车床数控改造设计
数控车床系统结构改造设计书

数控车床系统结构改造设计书数控车床系统结构改造设计书1. 设计目标本次数控车床系统结构改造的设计目标为:提高数控车床加工精度和稳定性,增加数控系统的功能和扩展性,提升生产效率和生产质量。
2. 现有车床结构分析数控车床的结构包括机身、进给系统、主轴系统、控制系统和刀具系统。
其中,机身的刚性决定着数控车床的加工精度和稳定性,而进给系统和主轴系统的精度和稳定性则是数控车床能否实现全自动加工的关键。
控制系统则决定了数控车床的加工精度和工作范围,刀具系统则决定了数控车床的工作效率和加工质量。
现有数控车床的结构不够合理,机身的刚性不够强,容易发生振动和位移,影响加工精度和稳定性。
进给系统和主轴系统的精度和稳定性也不够理想,容易产生误差和变形,导致加工品质下降。
控制系统的功能不能满足当前的加工需求,需要扩展出更多的加工功能。
刀具系统的切割效率不理想,加工速度不够快,切割质量不如人意。
3. 改造方案3.1 机身结构改造考虑到机身的刚性对加工精度的影响,本次改造将对现有机身结构进行增强和加固,利用更高强度的材料重新设计机身结构,并采用加强支撑和支撑背板的方式,使数控车床的结构更加稳定和牢固。
3.2 进给系统和主轴系统改造进给系统和主轴系统的精度和稳定性对数控车床的全自动加工有着至关重要的影响,因此,本次改造将针对进给系统和主轴系统的问题进行改进。
首先,更新进给系统的控制部分和传动设备,采用更加精密的减速器和伺服电机实现进给速度更加稳定和精确。
其次,针对主轴系统的问题,采用更加精密的轴承和主轴,实现主轴的转速稳定和运转平稳。
3.3 控制系统扩展控制系统的扩展将是本次改造的关键所在。
针对现有控制系统的不足,本次改造将引入更加先进的数控系统和相应的控制软件,实现更加灵活和多样化的加工需求,并提供更加人性化的操作界面,方便操作和管理。
3.4 刀具系统改进刀具系统的改进将提升数控车床的工作效率和加工质量。
本次改造将增加多条刀架,增强切割效率,并更新切割软件,实现更加高效和精准的切割操作。
普通车床的数控化改造设计设计

课程设计说明书设计题目:普通车床的数控化改造设计指导老师:设计:班级:学号:时间:一、概述普通车床是金属切削加工中最常见的一类机床,当工件随主轴回转时,通过刀架的纵向移动和横向移动,车床能加工出内外圆柱面、圆锥面、端面、螺纹面等。
借助成形刀具,车床还能加工各种成形回转表面。
普通车床刀架纵向、横向的进给运动由主轴的回转运动经挂轮传递而来,通过进给箱变速后,由光杆或丝杠带动溜板箱、纵溜板移动。
进给参数要靠手工预先调整好,如果改变参数,则要停车进行操作。
刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动。
对普通车床进行数控改造,主要是将纵向和横向进给系统改造为CNC装置控制的,能独立运动的进给伺服系统,将刀架改造成为能自动换刀的回转刀架,这样利用CNC装置,车床就可以按顺序进行切削加工。
由于切削参数、切削次序和刀具选择都可以由程序控制和调整,再加上纵向进给和横向进给联动的功能,数控化改造后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件,并能实现多工序自动切削,从而提高生产效率和加工精度,还能适应小批量、多品种负责零件的加工二、总体方案设计总体方案设计应考虑机床数控系统的运动方式、伺服系统的类型计算机以及传动方式的选择等。
1.数控系统的选择。
普通车床数控化改造后应具有定位、快速进给、直线查补、圆弧查补、暂停、循环加工和螺纹加工等功能,因此,普通车床数控化改造所选用的数控系统应为连续控制系统。
目前,市场上适用于普通车床数控化改造的数控系统较多,如西门子公司的SIEMENS802S型系统、华中数控公司的“世纪星”21/22型系统、广州数控公司的980T型系统等。
2.伺服系统的选择。
普通车床数控化改造后一般为经济型数控机床。
在保证具有一定加工精度的前提下,从改造的成本考虑,应简化结构,降低成本。
因此,进给伺服系统采用一步进电动机为驱动装置的开环系统为宜。
当然,也可以采用以伺服电动机为驱动装置的半闭环系统。
这主要取决于加工精度的要求。
CM6132型精密车床主传动系统数控改造设计

摘要对CM6132精密车床主传动系统进行数控化改造,主要对主传动系统进行改造。
改造包括机械和数控两部分。
机械部分:拆掉变速箱改用变频电动机实现无级调速。
数控部分:数控系统采用开环控制系统,系统中没有反馈电路,不带检测装置,指令信号单方向传递。
开环系统主要由步进电机驱动,结构简单,成本低廉、易掌握,调试和维修比较方便简单,已广泛应用于数控机床.数控机床集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体,是典型的机电一体化产品。
它的发展和运用,开创了制造业的新时代,改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式,使世界制造业的格局发生了巨大变化。
现代的CAD/CAM、FMS、CIMS等技术都是建立在数控技术之上。
