或圆外，≧若加工点在圆内当士时，士Ⅰ←士，←士当士时，←士，←士，←士。为减少插补运算时间，令动点坐标Ⅰ则当士时，←士，←士，←士当士时，←士，←士，←程序中，首先将坐标由十进制换算成二进制取补，再给赋值，换算根据是否同号和是否为，确定圆弧类型，若为类，则赋，否则是赋。再根据是否为等条件决定进给方向进给正负，最后送插补程序进行插补。程序略改造方案之二总体方案设计对普通机床的经济型数控改造，在考虑和拟定总体设计方案时，最基本的原则就是在满足设计要求的前提下，对机床的改造尽可能的少，以降低成本，达到真正经济型的目的。数控系统运动方式的确定数控系统按照运动方式可分为点位控制系统点位直线控制系统连续轮廓控制系统。由于该课题中，要求改造后的车床能够加工复杂轮廓的零件，因此数控系统选用连续轮廓控制系统。伺服进给系统的选择数控机床的伺服进给系统可分为开环半闭环和闭环系统。其中以步进电机驱动的开环控制，结构简单，设计制造容易，控制精度较好，容易调试，价格便宜，使用维修方便。广泛其多用于负载变化不大或要求不高的经济型数控设备中。因此本设计采用开环伺服进给系统。本改造设计的总体方案为车床的纵向轴和横向轴的进给运动采用步进电机驱动。由单片机所组成的微机系统作为数控装置的核心，由接口，环形分配器与放大器控制功率步进电机的转动，经过齿轮减速后带动滚珠丝杠转动，从而实现车床的纵向横向进给运动。刀架则改为自转位刀架。同时，为了保证车床切削螺纹的功能，则须安装主轴脉冲发生器。进给伺服系统的改造设计进给伺服传动的作用是刀具根据数控系统的指令进行精确定位或做相对的运动，加工出符合图纸设计要求的零件。进给传动运动设计进给传动系统包括横向轴进给和纵向轴进给，均采用步进电机驱动。其中纵向进给系统经过级减速齿轮减速后驱动滚珠丝杠实现纵向进给轴横向进给系统经过两级减速齿轮减速后驱动滚珠丝杠实现横向轴进给。其传动原理，如图所示。滚珠丝杠螺母副数控机床要求进给部分移动元件灵敏度高精度高反应快低速时无爬行，因此本设计中采用滚位置时，电机反转，上刀体下降，使得齿牙盘啮合。因此，刀架的动作为电机升降机构上刀体上升刀位信号判断上刀体下降齿牙盘啮合电机停转。结论经过大量实践证明普通机床数控化改造具有定经济性实用性和稳定性。其改造涉及到机械电气计算机等领域，是项理论深实践强的系统工程。在进行数控改造时，应该做好改造前的技术准备。改造过程中，机械修理与电气改造相结合，先易后难先局部后全局。针对车床进行了主传动系统和进给伺服系统的数控化改造设计，同时对自转位刀架进行了探索和设计。改造后的车床结构简单，精度高，刚性好，并且具有程序化自动加工功能。但是在本设计中，主轴传动部分基本沿用了原机床的部分有级变速，因此本设计还有进步的改进空间。随着科学技术的发展，无极变速电机性能的提高及价格的降低，有望进步简化主传动系统的结构。参考文献伊晓东浅析普通车床的数控改造机械与电子，吕中我国数控机床及机床数控化改造研究北京工业职业技术学院学报，赵玉刚，宋现春主编数控技术北京机械工业出版社，张建民主编机电体化系统设计北京北京理工大学出版社，何伯吹主编机床设计手册北京机械工业出版社，成大先主编机械设计手册第卷北京化学工业出版社，冯辛安主编机械制造装备设计第版北京机械工业出版社，毕毓杰机床数控技术北京机械工业出版社，李佳数控机床及应用北京清华大学出版社，闫素珍声发射技术及其应用西安航空技术高等专科学校校报梁家惠，尹作友声发射仪器的发展无损检验李光海声发射源识别技术的研究博士学位论文广州，华南理工大学机电系，夏展宏通道声发射特征参数的实时提取无损检验，尹作友声发射采集系统的设计与研究辽宁工学院院报，余永牧，李小青，陈林康，等单片机应用系统的功率接口技术北京航空航天大学出版社，王文熙机床数控调节技术北京中国科学技术出版社，王润孝机床数控原理与系统西安西北工业大学出版社，机床设计手则编委会机床设计手则北京机械工业出版社，徐灏机械设计手则北京机械工业出版社，诸小丽普通机床数控技术改造探讨南宁职业技术学院学报，朱文伯珠丝杠副可以满足上述要求。滚珠丝杠螺母副由丝杆，螺母，滚珠，反向器组成。其工作原理为当丝杠和螺母相对运动时，滚珠就沿丝杠螺旋滚道而滚动。为防止沿滚道面滚出，在螺母上设有滚珠循环返回装置，使得滚珠沿滚道面运动后，能通过这个装置自动的返回其入口处，继续参加工作。滚珠丝杠螺母副安装时需预紧，通过预紧可消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙，提高传动刚度。本设计中的预紧方法是采用双螺母垫片预紧式结构，即通过改变两个螺母的轴向相对位置，使每个螺母中滚珠分别接触丝杠滚道的左右两侧来实现预紧。