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数控编程是现在cad/capp/cam体系中最能明显发挥效益的环节之一，其在完结规划加工自动化、进步加工精度和加工质量、缩短产品研发周期等方面发挥着重要作用。在比如航空工业、轿车工业等范畴有着很多的运用。因为出产实际的强烈需求，国内外都对数控编程技能进行了广泛的研讨，并获得了丰盛效果。下面就对数控编程及其展开作一些介绍。
1.1数控编程的根本概念数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全进程。它的首要使命是核算加工走刀中的刀位点(cutterlocationpoint简称cl点)。刀位点一般取为刀具轴线与刀具外表的交点，多轴加工中还要给出刀轴矢量。
1.2数控编程技能的展开概况
为了处理数控加工中的程序编制问题，50年代，mit规划了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的言语，称为apt(automaticallyprogrammedtool)。其后，apt几经展开，形成了比如aptii、aptiii、apt(算法改善，增加多坐标曲面加工编程功用)aptac(advancedcontouring),apt/s等先进版。
采用apt言语编制数控程序具有程序简炼，走刀操控灵活等长处，使数控加工编程从面向机床指令的“汇编言语”级，仍有许多不方便之处：采用言语界说零件几许形状，难以描述杂乱的几许形状，短少几许直观性;短少对零件形状、刀具运动轨道的直观图形显现和刀具轨道的验证手法;难以和cad数据库和capp体系有用衔接;不简略作到高度的自动化，集成化。
针对apt言语的缺点，1978年，法国达索飞机公司开端开发集三维规划、剖析、nc加工一体化的体系，称为为catia。随后很快呈现了象euclid，ugii，intergraph，pro/engineering，mastercam及npu/gncp等体系，这些体系都有用的处理了几许造型、零件几许形状的显现，交互规划、修正及刀具轨道生成，走刀进程的仿真显现、验证等问题，推动了cad和cam向一体化方向展开。
到了80年代，在cad/cam一体化概念的根底上，逐步形成了核算机集成制作体系(cims)及并行工程(ce)的概念。现在，为了习惯cims及ce展开的需要，数控编程体系正向集成化和智能化方向展开。
在集成化方面，以开发step(standardfortheexchangeofproductmodeldata)规范的参数化特征造型体系为主，现在已进行了很多行之有用的作业，是国内外开发的热门;在智能化方面，作业刚刚开端，还有待咱们去尽力ina开式冲压滚针轴承hn2020fag止推轴承座bnd3234-h-c-t-af-stspw25-ina液压杆端轴承gihrk80-doqj244-n2-mpa-c3fag止推轴承座bnd3080-z-t-bl-skwe15-g3-v4nup312-e-tvp2fag球面滚子轴承22214-e1ina滚针和保持架组件k40x45x13我国机械工程商场上海世邦机器超前展开形式带动矿山行业新走向机械工程乡镇我国投资推动多点支撑工程机械再迎展开良机东盟我市印尼厦门厦工全系列产品赴印尼参展剑指东盟商场瑞安市公司零部件瑞安中建零部件通过iso/ts16949:2009体系认证机床沈阳我国企业沈阳机床本相：一场深入的革新已在内部酝酿今年钢材新产品方针龙工首季产品销量全面急增涨价逾2%缸体柱塞磨损间隙轿车起重机用75泵的修正沥青磨削工艺磨盘剪切机和磨机在改性沥青成套设备中的运用.
2.人工智能的展开和运用
近年来，跟着核算机技能的迅猛展开和日益广泛的运用，自然地会提出人类智力活动能不能由核算机来完结的问题。几十年来，人们一贯把核算机当作是只能以极快地、熟练地、精确地运算数字的机器。
但是在当今国际要处理的问题并不彻底是数值核算，像言语的了解和翻译、图形和声音的辨认、决议计划管理等都不属于数值核算，特别像医疗确诊要有专门的特有的阅历和常识的医师才能作出正确的确诊。这就要求核算机能从“数据处理”扩展到还能“常识处理”的范畴。核算机才能范畴的转化是导至“人工智能”快速展开的重要因素。
2.1人工智能的界说
闻名的美国斯坦福大学人工智能研讨中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个界说：“人工智能是关于常识的学科――怎样表明常识以及怎样获得常识并运用常识的科学。”而另一个美国麻省理工学院的温斯顿教授以为：“人工智能就是研讨怎么使核算机去做曩昔只有人才能做的智能作业。”
这些说法反映了人工智能学科的根本思想和根本内容。即人工智能是研讨人类智能活动的规则，构造具有必定智能的人工体系，研讨怎么让核算机去完结以往需要人的智力才能担任的作业，也就是研讨怎么运用核算机的软硬件来仿照人类某些智能行为的根本理论、办法和技能。
人工智能(artificialintelligence，简称ai)是核算机学科的一个分支，二十世纪七十年代以来被称为国际三大尖端技能之一(空间技能、能源技能、人工智能)。也被以为是二十一世纪(基因工程、纳米科学、人工智能)三大尖端技能之一。这是因为近三十年来它获得了敏捷的展开，在很多学科范畴都获得了广泛运用，并获得了丰盛的效果，人工智能已逐步成为一个独立的分支，无论在理论和实践上都已自成一个体系。