数控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平的核心标志,实现加工机床及生产过程的数控化,已经成为当今制造业的发展方向。
关键词:数改造;数控车床;步进电机控AbstractAs to the NC transform of CM 6132 precise lathe, vertical and horizontal motion system are concerned including mechanism part and NC part. As for as the mechanism part is concerned, in order to decrease the friction and increase the motion precision, ball guide screw is adopted. As to the NC part, open loop control system is adopted in NC system. There is no feedback circuit and test and determining facilities with one-way instruction signal transmission.The open loop system is mainly droved by stepper motor, which is of simple structure, low cost, easy learning with simple preliminary test and maintenance. It is widely used in NC lathe.【Key words】Numerical control innovation NC lathe Stepper motor目录第1章绪论 (3)1.1 数控机床的发展 (3)1.2 普通机床数控改造的必要性 (3)1.3 数控机床的发展趋势 (4)第2章总体方案设计 (5)2.1 计算参数和技术要求 (5)2.2 总体方案的拟定 (5)2.2.1 机械部分改造 (5)2.3 基本参数的确定 (7)2.3.1 运动参数 (8)2.3.2 动力参数 (8)第3章主传动系统设计 (10)3.1 带轮及带的计算 (10)3.2 齿轮校核 (13)3.2.1 校核齿面接触疲劳强度 (13)3.2.2 校核齿根弯曲疲劳强度 (15)3.3 轴的校核 (17)3.4 键的校核 (20)第4章控制原理设计 (22)4.1 数控系统的基本硬件组成 (22)4.1.1 单CPU系统的组成 (22)4.1.2 数控系统的选用 (23)4.2 步进电机的控制 (23)4.2.1步进电机的工作原理 (23)4.3 键盘及显示器接口 (27)4.3.1 键盘接口电路 (27)4.3.2 液晶显示模块的工作原理 (27)第5章经济技术分析 (29)5.1 产品结构改造的合理化 (29)5.2 提高技术经济价值的方法 (29)5.3 产品成本核算 (30)5.4 产品年利润 (31)结论 (32)致谢...................................... 错误!未定义书签。
普通车床数控化改造设计

普通车床数控化改造设计
一、引言
二、设计方案
1.机床结构设计
机床结构设计是普通车床数控化改造的关键环节之一、首先需要对原有车床结构进行分析和评估,确定是否适合改造。
然后根据数控系统的要求进行设计改造,包括添加刀塔、伺服电机、控制系统等。
同时还要考虑加工精度、刚性和工作台移动等因素。
2.操作系统选择
操作系统是数控车床的核心,直接影响数控系统的性能和稳定性。
常见的操作系统有FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等,选择合适的操作系统需要考虑产品性能、技术支持和成本等因素。
3.传感器和执行器选型
传感器和执行器是实现数控车床动作控制的关键元件。
合理选择传感器和执行器可以提高系统的稳定性和精度。
常见的传感器有光栅尺、编码器等,执行器有伺服电机、步进电机等。
三、设备选型
设备选型是普通车床数控化改造的重要环节之一、根据设计方案选择合适的数控系统、传感器和执行器等设备。
1.数控系统选型
数控系统是普通车床数控化的核心设备之一、常见的数控系统有FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等,根据操作系统的选择确定数控系统的型号和配置。
2.传感器和执行器选型
根据设计方案确定合适的传感器和执行器。
传感器需要具有高精度、高稳定性的特点,执行器需要具有高速度、高精度、高扭矩的特点。
五、总结。
普通车床数控化改造设计说明书

一、设计目的:通过本课程设计的训练,使学生在学完机床数控技术及相应的机床电器及PLC等课程之后,能够运用所学的知识独立完成数控车,数控铣和加工中心的进给系统的自动控制系统设计,从而使学生进一步加深和巩固对所学的知识的理解和掌握,并提高学生的实际操作能力。