其特点是预紧结构简单轴向刚性好预紧可靠轴向尺寸适中工艺性好。其结构，如图所示。减速装置和驱动电机减速装置取横向进给脉冲当量，滚珠丝杠的导程为，初选步进电机的步距角为，则可计算传动比横向进给系统的空间有限，结构上受到限制，若减速齿轮直径太大，会使横向溜板的有效行程受到影响，因此采用两级齿轮降速。传动比分配取纵向进给的脉冲当量，滚珠丝杠的导程为，初选步进电机的步距角为则计算传动比驱动电机本设计选用反应式步进电机，可在宽广的范围内调速，快速启动反转和制动，并在相绕组长期通电状态下具有自锁能力，输出转角定位精度无累积误差。该电机广泛用于开环控制系统，不需要反馈装置，结构简单，可靠，寿命长。主轴传动系统机床的主传动常采用的无级变速装置有三大类变速电动机机械无极变速装置和液压无级变速装置。其中，变速电机有直流复激电动机和交流变频电动机，在额定转速以上为恒功率变速，通常的调速范围仅是在其额定转速以下为恒转矩变速，调速范围较大。在实际的运用中，为了扩大恒功率调速的范围，常在变速电动机和主轴之间串联个分级变速箱。该类装置广泛的运用于数控机床和大型机床当中。本设计中就采用交流变速电机进行无级变速，并且在电机和主轴之间串联个分级变速箱，以提高变速范围。自转位刀架设计数控机床上的刀架是安放刀具的重要部件，按换刀方式的不同，数控车床的刀架系统主要有回转刀架排式刀架和带刀库的自动换刀装置等多种形式。其中回转刀架是数控车床最常用的种典型换刀刀架。本设计中所采用的刀架系统类型为数控车床最常用回转刀架类型中的四方刀架，如图所示。该刀架采取由电机驱动的螺旋转位方式。在转位时，为电机通过蜗杆蜗轮带动丝杠转动，使丝杠螺母连同方刀架起上升，使端面齿脱离啮合。当螺母带动上刀体上升到定得高度时，斜面销插入斜面槽，定位开关发信号，电机停转，控制系统将该位置的编码与所需的刀具编码加以比较，如相同则选定此位置，控制系统指令电机反转。由于斜面销的棘轮作用，此时方刀架不会旋转只会下降，使得齿牙盘再次啮合。如不相同则电机继续正方向旋转，此时在斜面销的作用下刀架起旋转。到达指定轴电动机启动后，转动旋钮开关，中间继电器线圈得电，冷却泵电动机才能启动。失电，主轴电动机停转，自动停止运行。为冷却泵电动机提供过载保护。照明信号回路控制变压器的二次侧输出的电压分别作为车床照明信号回路电源，分别为其各自的回路提供短路保护。普通车床数控改造的实际意义目前，各企业般都有不少普通车床，完全用数控车床加以替换根本不可能。解决这个问题，必须走普通车床数控改造之路。日本大企业中有的机床经过数控化改造，而中小企业则占美国有许多数控专业化公司为用户提供数控改造服务。我国拥有万台机床，其中大量的是通用车床。因此，普通车床的数控改造，大有可为。数控改造般是指对普通车床些部位作定的改造，配上数控装置，从而使车床具有数控加工能力。改造方案改造方案之设计任务本设计是对普通车床进行数控改造。主要技术指标和功能要求为采用标准语言，绝对增量方式混合编程。连续方式控制，向二轴。脉冲当量向，脉冲向，脉冲。快速定位速度轴为，轴为最大编程尺寸士，位数码管。选择功能包括编辑空运行手动ⅠⅡⅢ自动运行共六种工作方式，可由用户在面板上选择。最大加工速度直线为，圆弧为。螺纹加工公制，英制牙时。数控系统程序存储器和数据存储器各。总体设计方案设计属经型控改，基原则是在足使用要求的前提下，对车床的改动尽可能少。总体方案为选用单板机作为控制微机的步进电机开环控制系统，由于要加工直线圆弧，所以采用连续控制方式。微机选用机芯。键盘输入零件加工程序。设位数码管显示工作状态和加工中的有关参数，工作前用波段开关选择编辑手动自动三档。微机对数据进行计算处理，由接口输出步进脉冲。纵向进给机构的改造由于用步进电机作驱动元件，所以要拆除原车床上的进给箱溜板箱刀架光杆操作杆等，用滚珠丝杠螺母副代替原梯形螺纹丝杠螺母副。滚珠丝杠仍安装在原梯形丝杠的位置上，两端采用滚动轴承固定，减速机端的固定仍采用原方式。由于滚珠丝杠的摩擦因数小于原丝杠，使纵向进给整体刚度增加。齿轮箱固定在尾座端床身上。横向进给机构保留手动机构，用于微进给及手动操作，原来支承结构亦保留，步进电机及减速箱体安装在车床后侧。为了便于安装滚珠丝杠副，丝杠轴不是整体的，而是分移式的，用套筒刚性联接。在拖板上，将原四方刀架改为四工位可编程自动转位刀架。溜板箱上安装了纵横向快速进给按钮和急停按钮，以适应机床调整时的操作需要和意外情字键复位键及部分命令键外，其余键均需重新定义，新定义的功能键与原功能键对应关系见表。光电隔离电路在步进电机驱动电路中，脉冲信号经功率放大器后控制电机励磁绕组，由于步进电机需要的驱动电压较高约，电流较大约，若将输出信号与功率放大器