1、1 第一章 微机数控系统总体设计方案的拟定 第一节 总体方案设计的内容 机床数控系统总体方案的拟定应包括以下内容：系统运动方式的确定、伺服 系统的选择、执行机构的结构及传动方式的确定、计算机系统的选择等内容。具 体包括： 一、数控系统总体设计方案的拟定一、数控系统总体设计方案的拟定 （1）系统运动方式的确定。 （2）伺服系统的选择。 （3）执行机构的传动方式确定。 （4）计算机的选择。 应根据设计任务和要求，参考现有同类型数控机床，进行综合分析、比较和 论证，确定以上内容。 二、进给伺服系统机械部分设计计算二、进给伺服系统机械部分设计计算 （1）进给伺服系统机械部分设计方案的确定及意义。 （2
2、）确定脉冲当量。 （3）滚珠丝杠螺母副的计算和选型。 （4）导轨的计算和选型。 （5）进给伺服系统传动计算。 （6）步进电动机的计算和选用。 （7）设计绘制进给伺服系统一个坐标轴的机械装配图。 三、微机控制系统的设计三、微机控制系统的设计 （1）控制系统方案的确定及框图绘制。 （2）MCS-51 系列单片机及扩展芯片的选用。 （3）I/O 接口电路及译码电路的设计。 （4）设计绘制一台数控机床微机控制系统电路原理图。 四、数控加工程序的编制四、数控加工程序的编制 （1）零件工艺分析及确定工艺路线。 （2）选择数控机床设备。 （3）确定工件装夹方法及对刀点。 （4）选择刀具。 （5）确定切削用量
3、。 2 （6）编制零件加工程序。 第二节 总体设计方案的确定 一、系统运动方式的确定一、系统运动方式的确定 数控系统按运动方式可分为点位控制系统、 点位/直线系统和连续控制系统。 如果工件相对于刀具移动过程中不进行切削，可选用点位控制系统。例如数 控钻床，在工作台移动过程中不进行钻孔加工，因此可选用点位控制系统。对点 位控制系统的要求是快速定位，保证定位精度。 若要求工作台或刀具沿各坐标轴的运动有确定的函数关系， 则为连续控制系 统，应具备控制刀具以给定速率沿加工路径运动的功能。具备这种控制能力的数 控机床可以加工各种外形轮廓复杂的零件， 所以连续控制系统又称为轮廓控制系 统。例如数控铣床、数
4、控车床等均属于此种运动方式。 还有一些采用点位控制的数控机床，例如数控镗铣床等，不但要求工作台运 动的终点坐标，还要求工作台沿坐标轴运动过程中切削工件。这种系统叫点位/ 直线控制系统。 根据综合作业任务书的要求，对 CA6140 车床的纵向伺服系统进行数控化改 造。依据车床的加工特点，应该选用连续控制系统。 车床数控化改造的意义？ 数控机床与普通机床相比，增加了功能，提高了性能，简化了结构。较好的解决形状复 杂、精密。小批量及形状多变零件的加工质量和提高生产率，其应用越来越广泛，但是数控 的应用也受到其他条件限制： （1）数控机床价格昂贵，一次性投资巨大，中小企业常是心有 力而力不足；（2） 目前， 歌企业都有大量的普通机床， 完全用数控机床替代更换基本不可能， 而且替代下的机床往往闲置起来又会造成浪费； （3）在国内，订购新数控机床的交货周期一 般较长，往往不能满足生产急需； （4）通用数控机床对某一类具体生产项目有多余功能。 要较好的解决上述问题， 应走通用机床数控改造之路。 普通机床的改造就是在普通机床 上增加微机数控装置，使器具有一定的自动化能力，以现实额定的加工工艺目