⑴运用所学的理论知识,进行数控系统设计的初步训练,培养学生的综合设计能力;⑵掌握三相反应式步进电机进给驱动的原理和控制方法;⑶掌握PLC控制系统设计的基本技能,具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力;⑷基本掌握编写技术的能力。
二、设计内容和要求:参考课程设计指导书[1],对于普通车床数控化改造设计,纵向进给驱动由三相感应式步进电机实现,完成其选型计算,用4位拨动开关设定转动速度,并设计其启动停止、正反转、加减速和步数控制系统,数控系统的脉冲当量为0.01mm/脉冲。
三、设计工作任务及工作量的要求:⑴设计任务①.步进电机选型计算;②.PLC控制程序设计⑵设计工作量要求:①.电路接线图和电器件清单;②.控制程序T形图及其对应的程序清单;③.编写课程设计说明书一份。
(A4不少于10页)⑶三个同学分为一组,同学们之间可以互相讨论研究工作内容和设计方法,但每位同学的设计任务必须各有侧重独立完成,不能有雷同现象。
四、设计参数:设计参数包括车床的部分技术参数和车床拟实施数控化改造所需要的参数。
以CA6140型车床的改造,设计参数如下:最大加工直径:在床面上,400mm;在床鞍上, 210mm。
最大加工长度:1000mm。
行程:纵向,1000mm。
快速进给:纵向,2400mm/min最大切削进给速度:纵向,500mm/min溜板及刀架质量:纵向,81.63kg主电动机功率:7.5kw定位精度:0.04mm/全行程重复定位精度:0.016mm/全行程程序输入方式:增量值、绝对值通用控制坐标数:2脉冲当量:纵向,0.01mm/脉冲一、 步进电机选型计算:(一)纵向进给传动链的设计计算 1、主切削力及其切削分力计算 ⑴ 计算主切削里z F已知机床主电动机的额定功率m P 为7.5KW,最大工件直径D=400mm,主轴计算转速n=85r /min 。
C6140车床数控化改造课程设计

把 普 通 车 床 C6140 改 造 成 经 济 型 数 控 车 床 。主 要 的 任 务 要 求 如 下所列:
(1)床身上最大加工直径 400mm; (2) 最大加工长度 1000mm;
( 3 ) X 方 向( 横 向 )的 脉 冲 当 量 0.005mm /脉冲,Z 方 向( 纵 向 )
3.2 安装电动卡盘
数控化改装的要求就是提高加工效率,同时使车床的操作简单 方 便 ,因 此 工 件 的 定 位 选 用 电 动 卡 盘 ,而 KD11250 型 电 动 三 爪 自 定 心卡盘就可以很好的实现这个要求。卡盘的控制由数控系统完成。
3.3 换装自动回转刀架
考虑到车床的加工精度和自动化程度,如果安装自动回转刀架 可以完成一次装夹多道工序,则会满足以上的要求。因此将原有的 刀 架 换成 自 动 回 转 刀 架 ,刀 架 选 用 LD4B-CK6140 型 四 工 位 立式 电 动刀架。刀架的自动换刀由相应的数控系统完成。
第四节 进给传动部件的计算和选型
纵 、横 向 进 给 传 动 部 件 的 计 算 和 选 型 主 要 包 括 :确 定 脉 冲 当 量 、 计算切削力、选择滚珠丝杠螺母副、设计减速箱、选择步进电动机 等。
4.1 脉冲当量的确定
步进电机是一种把电脉冲信号变成直线位移或角位移的轨型元
件 。对 于 每 一 个 电 脉 冲 ,步 进 电 机 都 将 产 生 一 个 恒 定 的 步 进 角 位 移 ,
长 期 以 来 ,我 国 的 数 控 系 统 为 传 统 的 封 闭 式 体 系 结 构 ,C N C只 能 作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数 形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过 CAD/CAM 及 自 动 编 程 系 统 进 行 编 制 。CAD/CAM和 C N C之 间 没 有 反 馈 控 制 环 节 , 整 个 制 造 过 程 中 C N C只 是 一 个 封 闭 式 的 开 环 执 行 机 构 。 在 复 杂 环 境 以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、 进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无 法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通 过 反 馈 控 制 环 节 随 机 修 正 CAD/CAM中 的 设 定 量 , 因 而 影 响 CN C的 工 作 效 率 和 产 品 加 工 质 量 。 由 此 可 见 , 传 统 CNC系 统 的 这 种 固 定 程 序 控 制 模 式 和 封 闭 式 体 系 结 构 ,限 制 了 C N C向 多 变 量 智 能 化 控 制 发 展 , 已不适应日益复杂的制造过程,因此,对数控技术实行变革势在必 行。
CA6140车床数控化改造设计解析

CA6140车床数控化改造设计解析一、背景介绍:CA6140车床是一种常见的传统车床,它通过手动操作来控制工件加工过程,由于操作依赖于操作人员的经验和技能水平,加工效率低且容易受到人为因素的影响。