人工智能是研讨使核算机来仿照人的某些思想进程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科，首要包括核算机完结智能的原理、制作类似于人脑智能的核算机，使核算机能完结更高层次的运用。人工智能将涉及到核算机科学、心理学、哲学和言语学等学科。
能够说几乎是自然科学和社会科学的所有学科，其规模已远远超出了核算机科学的范畴，人工智能与思想科学的联络是实践和理论的联络，人工智能是处于思想科学的技能运用层次，是它的一个运用分支。从思想观念看，人工智能不只限于逻辑思想，要考虑形象思想、创意思想才能促进人工智能的突破性的展开，数学常被以为是多种学科的根底科学，数学也进入言语、思想范畴，人工智能学科也有必要借用数学东西，数学不只在规范逻辑、模糊数学等规模发挥作用，数学进入人工智能学科，它们将相互促进而更快地展开。从实用观念来看，人工智能是一门常识工程学：以常识为方针，研讨常识的获取、常识的表明办法和常识的运用。
2.2核算机与智能
一般咱们用核算机，不只需告诉核算机，要做什么，还有必要详细地、正确地告诉核算机怎么做。也就是说，人们要根据使命的要求，以适当的核算机言语，编制针对该使命的运用程序，才能运用核算机完结此项使命。这样实际上是在人彻底操控核算机完结的，是谈不上核算机有“智能”。
我们都知道，国际国际象棋棋王卡斯帕罗夫与美国ibm公司的rs/6000(深蓝)核算机体系于1997年5月11日进行了六局“人机大战”，结果“深蓝”以3.5比2.5的总比分取胜。竞赛完毕了给人们留下了深入的思考;下棋要取胜要求选手要有很强的思想才能、记忆才能、丰富的下棋阅历，还得及时作出反映，敏捷进行有用的处理，否则一着出错满皆输，这显然是个“智能”问题。
尽管开发“深蓝”核算机的ibm专家也以为它离智能核算机还相差甚远，但它以高速的并行的核算才能(2r108步/秒棋的核算速度)。完结了人类智力的核算机上的部分仿照。从字面上看，“人工智能”就是用人工的办法在核算机上完结人的智能，或许说是人们使核算机具有类似于人的智能。
2.3智能与常识
在20世纪70年代今后，在许多国家都相继展开了人工智能的研讨，因为其时对完结机器智能了解得过于简略和片面，以为只需一些推理的规律加上强大的核算机就能有专家的水平缓超人的才能。
这样，尽管也获得必定效果，但问题也跟着呈现了，例如机器翻译其时人们往往以为只需用一部双向词典及词法常识，就能完结两种言语文字的互译，其实彻底不是这么一回事，例如，把英语句子“timeflieslikeanarrow”(日月如梭)翻译成日语，然后再译回英语，居然成为“苍蝇喜爱箭”;当把英语“thespiritiswillingbutthefleshisweak”(心有余而力不足)译成俄语后，再译回来竟变成“thewineisgoodbutthemeatisspoiled”(酒是好的但肉已蜕变)。
在其它方面也都遇到这样或许那样的困难。这时，本来对人工智能抱怀疑态度的人提出责备，甚至把人工智能说成是“骗局”、“庸人自扰”，有些国家还削减人工智能的研讨经费，一时人工智能的研讨进入了低落。
然而，人工智能研讨的先驱者们没有放弃，而是通过认真的反思、总结阅历和经验，认识到人的智能表现在人能学习常识，有了常识，能了解、运用已有的常识。正向思想科学所说“智能的核心是思想，人的全部智慧或智能都来自大脑思想活动，人类的全部常识都是人们思想的产物。”“一个体系之所以有智能是因为它具有可运用的常识。”
要让核算机“聪明”起来，首先要处理核算机怎么学会一些必要常识，以及怎么运用学到的常识问题。仅仅对一般事物的思想规则进行探索是不可能处理较高层次问题的。人工智能研讨的展开应当改动为以常识为中心来进行。
自从人工智能转向以常识为中心进行研讨以来，以专家常识为根底开发的专家体系在许多范畴里获得成功，例如：地矿勘探专家体系(prospector)拥有15种矿产常识，能根据岩石标本及地质勘探数据对矿产资源进行估量和猜测，能对矿床分布、储藏量、品位、挖掘价值等进行揣度，拟定合理的挖掘计划，成功地找到了超亿美元的钼矿。
又如专家体系(mycin)能辨认51种病菌，正确运用23种抗菌素，可帮忙医师确诊、治疗细菌感染性血液病，为患者供给最佳处方，成功地处理了数百个病例。
它还通过以下的测验：在相互阻隔的情况下，用mycin体系和九位斯坦福大学医学院医师，分别对十名不清楚感染源的患者进行确诊和处方，由八位专家进行评判，结果是mycin和三位医师所开出的处方对症有用;而在是否对其它可能的病原体也有用并且用药又不过量方面，mycin则胜过了九位医师。显现出较高的水平。
专家体系的成功，充分表明常识是智能的根底，人工智能的研讨有必要以常识为中心来进行。因为常识的表明、使用、获取等的研讨都获得较大的开展。因此，人工智能的研讨得以处理了许多理论和技能上问题。
2.4人工智能研讨的方针
1950年英国数学家图灵(,1912—1954)发表了”核算机与智能”的论文中提出闻名的“图灵测验”，形象地提出人工智能应该到达的智能规范;图灵在这篇论文中以为“不要问一个机器是否能思想，而是要看它能否通过以下的测验;让人和机器分别位于两个房间，他们只可通话，不能相互看见。
通过对话，假如人的一方不能区别对方是人仍是机器，那么就能够以为那台机器到达了人类智能的水平。图灵为此特地规划了被称为“图灵梦想”的对话。在这段对话中“询问者”代表人，“智者”代表机器，并且假定他们都读过狄更斯(s)的闻名小说《匹克威克别传》，对话内容如下：
询问者：在14行诗的首行是“你好像夏日”，你不觉得“春日”更好吗?智者：它不合韵。
询问者：“冬日”怎么?它可彻底合韵的。
智者：它确是合韵，但没有人情愿被比作“冬日”。
询问者：你不是说过匹克威克先生让你想起圣诞节吗?
