摘要：機床數控化改造具有一定經濟性、實用性和穩定性。其改造涉及到機械、電氣、計算機等領域，是一項理論深、實踐強的系統工程。在進行數控改造時，應該做好改造前的技術準備。改造過程中，機械修理與電氣改造相結合，先易后難、先局部后全局。要實現數控加工，編程是關鍵。由于數控車床可以加工普通車床無法加工的復雜曲面，加工精度高，質量容易保證，發展前景十分廣闊，因此掌握數控車床的加工編程技術尤為重要。
　　　　
　　引言
　　
　　數控機床是一種技術密集度及自動化程度很高的機電一體化加工設備，是綜合應用計算機、自動控制、自動檢測及精密機械等*的產物。目前機床數控化改造的市場在我國還有很大的發展空間，因此有必要提高機床的數控化率。
　　
　　1車床數控改造的意義
　　
　　一是機床的數控改造同購置新機床相比一般可節省60％左右的費用，大型及特殊設備尤為明顯。一般大型機床改造只需花新機床購置費的1/3。即使將原機床的結構進行*改造升級也只需花費購買新機床60％的費用，并可以利用現有地基。二是因原機床各基礎件經過長期時效，幾乎不會產生應力變形而影響精度。。三是機床經數控改造后即可實現加工的自動化效率可比傳統機床提高3至5倍。對復雜零件而言難度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工裝，不僅節約了費用而且可以縮短生產準備周期。
　　
　　2普通車床的數控改造方法及設計
　　
　　2.1普通車床的數控化改造設計
　　
　　機床的數控改造，主要是對原有機床的結構進行創造性的設計，zui終使機床達到比較理想的狀態。數控車床是機電一體化的典型代表，其機械結構同普通的機床有諸多相似之處。然而，現代的數控機床不是簡單地將傳統機床配備上數控系統即可，也不是在傳統機床的基礎上，僅對局部加以改進而成（那些受資金等條件限制，而將傳統機床改裝成建議數控機床的另當別論）。傳統機床存在著一些弱點，如剛性不足、抗振性差、熱變形大、滑動面的摩擦阻力大及傳動元件之間存在間隙等，難以勝任數控機床對加工精度、表面質量、生產率以及使用壽命等要求。現代的數控技術，特別是加工中心，無論是其支承部件、主傳動系統、進給傳動系統、刀具系統、輔助功能等部件結構，還是整體布局、外部造型等都已經發生了很大變化，已經形成了數控機床的*機械結構。因此，我們在對普通機床進行數控改造的過程中，應在考慮各種情況下，使普通機床的各項性能指標盡可能地與數控機床相接近。
　　
　　2.2數控車床的性能和精度的選擇
　　
　　并不是所有的舊機床都可以進行數控改造，機床的改造主要應具備兩個條件：*，機床基礎件必須有足夠的剛性。第二，改造的費用要合適，經濟性好。在改裝車床前，要對機床的性能指標做出決定。改裝后的車床能加工工件的zui大回轉直徑以及zui大長度、主電動機功率等一般都不會改變。加工工件的平面度、直線度、圓柱度以及粗糙度等基本上仍決定于機床本身原有水平。主要有下述性能和精度的選擇需要在改裝前確定。①軸變速方法、級數、轉速范圍、功率以及是否需要數控制動停車等。②進給運動：進給速度：Z向（通常為8～400mm/min）；X向（通常為2～100mm/min）。快速移動：Z向（通常為1.2～4m/min）；X向（通常為1.2～3m/min）。脈沖當量：在0.025～0.005mm內選取，通常Z向為X向的2倍。加工螺距范圍：包括能加工螺距類型（公制、英制、模數、徑節和錐螺紋等），一般螺距在10mm以內都不難達到。③進給運動驅動方式（一般都選用步進電機驅動）。④給運動傳動是否需要改裝成滾珠絲杠傳動。⑤刀架是否需要配置自動轉位刀架，若配置需要確定工位數。⑥其他性能指標選擇：插補功能：車床加工需具備直線和圓弧插補功能。