为了提高加工效率和加工精度,以及减少人为错误带来的质量问题,对CA6140车床进行数控化改造是一个重要的研究方向。
二、数控化改造的目标:1.提高加工效率:通过数字控制系统控制各个工作参数,实现工件的自动化加工,提高加工效率。
2.提高加工精度:通过数控系统的精确控制,保证工件加工的精度和一致性。
3.降低人为错误:将操作人员对机床的依赖度降低,减少人为错误对产品质量的影响。
4.增加功能灵活性:数控系统可以灵活地调整参数,以适应不同工件的加工需求。
三、设计方案:1.数控系统选型:选择一款适合CA6140车床的数控系统,该系统应具有稳定可靠的性能和完善的功能,能够满足车床加工的需求。
2.导轨和滑块改造:对原有的导轨和滑块进行改造或更换,以提高加工精度和稳定性。
3.主轴改造:对原有的主轴进行改造或更换,以提高转速控制的精度和可靠性。
4.伺服电机安装:在车床的各个轴向上安装伺服电机,由数控系统控制其运动,以实现自动化加工。
5.完善的自动化装置:设计并安装自动换刀装置、自动送料装置等,以提高加工效率和减少人为操作。
6.编程软件开发:根据数控系统的特点,开发适合CA6140车床的编程软件,以便操作人员能够方便地进行程序编写和调整。
7.操作界面设计:设计一个简洁明了的操作界面,方便操作人员进行监控和调整。
四、预期效果:1.加工效率提高:数控系统实现了工件的自动化加工,大大提高了加工效率,减少了人为操作的时间。
2.加工精度提高:通过对各个工作参数的精确控制,加工精度得到了显著的提高。
3.缩短交期:由于加工效率提高,交货期可以相应缩短,提高了客户的满意度。
4.减少人为错误:数控系统的自动化控制减少了人为错误的可能性,提高了产品的质量稳定性。
卧式车床数控化改造设计

卧式车床数控化改造设计随着科技的不断进步,数控技术已成为现代机械制造业的主流,卧式车床数控化改造成为提高生产效率和机床精度的重要途径。
本文将介绍卧式车床数控化改造设计的目的、原则、流程和技术要点,以期为相关企业提供一些有益的参考。
一、设计目的卧式车床数控化改造是为了实现以下目的:1. 提高生产效率:数控化改造可以自动化加工过程,减少人工干预;2. 提高加工精度:数控机床可以保证加工工件的尺寸精度和表面质量;3. 提高生产柔性:数控机床可以适应多种零件的加工;4. 降低生产成本:数控机床可以节约人力、物力和时间成本。
二、设计原则卧式车床数控化改造设计的原则如下:1. 追求高效率、高精度和高质量;2. 统筹考虑加工对象的特性、工艺流程和生产环境;3. 确保改造过程中机床本身的基本结构、性能和使用寿命不受损害。
三、设计流程卧式车床数控化改造设计的流程如下:1. 分析原有机床性能和加工工艺,确定机床改造对象。
2. 确定机床改造的具体目标、规模和时间计划。
3. 设计机床改造方案,包括选型和选购数控系统、驱动器、电机、测量装置等设备。
4. 进行机床改造、调试和试运行,检验性能指标是否达到设计要求。
5. 编制使用和维护手册,进行人员培训和技术支持,确保改造效果持久稳定。
四、技术要点卧式车床数控化改造设计的技术要点如下:1. 选型和选购数控系统:要根据改造目标、工件加工要求、生产车间布局等综合因素选择适当的数控系统。
2. 液压系统改造:液压系统对机床的加工能力和运行稳定性有很大影响,在改造过程中要考虑更新加工液、更换液压缸、阀门和管路等。
3. 传动系统改造:要根据加工载荷和精度要求更新主轴、变速器、传动齿轮等部件,以适应数控加工需要。
4. 编程和系统调试:在数控化改造过程中,要针对加工工艺和装备参数编制数控程序,然后进行系统调试和精度验证。
5. 可维护性设计:要从维修保养的角度考虑,避免改造过程中对原有零件和装备的影响,同时尽可能地提高机床的可靠性和使用寿命。
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毕业设计车床数控改造系统设计学生姓名年级学号指导教师专业学院摘要主要介绍了CA6140型普通车床进给系统数控化改造的方案,详细分析了机械、电气部分改造的方法和原理。
通过机床数控改造使普通机床不仅具有好的加工精度,而且还具有数控机床的功能,有利于提高机床的柔性和自动化程度本文为企业进行数控化改造提供了一种途径。
CA6140普通车床进给系统数控改造设计包括机械和数控部分。
机械部分采用滚珠丝杠副,控制信号经过功率放大器驱动步进电机,从而实现纵向、横向的进给,数控部分的硬件采用MCS 51系列8031单片机。
关键词车床;数控改造;单片机;步进电机The design of NC improvement on CA6140 lathe was introduced, the improvement method and principle of mechanism and electric parts was analyzed. After improving, the new lathe runs reliably and makes great benefit. It provides the path of technical improvement on traditional lathe to numerical control lathe in