智者：是的。
询问者：圣诞节是冬季的一个日子，我想匹克威克先生对这个比方不会介怀吧。智者：我以为您不够严谨，“冬日”指的是一般冬季的日子，而不是某个特别的日子，如圣诞节。
从上面的对话能够看出，能满足这样的要求，要求核算机不只能仿照并且能够延伸、扩展人的智能，到达甚至超越人类智能的水平，在现在是难以到达的，它是人工智能研讨的根本方针。
人工智能研讨的近期方针;是使现有的核算机不只能做一般的数值核算及非数值信息的数据处理，并且能运用常识处理问题，能仿照人类的部分智能行为。依照这一方针，根据现行的核算机的特色研讨完结智能的有关理论、技能和办法，树立相应的智能体系。例如现在研讨开发的专家体系，机器翻译体系、形式辨认体系、机器学习体系、机器人等。
2.5人工智能的研讨范畴
现在，人工智能的研讨是与具体范畴相结合进行的。根本上有如下范畴;专家体系,专家体系是依托人类专家已有的常识树立起来的常识体系，现在专家体系是人工智能研讨中展开较早、最活泼、成效最多的范畴，广泛运用于医疗确诊、地质勘探、石油化工、军事、文化教育等各方面。它是在特定的范畴内具有相应的常识和阅历的程序体系，它运用人工智能技能、仿照人类专家处理问题时的思想进程，来求解范畴内的各种问题，到达或接近专家的水平。
2.6机器学习
要使核算机具有常识一般有两种办法;一种是由常识工程师将有关的常识概括、收拾，并且表明为核算机能够承受、处理的办法输入核算机。另一种是使核算机自身有获得常识的才能，它能够学习人类已有的常识，并且在实践进程中不总结、完善，这种办法称为机器学习。
机器学习的研讨，首要在以下三个方面进行：一是研讨人类学习的机理、人脑思想的进程;和机器学习的办法;以及树立针对具体使命的学习体系。
机器学习的研讨是在信息科学、脑科学、神经心理学、逻辑学、模糊数学等多种学科根底上的。依赖于这些学科而共同展开。现在已经获得很大的开展，但还没有能彻底处理问题。
2.7形式辨认
形式辨认是研讨怎么使机器具有感知才能，首要研讨视觉形式和听觉形式的辨认。如辨认物体、地势、图象、字体(如签字)等。在日常日子各方面以及军事上都有广阔的用途。近年来敏捷展开起来运用模糊数学形式、人工神经网络形式的办法逐渐替代传统的用核算形式和结构形式的辨认办法。特别神经网络办法在形式辨认中获得较大开展。
2.8了解自然言语
核算机如能“听懂”人的言语(如汉语、英语等)，便能够直接用白话操作核算机，这将给人们带极大的便利。核算机了解自然言语的研讨有以下三个方针：一是核算机能正确了解人类的自然言语输入的信息，并能正确答复(或响应)输入的信息。二是核算机对输入的信息能产生相应的摘要，并且复述输入的内容。三是核算机能把输入的自然言语翻译成要求的另一种言语，如将汉语译成英语或将英语译成汉语等。现在，研讨核算机进行文字或言语的自动翻译，人们作了很多的尝试，还没有找到最佳的办法，有待于更进一步深入探索。
2.9机器人学
机器人是一种能仿照人的行为的机械，对它的研讨阅历了三代的展开进程：第一代(程序操控)机器人：这种机器人一般是按以下二种办法“学会”作业的;一种是由规划师预先按作业流程编写好程序存贮在机器人的内部存储器，在程序操控下作业。另一种是被称为“示教—再现”办法，这种办法是在机器人第一次执行使命之前，由技能人员引导机器人操作，机器人将整个操作进程一步一步地记录下来，每一步操作都表明为指令。示教完毕后，机器人按指令顺序完结作业(即再现)。如使命或环境有了改动，要重新进行程序规划。这种机器人能尽心尽责的在机床、熔炉、焊机、出产线上作业。日前商品化、实用化的机器人大都属于这一类。
这种机器人最大的缺点是它只能刻板地按程序完结作业，环境稍有改变(如加工物品略有倾斜)就会出问题，甚至发生风险，这是因为它没有感觉功用，在日本曾发生过机器人把现场的一个工人抓起来塞到刀具下面的情况。
第二代(自习惯)机器人：这种机器人配备有相应的感觉传感器(如视觉、听觉、触觉传感器等)，能获得作业环境、操作方针等简略的信息，并由机器人体内的核算机进行剖析、处理，操控机器人的动作。尽管第二代机器人具有一些初级的智能，但还需要技能人员协调作业。现在已经有了一些商品化的产品。
第三代(智能)机器人：智能机器人具有类似于人的智能，它装备了高灵敏度的传感器，因此具有超越一般人的视觉、听觉、嗅觉、触觉的才能，能对感知的信息进行剖析，操控自己的行为，处理环境发生的改变，完结交给的各种杂乱、困难的使命。并且有自我学习、概括、总结、进步已把握常识的才能。现在研发的智能机器人大都只具有部分的智能，和真正的意义上的智能机器人，还差得很远。
2.10智能决议计划支撑体系
决议计划支撑体系是属于管理科学的范畴，它与“常识—智能”有着极其亲近的联络。在80年代以来专家体系在许多方面获得成功，将人工智能中特别是智能和常识处理技能运用于决议计划支撑体系，扩展了决议计划支撑体系的运用规模，进步了体系处理问题的才能，这就成为智能决议计划支撑体系。
2.11人工神经网络
人工神经网络是在研讨人脑的奥妙中得到启发，试图用很多的处理单元(人工神经元、处理元件、电子元件等)仿照人脑神经体系工程结构和作业机理。在人工神经网络中，信息的处理是由神经元之间的相互作用来完结的，常识与信息的存储表现为网络元件互连间分布式的物理联络，网络的学习和辨认取决于和神经元衔接权值的动态演化进程。
多年来，人工神经网络的研讨获得了较大的开展，成为具有一种共同风格的信息处理学科。当然现在的研讨还仅仅一些简略的人工神经网络模型。要树立起一套完好的理论和技能体系，需要作出更多尽力和讨论。然而人工神经网络已经成为人工智能中极其重要的一个研讨范畴。
