条件。 (1)机床基础件必须有足够的刚度数控机床属于高精密机床，要求有很高的移动精度。通常闭环系统的脉冲当量为0.001mm，开环系统的脉冲当量为0.005mm或0.01mm。高的定位精度和轮廓加工精度要求机床的基础件具有很高的动、静刚度。基础件刚性不好则受力后容易变形，且这种变形具有很大的不确定性，无法用数控系统中的补偿功能进行补偿。因此，基础件刚性不好的机床不适宜改造为数控机床。 (2)改造费用合适、经济性好 机床改造费用分为机床和电气两部分。一方面是维修和改动原机床部分，更换已磨损的部件；另一方面是更换原机床控制柜，用新的数控系统和强电装置代替。改造费用与原机床零件的利用多少有关，也与采用何种控制系统有关。由于经济上的考虑，目前通常采用步进电动机驱动的经济型数控系统进行机床改造。改造总费用多少才算合适要因用户而异。一般来说；不超过同类规格设备价格的一半，在经济上就算合适。 2.3.2普通铣床数控化改造的一般步骤 (1)旧机床的设备选型 通常对一台旧机床，是否需要进行数控化改造，首先应对该设备进行基本估价，这也就是设备选型。以判断该设备是否具有改造价值，改造后能不能满足需求，改造成功的可能性等，这些都与设备的选择密切相关，所以选型是设备改造的首要环节，应重点考虑几个主要参数：设备的型号规格、生产厂家及国别、投产时间、目前运行状况、剩余价值(机械、电气)、改造后可能达到的预期效果。数控改造应尽可能采用20世纪80年代后出厂的机床，因为这类机床由于使用年限短，其几何精度相对高一些，改造效果也要好一些。 (2)确定改造的技术方案 设备选择确定后，就要制定、落实明确的技术改造方案。通常需要从以下两 个方面论证：一是明确该设备改造后的加工对象及预期目标；二是人力、物力、 财力投入的估算，也就是资金投入的评估。上述两项的确定，最好综合考虑，因 为投入的改造费用主要与以下几点有关。 ①数控系统的选择。 ②机床本身固有几何精度的修复及保养。 ③机床电器及附件的更换。 ④机床辅助系统(主轴系统、液压系统、冷却系统等)的维修及保养。 ⑤机床外观质量的修复。 ⑥机床改造的技术劳务费用。 ⑦机床改造后的综合调试、检测、参数补偿等。 (3)改造前的准备工作 技术改造方案确定以后，应对机床进行检测，若机床精度低，就必须对机床本身的精度进行恢复。主要有两方面：一是机械精度的恢复；二是电气部分的恢复。如主轴精度的恢复、机床导轨精度的恢复(平行度、垂直度等)，以提高传动精度和效率。对机电系统、液压系统、机械接口进行测绘、设计、制造、修复、保养。同时要做好对改造机床机械及电气部分的准备工作，如数控系统及相应配置的准备、机械改造件(传动箱连接件、滚珠丝杆等)的准备。 (4)机床的改造包括对机床改造部分的现场施工、安装和连接；机床联调实验；机床及控制系统各部分功能联动实验；工作可靠性运行；机床定位精度、重复定位精度、各种补偿功能的调试；机床的加工切削实验。 (5)改造完成后的验收 一般验收要做以下工作：外观检查、机床及系统的各种功能检测、机床精度检测(定位精度、重复定位精度等)、机床的负荷实验、标准试件的切削、典型零件的加工等。 (6)操作及维修人员的培训 数控机床使用的好坏，与机床的操作及维修人员的素质密切相关，对操作及维修人员本身要有一定的要求，要对其进行系统的、专业化的技术培训，使其全面地了解和掌握数控系统的基本原理、操作规程、维修常识，懂得一般故障的判断和简单故障的处理。 技术要求 1：滚珠丝杠转动必须平稳，轻快，无停滞想象 2：滚珠丝杠调整后，配打定位销孔，并使推销孔配后紧密。 3：滚珠丝杠定期注WT-20机油润滑 4：未注零件为原机床零件 5：表面涂灰色油漆 目录 1引言……………………………………………………………………… 1.1数控机床的产生与发展……………………………………………… 1.2我国数控机床的发展概况…………………………………………… 1.3本课题研究的背景…………………………………………………… 2数控铣床实验台的性能要求……………………………………………… 2.1数控机床的组成及工作原理………………………………………… 2 .1.1数控机床的组成 2 .2.2数控机床的工作原理 2.2数控铣床的特点………………………………………………………… 2.3数控铣床实验台的方案设计……………………………………………… 2.3.1普通铣床数控化改造的条件 2.3.2普通铣床数控化改造的一般步骤 2.3.2（1）主要机械部件改造 2.3.2（2）主传动的数控改造 2.3.2（3）进给传动的数控改造 2.3.3总体方案设计论证与确定 2.3.3（1）运动方式的确定 2.3.3（2）行机构传动方式的确定 2.3.3（2）运动方式与伺服系统的选择 2.3.3（3）机械传动方式的确定 2.4数控铣床实验台的性能要求……………………………………………… 3实验台硬件系统的实现………………………………………………………… 3.1数控铣床实验台硬件系统设计遵循的原则………………………………… 3.2微机控制的数控铣床实验台硬件系统的具体设计.................... 3.2.1绘制系统电气控制的结构框图……………………………………… 3.2.2选择中央处理单元CPU的类型……………………………………… 3.2.2（1 ）存储器扩展电路设计………………………………………… 3.2.2（2 ）I/O口即输入/输出接口电路设计………………………… 3.2.2（3） MCS51系列单片机简介………………………………… 3.2.2（4 ）存储器扩展电路设计………………………………………… 3.2.2（5） I/O借口电路及辅助电路设计……………………………… 3.2.2（6）硬件环行分配器…………… 3.3经济型数控铣床微机控制系统硬件电路原理图…………………… 4实验台功能原理及插补算法……………………………………………… 4.1车削数控原理、实验台插补功能要求和插补算法的选择…………………… 4.2数字积分插补法……………………………………………………………… 参考文献中英文翻译 附录 致谢