factories. The accuracy of machine tool of many enterprises is not up to standard and with high rate of breakdown. The reform of digital control machine tool can bring not only a good processing accuracy but also the function of digital control machine tool to common machine tool.C618K common machine numerical control design consist of mechanical part and numerical control part. In the mechanical part design, I use ball bearing quid screw assistant, micro-computer sent out control signal across power amplifier, then derive step-motor, thus carry out vertical or landscape orientation go along, I put to use 8031 single chip of MCS-51 in the hardware design.KeywordsLathe; numerical control; microcomputer; step-motor目录摘要 (I)Abstract.................................................................................................................................. I I1 绪论 (1)2 总体方案设计 (5)2.1 计参数和技术要求 (5)2.2 总体方案的拟定 (5)2.2.1 机械部分改造 (5)2.2.2 主传动的数控化改造 (7)2.3 基本参数的确定 (7)3 传动设计 (9)3.1 设计参数 (9)3.2 减速齿轮设计及校核 (10)3.3 轴的初步确定 (13)3.4 轴的校核 (14)3.5 键的校核 (16)4 进给系统设计 (17)4.1 纵向进给丝杠设计 (17)4.2 横向进给丝杠设计 (19)4.3 传动齿轮的校核 (19)5 控制原理设计 (24)5.1 数控系统的基本硬件组成 (23)5.2 步进电机的控制 (23)5.2.1 步进电机的工作原理 (23)5.2.2 步进电机的控制 (24)5.2.3 译码法寻址 (25)5.2.4 键盘显示器接口 (25)6 经济技术分析 (27)总结 (30)参考文献 (31)附录1 (32)附录2 (33)附录3 (40)1 绪论1.1 数控系统发展简史及趋势1946年诞生了世界上第一台电子计算机,这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比,起了质的飞跃,为人类进入信息社会奠定了基础。
6年后,即在1952年,计算机技术应用到了机床上,在美国诞生了第一台数控机床。
从此,传统机床产生了质的变化。
近半个世纪以来,数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
数控(NC)阶段(1952~1970年)早期计算机的运算速度低,对当时的科学计算和数据处理影响还不大,但不能适应机床实时控制的要求。
人们不得不采用数字逻辑电路“搭”成一台机床专用计算机作为数控系统,被称为硬件连接数控(HARD-WIRED NC),简称为数控(NC)。
随着元器件的发展,这个阶段历经了三代,即1952年的第一代--电子管;1959年的第二代--晶体管;1965年的第三代--小规模集成电路。
计算机数控(CNC)阶段(1970年~现在)到1970年,通用小型计算机业已出现并成批生产。
于是将它移植过来作为数控系统的核心部件,从此进入了计算机数控(CNC)阶段(把计算机前面应有的“通用”两个字省略了)。
到1971年,美国INTEL 公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件--运算器和控制器,采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上,称之为微处理器(MICROPROCESSOR),又可称为中央处理单元(简称CPU)。
到1974年微处理器被应用于数控系统。
这是因为小型计算机功能太强,控制一台机床能力有富裕(故当时曾用于控制多台机床,称之为群控),不如采用微处理器经济合理。
而且当时的小型机可靠性也不理想。
早期的微处理器速度和功能虽还不够高,但可以通过多处理器结构来解决。
由于微处理器是通用计算机的核心部件,故仍称为计算机数控。
到了1990年,PC机(个人计算机,国内习惯称微机)的性能已发展到很高的阶段,可以满足作为数控系统核心部件的要求。