3.全文总结
人类通过五千的展开进入了根据常识的“常识经济”。人类社会空前地高速展开。常识是智能的根底，常识只有转化为智能才能发挥作用，常识无限的堆集，智能也就将在人类社会起越来越大的作用，更有人提出：常识经济的进一步展开将是“智能经济”。
“智能经济”是根据“广义智能”的经济，“广义智能”包括：人的智能、人工智能以及人和智能机器相结合的“集成智能”。能够想象根据广义智能的“智能经济”将比根据常识的“常识经济”将具有更高的智能水平，更高更快展开速度。
浅析机床数控系统的技术维护
数控系统经过一段时间的使用，电子原器件性能下降，甚至损坏，有些机械部件如导轮及导轮轴承等也是如此。为了保持机床能正常可靠地工作，延长其使用寿命，就必须对数控系统进行日常的维护。数控系统经过一段时间的使用，电子原器件性能下降，甚至损坏，有些机械部件如导轮及导轮轴承等也是如此。为了保持机床能正常可靠地工作，延长其使用寿命，就必须对数控系统进行日常的维护。概括地说主要注意以下几个方面:
一、制定数控系统的日常维护的规章制度
要根据各部件的特点，确定各自保养规则。如明确规定哪些部件需要经常清洁、校验（如cnc系统的光电输人机或电报机头的清洁）哪些部件需要定期润滑调整（如轴承、丝杠、传动齿轮的定期润滑支流伺服电动机电刷和换向器应每半月检查一次等）。
二、定期润滑
数控机床上需要定期润滑的部位均有说明，主要有机床导轨，丝杠，螺母、传动齿轮等处，一般用油枪注人，轴承和滚珠丝杠如有保护套式的可以经半年后拆开来注油。
三、尽a少开数控柜和强电柜的门
部环境温度，除非进行必要的维护，不能随便打开柜门，更不允许在使用时敞开柜门。
四、定期调整
丝杠螺母、导轨及电极丝挡块，进电块等，根据使用时间，间隙大小或沟槽深浅进行调整，部分数控线切割机床采用锥形开槽式的调节螺母，则需要适当地拧紧一些，凭经验和手感确定间隙，保持转动灵活，滚动导轨的调整方法为松开工作台一边的导轨固定螺钉，拧调节螺钉看百分表的反映使其紧靠另一边，挡丝块和进电块如使用日久，摩擦出沟痕，须转动或移动一下，以改变接触位置即可。
五、定时清扫数控柜的散热通风系统
应每天检查数控系统柜上各个风扇工作是否正常，应视工作环境状况，每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多，需及时清理，否则将会引起数控系统柜内温度过高，造成过热报警或数控系统工作不可靠。
六、定期更换
数控机床上的导轮、馈电电刷、挡丝块及导轮轴承等均为易损件，磨损后应更换。特别是电动机电刷的过度磨损将影响电动机的性能，甚至造成电动机的损坏，因此要定期检查和更换。
七、数控系统的输入、输出设备的定期维护
数控设备有的带有光电式纸带阅读机，如果读带部分被污染将导致读人信息出错，为此应做到以下几点:1经常对光电阅读机的表面、纸带压板以及纸带通道用蘸有酒精的纱布擦拭。
2、定期擦拭纸带阅读机的主动轮滚轴、压紧滚轴以及导向滚轴等运动部件。
3、定期对导向滚轴、张紧臂滚轴等加注润滑油。
4、在使用纸带阅读机时，一旦使用完毕，就应将装有纸带阅读机的小门关上防止灰尘落人。
八、经常监视数控系统用的电网电压
fanuc公司生产的数控系统，允许电网电压在额定值的85%-110%的范围内波动，如果超出此范围，就会造成系统不能正常工作，甚至会引起数控系统内部电子部件损坏。
九、注意及时关断电源
检修数控机床机械部位时，不需要电力驱动时，要切断电源，以防触电。修强电部位时，可不带电检修的一定要断电，需要带电检修的，要采取可靠的安全措施。修弱电部位时，在插拔接插件或集成电路等零部件之前，应关掉电源，防止损坏电气器件。
十、定期更换存储器用电池fanuc公司生产的数控系统内的存储器有两种:1不需电池保持的磁泡存储器。
器件，为了在数控系统不通电期间能保持存储的内容，内部没有可充电电池维持电路，在数控系统通电时，供电，并对可充电电池进行充电；当数控系统切断电源时，内的信息，在一般情况下，即使电池尚未失效，也应每年更换一次电池，以便确保系统能正常工作。另外，一定要注意电池的更换应在数控系统供电状态下进行。
总结
数控系统经过一段时间的使用，电子原器件性能下降，甚至损坏，有些机械部件如导轮及导轮轴承等也是如此。为了保持机床能正常可靠地工作，延长其使用寿命，就必须对数控系统进行日常的维护。数控系统经过一段时间的使用，电子原器件性能下降，甚至损坏，有些机械部件如导轮及导轮轴承等也是如此。为了保持机床能正常可靠地工作，延长其使用寿命，就必须对数控系统进行日常的维护。
参考文献：
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[6]陈绍廉．数控机床改造技术[m]．北京：航空工业出版社，1989
摘要：本文将对机床的数控化改造进行科学分析并从数控系统和机械系统的改造等方面提供可行性方案和思路。
关键词：普通机床;数控机床;系统改造
引言：随着制造业的不断发展，数控化机床率已经成为衡量一个国家制造业是否发达的主要标志。20世纪90年代我国有150多万台机床，目前我国家拥有机床约300万台，其中数控机床仅仅8万台左右，数控机床数量远远低于那些制造业发达的国家。我国普通机床设备陈旧老化、技术落后，严重影响生产力的发展。对普通机床进行数控改造已经成为既适合我国国情又使其具备先进的数控机床特点的最好途径。它将使企业走出困境，实现跨越式发展的必由之路。