刀具補償和間隙補償：為了保證一定的加工精度，一般需考慮設置刀補和間隙補償功能。顯示：采用數碼管還是液晶或者顯示器顯示，顯示的位數多少等問題要根據車床加工功能實際需要確定，一般來說，顯示越簡單成本越低，也容易實現。診斷功能：為防止操作者輸入的程序有錯和隨之出現的錯誤動作，可在數控改造系統設計時加入必要的器件和軟件，使其能指示出機床出現故障或者功能失效的部分等，實現有限的診斷功能。以上是車床數控改造時需要考慮的一些通用性能指標，有的車床改造根據需要還會有些專門的要求，如車削大螺距螺紋、在惡劣的環境下工作的防塵干擾、車刀高精度對刀等，這個時候應有針對性的專門設計。
　　
　　2.3車床數控改造方案
　　
　　當數控車床的性能和精度等內容基本選定后，可根據此來確定改造方案。目前機床數控改造技術已經日趨成熟，化的機床數控改造系統所具備的性能和功能一般均能滿足車床的常規加工要求。因此，較典型的車床數控改造方案可選擇為：配置車床數控改造系統，更換進給運動的滑動絲杠傳動為滾珠絲杠傳動、采用步進電機驅動進給運動、配置脈沖發生器實現螺紋加工功能、配置自動轉位刀架實現自動換刀功能。
　　
　　目前較典型的經濟型車床數控改造系統具有下列基本配置和功能：①采用單片微機為主控CPU，具有直線和圓弧插補、代碼編程、刀具補償和間隙補償功能、數碼管二坐標同時顯示、自動轉位刀架控制、螺紋加工等控制功能。②配有步進電機驅動系統，脈沖當量或控制精度一般為：Z為0.01mm，X向為0.005mm（要與相應導程的絲杠相配套）。③加工程序大多靠面板按鍵輸入，代碼編制，掉電自動保護存儲器存儲；可以對程序進行現場編輯修改和試運行操作。④具有單步或連續執行程序、循環執行程序、機械極限位置自動限位、超程報警，以及進給速度程序自動終止等各類數控基本功能。
　　
　　3數控車床的加工編程
　　
　　3.1方法
　　
　　數控編程方法有手工編程和自動編程兩種。手工編程是指從零件圖樣分析工藝處理、數據計算、編寫程序單、輸入程序到程序校驗等各步驟主要有人工完成的編程過程。它適用于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件的加工，以及計算較簡單，程序段不多，編程易于實現的場合等。但對于幾何形狀復雜的零件（尤其是空間曲面組成的零件），以及幾何元素不復雜但需編制程序量很大的零件，由于編程時計算數值的工作相當繁瑣，工作量大，容易出錯，程序校驗也較困難，用手工編程難以完成，因此要采用自動編程。所謂自動編程即程序編制工作的大部分或全部有計算機完成，可以有效解決復雜零件的加工問題，也是數控編程未來的發展趨勢。同時，也要看到手工編程是自動編程的基礎，自動編程中許多核心經驗都來源于手工編程，二者相輔相成。
　　
　　3.2步驟
　　
　　首先應對零件圖紙分析，確定加工工藝過程，也即確定零件的加工方法（如采用的工夾具、裝夾定位方法等），加工路線（如進給路線、對刀點、換刀點等）及工藝參數（如進給速度、主軸轉速、切削速度和切削深度等）。其次應進行數值計算。絕大部分數控系統都帶有刀補功能，只需計算輪廓相鄰幾何元素的交點（或切點）的坐標值，得出各幾何元素的起點終點和圓弧的圓心坐標值即可。zui后，根據計算出的刀具運動軌跡坐標值和已確定的加工參數及輔助動作，結合數控系統規定使用的坐標指令代碼和程序段格式，逐段編寫零件加工程序單，并輸入CNC裝置的存儲器中。
　　
　　用普通機床加工出來的產品在、國內市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業的產品、市場、效益，影響企業的生存和發展，因此有必要提高機床的數控化率。（文章來源：《中小企業管理與科技》）