数控系统从此进入了基于PC的阶段。
总之,计算机数控阶段也经历了三代。
即1970年的第四代--小型计算机;1974年的第五代--微处理器和1990年的第六代--基于PC(国外称为PC-BASED)。
还要指出的是,虽然国外早已改称为计算机数控(即CNC)了,而我国仍习惯称数控(NC)。
所以我们日常讲的“数控”,实质上已是指“计算机数控”了。
数控未来发展的趋势,继续向开放式、基于PC的第六代方向发展,基于PC所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点,更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。
至少采用PC机作为它的前端机,来处理人机界面、编程、联网通信等问题,由原有的系统承担数控的任务。
PC机所具有的友好的人机界面,将普及到所有的数控系统。
远程通讯,远程诊断和维修将更加普遍。
向高速化和高精度化发展这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。
向智能化方向发展,随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展,数控系统的智能化程度将不断提高。
应用自适应控制技术,数控系统能检测过程中一些重要信息,并自动调整系统的有关参数,达到改进系统运行状态的目的,引入专家系统指导加工,将熟练工人和专家的经验,加工的一般规律和特殊规律存入系统中,以工艺参数数据库为支撑,建立具有人工智能的专家系统,引入故障诊断专家系统,智能化数字伺服驱动装置,可以通过自动识别负载,而自动调整参数,使驱动系统获得最佳的运行。
1.2 机床数控化改造的必要性1.2.1 微观改造的必要性从微观上看,数控机床比传统机床有以下突出的优越性,而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。
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。
由于计算机有高超的运算能力,可以瞬时准确地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。
可以实现加工的自动化,而且是柔性自动化,从而效率可比传统机床提高3~7倍。
由于计算机有记忆和存储能力,可以将输入的程序记住和存储下来,然后按程序规定的顺序自动去执行,从而实现自动化。
数控机床只要更换一个程序,就可实现另一工件加工的自动化,从而使单件和小批生产得以自动化,故被称为实现了“柔性自动化”。
加工零件的精度高,尺寸分散度小,使装配容易,不再需要“修配”。
可实现多工序的集中,减少零件在机床间的频繁搬运。
拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能,因而可实现长时间无人看管加工。
由以上五条派生的好处。
如:降低了工人的劳动强度,节省了劳动力(一个人可以看管多台机床),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。
以上这些优越性是前人想象不到的,是一个极为重大的突破。
此外,机床数控化还是推行FMC(柔性制造单元)、FMS(柔性制造系统)以及CIMS(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和基础技术。
1.2.2 宏观看改造的必要性从宏观上看,工业发达国家的军、民机械工业,在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。
其本质是,采用信息技术对传统产业(包括军、民机械工业)进行技术改造。
除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外,还包括在产品开发中推行CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS(管理信息系统)、CIMS等等。
以及在其生产的产品中增加信息技术,包括人工智能等的含量。
由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造(称之为信息化),最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。
而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。
如我国机床拥有量中,数控机床的比重(数控化率)到1995年只有1.9%,而日本在1994年已达20.8%,因此每年都有大量机电产品进口。
这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。
1.3 机床与生产线数控化改造的市场1.3.1 机床数控化改造的市场绝我国目前机床总量380余万台,而其中数控机床总数只有11.34万台,即我国机床数控化率不到3%。
近10年来,我国数控机床年产量约为0.6~0.8万台,年产值约为18亿元。