1、机床数控化改造分析
数控化改造是指对普通化机床的某些部位进行改装，再配上经济型的数控装置和标准型数控系统。改造后的数控机床将在自动化程度上、专业性上、加工精度和生产率上大幅度提高。首先，要进行性价比分析。购置一架新机床大约需要340万元，从安装到调试要半年到一年的时间。改造旧机床需要100万元左右，改造时间约为3个月左右。其次，进行技术评估。主要包括改造后机床的精确度和使用性能。
2、数控机床的改造方案
一般情况下对数控机床的改造主要为两部分。一部分是机械部分改造，第二部分是数控系统改造。
2.1机械部分改造
机械系统改造是数控系统改造的关键技术。主要改造内容为提高过去零部件的灵活性，减小转动间隙和反向转动间隙。要想达到技术指标，要对导轨、主轴变动机构等进行改造。
3)进给机械改造。一般进给系统可以保持原来的支架系统，但是要调整弹簧，加装减速齿轮系统。
2.2数控系统的确定
在机床数字化改造过程中，自动控制系统是非常重要的.组成部分。因此，必须根据改造的实际需求选择合适的数控产品。目前，数控机床控制系统逐渐成熟，市场上出现了各种各样的品牌，大致可分为两大类：一类是常规数控系统;另一类是开放式数控系统。每一类控制系统都具有高、中、低不同档次供用户选择。因此，用户可以根据自己改造的控制精度、改造资金情况进行选择。
1)常规机床数控系统
常规机床数控系统比较著名的品牌主要有德国西门子的sinumerik，现在已经逐渐形成了产品系列，如sinumerik810、820，sinumerik840、850，sinumerik802等。日本的fanuc系列以及mitsubishim50系列。这些产品都是集成的、封闭体系结构，主要包括数控装置cnc、交直流驱动系统、可编程控制器、位置控制系统、通信系统以及辅助控制系统等。由于该类数控系统功能齐全、种类繁多、适用性较强以及信价比高，因而很多机床改造时首选这类控制装置，我国就有很多这类产品的用户。但是这类产品在开发过程中，由于硬件系统集成，用户不能随意更换，所以开发的灵活性不足。另外，系统的编程必须使用指定的软件和编程语言，数控装置程序开发采用nc，plc开发采用梯形图等，需要开发人员具有较高的软件编程能力。因此，这类数控装置已经逐步退了市场，而另一类数控产品即开放式机床数控装置成为了数控机床制造的主流。
2)开放式机床数控系统
开放式数控系统最大的优点就是结构灵活、编程方便。用户可以根据需要选择硬件结构，可以借助pc机强大的编程能力提高系统控制的性能。目前，市场常用的开放式机床数控产品主要有三种。每一种数控装置都是以pc为控制核心。第一种cnc+pc机的开放式数控装置。这类产品虽然提高开放程度，但是还是需要cnc作为机床的直接控制装置，pc机将各种命令、数据进行传输。因此，这类产品价格昂贵，结构也比较复杂。主要的代表是西门子的sinumerik840、850和日本的fanuc18i等产品。第二种是pc+运动卡式的开放式数控系统。这类产品完全采用pc机作为真正的控制核心，用户可以根据需要进行硬件结构设计并利用windows操作系统和高级编程软件进行开发。系统除了pc机外，比较重要的硬件是运动卡，它是对外控制伺服系统的控制接口。国内主要产品为有华中数控、广州数控等产品。结构如图1所示。第三种是全软件型开放式数控系统。这种系统以pc机为控制核心，主要采用软件形式实现运动系统控制。因此，更大程度的调高了灵活性，是当前机床数控系统的最新产品。
数控改造中还涉及伺服驱动系统的改造和设计。首先要选择合适的、配套的伺服电机。现在的机床可以选择直流电机，也可以选择交流电机，甚至步进电机。一般主轴电机选择交流电机;z轴、x轴以及u轴等坐标轴电机选择直流电机、交流电机皆可;工件拖动等辅助部分可采用直流电机。电机选择时注意电机的转矩、转速等指标。最后，电机一般采用专用的驱动控制模块或变频器进行控制，现在市场上都有比较成熟的产品可供选择。
3、结论
本文详细介绍了有关数控机床改造的过程和方法，对目前国内外有关产品进行了比较分析。本文提出系统改造主要以机械部分和数控装置的加装为主，改造过程中一定循序渐进，注意成本的控制，在调试中发现和解决问题。
参考文献：
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[2]韩瑞宝.普通机床数控改造方法与设计探讨[j].科技创新与应用，(12).
随着我国市场经济的发展，国内、外际市场竞争口益激烈，产品更新更为迅速，中、小批量的生产越来越多。而普通机床己不适应多品种、小批量生产要求，数控机床则综合了数控技术、微电子技术、自动检测技术等先进技术，最适宜加工小批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件。当变更加工对象时只需更换零件加工程序，无需对机床作任何调整，因此能很好地满足产品频繁变化的加工要求。
对于机械制造企业，单纯靠购买新的数控机床，所需投资大。为了节约资金，降低成本，利用原来的部分普通机床进行数控化改造，提高机械设备的数控化率，是一种有效的途径、本文主要讨论对ca6140型普通车床的数控化改造。
1总体改造方案
ca6140车床，主要用于对小型轴类、盘类以及螺纹零件的加工、对该机床的数控化改造分为机械和数控两部分，具体方案如：
1.2数控车床的结构改造要求
主轴进给系统采用伺服电机驱动，实现了无级调速、主轴和进给系统结构得到简化，传动刚度也大为提高，主轴后端安装了同步运转的脉冲编码器，用于加工各种螺纹。
1.2数控机床的布局要求
结构要紧凑以节省占地面积和空间，并采用全封闭或防护装置。
1.3床身的结构布局要求
床身是机床主要承载部件，本改造采用平床身，因为平床身是在普通机床上稍加改造而成的，价格相对较低，而且它的工艺性好，加工方便，并且刀架处于水平位置，易于保证刀具运动精度。
1.4数控车床的进给系统要求
进给调速范围大、定位准确、无间隙误差、有较高的传动效率。所以，为满足低摩擦要求，选用滚珠丝杠、螺母传动副做传动和导向元件，伺服电机与丝杠间采用一级减速器连接，以缩小传动链，提高系统刚度，并减少传动链误差。丝杠、电机与联轴器之间采用凸轮联轴器连接、采用2台伺服电机分别驱动纵向(z轴)和横向(x轴)的滚珠丝杠带动刀架完成进给运动。
1.5转塔式刀架
刀架系统采用电机转塔式刀架，可使机械结构简单，省去大量液压管路。
1.6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、开环伺服系统主要由步进电机驱动，结构简单，成本低廉、易掌握，调试和维护比较方便简单，已广泛应用于经济型数控机床。
2机械部分改造
2.1主传动系统
为了降低改装费用，保持原机床精度，主传动系统基本不变，保留原机床的主轴手动变速，改造后使主运动和进给运动分离，数控系统只控制主轴的起、停和正、反转及冷却液开、关。主传动系统仍采用原电机驱动，只是安装一个光电脉冲编码器，通过主轴一编码器一控系统一步进电机的信息转换系统来实现工件转一转，刀具进给一个导程的运动关系，以便完成车削螺纹运动。
根据机床主轴箱具体传动结构，编码器采用异轴联接方法，这样既能使编码器主轴与车床主轴按1:1的速比联接传动，又不破坏原车床结构，主轴孔仍能使用。主轴脉冲编码器安装时注意事项：小心轻放，不能有较大的冲击和振动，以防损坏玻璃光栅盘，造成报废；车床主轴的转速必须小于主轴脉冲发生器的最高允许转速，以免损坏脉冲编码器。
2.2进给系统
原机床的挂轮机构、进给箱、溜板箱、滑动丝杠、光杠等全部拆除，纵向进给系统以步进电机作为驱动元件，经一级齿轮减速转矩增大后，由滚珠丝杠传动。滚珠丝杠仍利用原丝杠位置，其螺母副通过托架安装在床鞍底部，滚珠丝杠两端加装接套、接杆及支承，与床身尾部步进电机相联接。步进电机经减速后和滚珠丝杠用套筒联轴器连接。横向进给系统中保留原手动机构，在原支承部位安装滚珠丝杠螺母副后，步进电泪l及减速器安装在横向溜板后方。
2.3刀架部分
拆除原手动刀架和小拖板，安装由数控系统控制的四工位电动刀架，效率高、工艺性能可靠、根据改造车床的型号及主轴中心高度，选用常州宏达机床数控设备厂生产的ld4-c6140型四工位电动刀架，利用系统内置固定式plc控制刀架的运动。
电动刀架安装时注意事项:电动刀架的两侧面与原车床纵、横向的进给方向平行；电动刀架与系统的连线在安装时应合理，以免加工时切屑、冷却液及其它杂物磕碰电动刀架连线，故电动刀架与系统的连线可沿横向工作台右侧面先走线到车床后面，再沿车床导轨下方拉出一铁丝滑线，走线到系统。
2.4导轨部分
由于是普通机床改造，原普通机床导轨表面可能有明显的划痕，这样就使摩擦系数变大，容易产生进给运动的失动。为了恢复机床导轨的精度，增加耐磨性，提高机床的稳定性，提高机床的防爬行和吸振功能，降低成本，对机床导轨选用聚四氟乙烯基软带改造机床导轨，现有许多资料详细阐述了聚四氟乙烯基软带的`粘贴工艺，可供用户参考。
3数控部分改造
在选择数控化改造中，数控装置的型号选择至关重要，因为机床改造后的可靠性和性能都和数控装置有关。本文根据机床数控系统选择的3步曲，即选档次、选厂家、选型号，最后选用了南京华兴数控有限责任公司生产的wa-21sn通用车床经济型数控系统，该系统是基于微处理器d70208h(nec公司生产的工控用通用cpu)的高性能经济型车床数控系统。具有普及型数控系统应有的大多数功能，如于轮、图形跟踪和模拟、主轴模拟量输出、内置固定式plc等。
4结语
改造后的结果：一是对ca6140普通车床进行数控技术改造后，机床的进给最大速度x，z轴分别为1200mm/min和3000mm/min；二是通过控制软件可以实现更加灵活、复杂的控制方法，在不增加或很少增加工人劳动强度的情况下，可满足不同场合的加工需要，充分体现数字控制高度智能化和柔性的优点；三是改造后的车床能大批量车削加工工件，产品合格率高，基本达到了原设计的要求。实践证明，这种改造后的车床，非常适用于加工中小批量、半青度要求较高的产品。
参考文献
[1]丁明军，宋丹.c6132普通车床的数控化改造[j].机电一体化，
[2]余英良.机床数控改造设计与实例[m].北京:机械工业出版社，
[3]张新义.经济型数控机床系统设计[m].北京:机械工业出版社，1994
[摘要]机床的数控化改造主要是将现代化技术应用到车床机械中，让传统形式下的机床操作转变为自动化的操作系统，实现预期的工艺目标。在我国逐步开展的机床数控化范围内，近些年，由于先进技术的出现，使得大批老式传统化机床的效率和潜在能力开始被逐渐地开发出来，在保证节约成本和降低资金的情况下，将现代传统式的机床结构，转变为数字化的结构改造是必须要实施的内容。
[关键词]车床机械结构；数字化技术；数控化改造
现阶段的车床在进行机械结构的数控化改造过程中，将一些传统的优势功能进行保留，在一些能够影响精度和进度的方面进行细致的改造，将机床机械的几何精度和运动精度方面的内容加入数字化技术，实现操作中的数控化，既能在成本上实现节约，又能够保证车床机械的改造，实现双赢的局面[1]。
1主传动系统的改造
在实际的改造过程中，需要保留原有的主传动系统以及变速操纵机构，将主运动、进给运动部分这两个系统采用分离的方式，从而使主电动机的作用变为主轴旋转。另外，将双速或者四速的电动机代替原车床中的主电动机，保证能够最大限度地提升车床的自动化程度，、批量较为集中的一些加工程序变成自动的切削速度转变。让原本传统机械中的大量无法精准操作的内容通过数控化的技术实现。在进行螺纹或者丝杠的加工程序时，需要将主轴和刀具之间的配合实现精准化，保证主轴一周运转之后，刀具能随之移动一个导程。一般实现这样的操作需要在主轴之上安装一个脉冲编码器，采用同轴安装或者异轴安装的方式，将脉冲编码器安装到主轴后方，或者箱内和箱后上方。一般异轴安装的方式需要设置成1：1的传动比[2]，将齿轮和同步齿轮与主轴相联系，保证同步的运转。而在连接的选材上一般是选用尼龙齿轮、波纹管、橡胶管等几种材料，这样既能够满足连接中的刚性条件，又能够保证柔性条件的辅助作用，使得角位移信号在传递的过程中，能够有效的将车床机械主轴部分的震荡吸收，使机械整体的运转能够保持平稳的状态，实现信号的准确传递。另外，在进行主轴脉冲编码器的安装时，需要注意不能够产生较大的冲击或震动，要保证光栅盘的完整性，且在主轴转速的设置中，要小于脉冲编码器所在主轴的最高允许转速以内，这样，才能够最大限度地保证脉冲编码器的使用寿命。
2纵横向进给系统的安装内容
纵向的进给系统中，传统机床中的走刀箱上方的丝杠轴承以及轴承座，还有双螺母的.位置都能够成为滚珠丝杠中的支承部分，将滚珠丝杠中的两端部分与床身尾部的进电动机相连，使支承、接杆、接套部分协调完善，同时采用减速箱的辅助实现速度的控制[3]。而在进行横向的进给系统安装时，需要将横向的进电动机步距设置在0.45°，并且保留传统机械中的手动装置，在支承的部分将滚珠丝杠螺母安装之后，再进行步进电动机的安装。另外，根据操作范围的距离还需要采取不同的方式进行布置，在靠近操作范围的地方，将一端设置一个支承短轴，与滚珠丝杠之间仅需要一个联轴套连接即可，而在远离操作范围之外的区域，则需要将滚珠丝杠和减速箱输出轴连接起来，选用的连接内容会在一个联轴套之上，添加一根连接短轴，这样，会将丝母座固定在中滑板中，实现横向的进给运动[4]。
3改造自动回转刀架
原有的刀架在进行改造之后，一般会出现多种自动刀架类型，现代在经济型的数控车床机械中一般会出现四方、五方、六方这三种自动转位刀架，在实际运行的过程中，通常采用的运转方式是根据不同的工作内容进行统一的分类设计。但目前使用的最广泛的一种方式是螺旋转位刀架，这种刀架在进行改造时会将原本的刀架拆下，重新设计一种自动电动的刀架作为主要的运转工具，通常情况下，刀架的运转需要依靠电动机的带动，而经济型车床机械的电动机一般会选用三相异步电动机。原本的卧式车床刀架被拆除之后，会直接安装微控的四工位电动刀架，根据不同车床中的主轴中心高度，以及车床的型号内容，将电动刀架的安装进行详细的分析之后，才能够选用，同时，安装时需要将原有的小溜板撤除，将电动机的风罩去除，逆时针转动电动机，将刀架的角度位置固定在45°之后[5]，即可进行运转。
4滚珠丝杠副的防护内容
在进行滚珠丝杠副的防护时，可以采用毛毡圈将螺母部分进行密封设置，在内孔位置做成螺纹的形状，实现两者之间的紧密包裹，一般毛毡圈的厚度会控制在螺距的2-3倍之间，并且会将其安装在内部的槽孔中，而外部的丝杠则直接可以用折叠式的塑料防护罩进行防护即可，有效地防止了磨粒和尘埃的粘附。
5结语
根据以上内容，对车床机械结构方面的数控化改造内容进行了系统性的分析，在现代车床机械的实际应用中，一般会根据不同生产内容进行特殊化改造，这样的改造方式不仅能够促进经济发展的有效进行，更能够让相关的技术人员进一步实现经济型的改造创新，在不断的技术发展和创新中，实现现代车床机械的进步发展。从而为我国整体经济的发挥在那做出宝贵的贡献。
参考文献
[2]张金龙,周楷京.普通车床数控化机械部分的改造设计[j].环球市场,2017,54(18):90.
[3]刘辉.c6140c1普通车床的数控化改造设计[d].青岛：青岛理工大学,.
[5]胡会娟,张华.普通车床机械结构的数控化改造[j].科技与创新,2016,14(8):70,72.
【关健词】机床;数控化改造;改造方案;机械系统;选型和设计;参数设计;
1引言
近年来，我国机械制造业得到了很快的发展，提高工业产品的质量及提高生产效率已经非常重要。
在各中、大型制造企业中也有相当数量的传统机床，且50%都是使用超过以上的旧机床，数控系统的使用寿命一般在5～10年，而我国大多数机床都在超期服役。
由于使用时间长，无法满足技术的进步和产品革新的要求。
要解决以上问题，提高企业加工能力和产品竞争力，有两种根本途径:(1)重新购置数控机床，淘汰旧设备;(2)对旧设备进行数控改造。
后者与前者相比，更具优势，主要表现在:
(1)交货期短。
尤其是大型机床和特殊专用机床优势更加明显。
(2)性能更稳定。
(3)设计风险小。
新机床设计中带来的技术、方案风险在大修改造中几乎不存在;
(4)可以更充分地体现用户的意愿。
(5)更有利于使用与维护。
(6)可以更快地获取最新的更实用的'备件;
(7)节省大量投资;
(8)降低投资风险。
机床数控化改造是一门综合性很强的机电一体化技术.通过对机床数控化改造应考虑的问题进行了分析,同时对数控系统的选型与机电匹配计算作了较为详细的论述,对于从事机床数控化改造工作具有一定的指导意义.
摘要：由于机床的数控化改造有较大的经济效益与社会效益，在日本、德国和美国等发达国家已经得到政府的大力扶持，而在中国这种改造才刚刚起步，机床的数控化改造是一项复杂的系统工程，只有抓好改造全过程的设计与管理，才能改造出高质量的数控机床。
关键词：数控化改造;数控系统;伺服系统
机床数控化改造有多种方案，机床类型不同，改造的内容也不同，所以机床改造内容并非一成不变，而要根据实际情况选取合适的方式，以使普通机床数控化改造后的性能与新的同类数控机床相近或相同。同时，在机床数控化改造完成后，还应注意培训数控机床的操作人员和编程人员，以使改造后的数控机床能够尽快发挥作用。
1、改造数控机床的因素分析
数控机床的使用提高了机床加工生产的效率。普通机床进行数控化技术改造后可以实现零件加工自动化;其次，零件加工性能更加稳定安全更加可靠。这是由于经数控技术改造的数控机床的各主要部件经过长期工作，几乎不会因刀刃变形而影响生产件的精度;再次，可以为零件生产厂家节约资金。与购买新的普通机床相比，普通机床的数控化改造一般可以节省一半以上的费用;最后，对于复杂的加工零件而言，改造难度越高，其功效提高的越显著：且可不用或少用工装，这样不但节约费用，还可以缩短零件生产的准备时间。由于所需加工产品的尺寸误差较小，精度要求高，不需要再进行修配。而数控机床由于实现了加工的自动化，计算机系统可以对刀具进行自动化管理，从而不会因为刀具的磨损而影响加工零件的精度与一致性;由于数控机床可以实现多种加工功能，因此可以加t出复杂的零件;由于实现了加工产品的自动化生产，数控机床的加工效率可以提高许多。计算机拥有强大的记忆和存储功能，因而可以把所需的程序存储下来，然后根据程序的规定自动去执行加工工序，实现加工的自动化;数控机床实现了多道工序集中完成，减少了频繁搬运被加工的零件，当零件装夹好后，可以实现多道工序的加工。
2、数控化改造的内容
2.1精度的恢复和机械传动部分的改进
机床改造过程中首要任务是对旧机床进行类似于通常的机床大修，以恢复机床精度，达到新机床的制造标准。但是机床数控化后对机床精度的要求与普通机床的大修是有区别的，即整个机床精度的恢复与机械传动部分的改进，都要为满足数控机床的结构特点和数控自动化加工的要求来进行。数控机床的主轴驱动系统和进给驱动系统分别采用交、直流主轴电动机和伺服电动机驱动。这两类电动机调速范围大，并可无极变速，因此使主轴箱、进给变速箱及其传动系统大为简化。由电动机直接连接主轴或滚珠丝杠。目前数控机床进给系统中常用的机械传动装置主要有滚珠丝杠副、静压蜗杆蜗母条和预加载荷双齿轮齿条三种。机床采用的导轨是新材料低摩擦因数的导轨，如滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。
2.2选定数控系统
根据要进行数控化改造机床的.控制要求，选择合适的数控系统是至关重要的。选择时，除了考虑各项功能满足要求外，还一定要确保系统工作可靠性。一般以性能价格比来选取，并适当考虑售后服务和故障维修等有关情况。如选用企业内已有数控机床中相同型号的数控系统，对今后操作、编程、维修等都带来较大的方便。伺服驱动系统的选取，也按改造数控机床的性能要求决定。若采用同一家公司配套供应的数控系统和伺服驱动系统，改造产品的质量和维修更容易得到保证。国产系统在目前市场上有各种经济型和标准型数控系统供应。其中，经济型数控系统具有结构简单，操作方便，技术易于掌握及制造成本低等优点，系统性能相对较差，可靠性不高。
2.3伺服系统设计
伺服系统分为开环、半闭环和闭环系统三种。开环控制系统主要由驱动控制单元、执行元件和机床组成。闭环伺服驱动由执行元件、驱动控制单元、机床以及反馈检测单元、比较控制环节组成。在普通机床的数控化改造中一般采用步进电动机和交流伺服电动机。交流伺服电动机调速方便，体积小，目前广泛用于数控机床的传动系统。与步进电动机相比，其精度高、价格昂贵，考虑到改造本身是经济型改造，因此一般选用步进电动机作为驱动装置。检测反馈单元一般用光栅、脉冲编码器等。在选择驱动装置时，一定要考虑其运转性能与电动机的匹配，同时也要考虑其接口数据与数控装置接口数据的匹配。目前国内外的数控系统厂家，都开发了与自己系统配套的驱动器，如广州数控适配da98系列驱动器，华中适配hsv系列动器，fanuc(发那科)本身开发了集成程度很高的多轴驱动器，所以一般优先考虑配套的驱动器。
2.4电气系统的改造设计
在进行机床数控化改造时，原机床的电气控制部分一般只能报废，重新按数控化改造要求进行设计制作。数控机床的强电控制部分设计中要特别注意的是，数控系统各接口信号的特点和形式要相配，并且在设计过程中应尽量简化强电控制线路。在电气控制系统的改造设计中，应该遵循：机床在满足控制要求的前提下，设计方案力求简单、经济，不宜盲目追求自动化和高指标，力求控制系统操作简单、车床使用与维修方便。机床中的主轴电动机、冷却泵电动机、刀架电动机等均需系统自动控制。数控机床中电气控制系统除了对机床辅助运动和辅助动作控制外，还包括对保护开关、各种行程、极限开关的控制，以及在操作盘上所有按键、操作指示灯等的控制。改造后的电气控制系统，不仅保留了机床传统控制系统的优点，同时具有体积小、功能强、通用性和灵活性强、使用维护方便等特点。
3、结语
由于机床数控化改造有多种方案，机床类型不同，改造的内容也不同，所以上述机床改造内容并非一成不变，而要根据实际情况选取合适的方式，以使普通机床数控化改造后的性能与新的同类数控机床相近或相同。另外，在机床数控化改造完成后，还应注意培训数控机床的操作人员和编程人员，以使改造后的数控机床能够尽快发挥作用。
数控车床在改变加工对象时，除了重新装卡零件和更换刀具外，只需更换零件加工程序即可加工出所要求的零件，而不需要对车床进行复杂的调整，具有很高的工艺适应性及灵活性。
刀具补偿的实现是十分重要，它不仅对被加工零件的质量影响巨大，而且可以决定着机床功效的发挥和安全生产的顺利进行。
所以无论是手工编程或计算机辅助编程，在编制加工程序时，选择合理的确定刀具补偿，是提高加工质量和加工效率的前提。