南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書年 月 日學(xué) 生姓 名 李吉虎專業(yè)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用 班級 05 數(shù)控三 聯(lián)系方式 13222183358指 導(dǎo)教 師 魏建華職稱 講師工作單位南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院聯(lián)系方式：電話及 E-mail13912255627wjh@neetc.edu.cn設(shè)計（論文）題目：X5025 立式升降臺銑床的數(shù)控改造任務(wù)、目的與要求：將一臺 X5025 型立式升降臺銑床改造成數(shù)控銑床，改造目的主要能完成銑、鏜、鉆等切削運動，能在沒有模板的情況下完成凸輪、樣板、模具等形狀復(fù)雜零件加工。所要達到的技術(shù)要求：主軸轉(zhuǎn)速 80 r/min-5440 r/min，工作臺的行程 750×400mm。驅(qū)動部件具有高性能，伺服電機要可靠，輸出力矩要大，高低速性能要好，系統(tǒng)具備手動回機械零點功能，機床的定位精度和重復(fù)定位精度要高，能在不需要模具的情況下能確保零件的加工精度。參考資料：【1】 李宏勝主編 《機床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用》 高等教育出版社，2001【2】 秦憶主編 《現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)》 重慶大學(xué)出版社，1995【3】 文懷興 夏田編著 《數(shù)控機床系統(tǒng)設(shè)計》 化學(xué)工業(yè)出版社，2005【4】 林宋主編 《現(xiàn)代數(shù)控機床》 化學(xué)工業(yè)出版社，2003【5】 李善術(shù)主編 《數(shù)控機床及其應(yīng)用》 機械工業(yè)出版社，2002【6】 文懷興主編 《數(shù)控銑床設(shè)計》 化學(xué)工業(yè)出版社，2006進度安排：自 08 年 2 月 20 日起至 08 年 5 月 28 日止，共計 13 周。具體安排如下：1、調(diào)研、搜集資料，論文提綱或設(shè)計方案確定 2 月 20 日—— 3 月 15 日2、完成論文初稿或初步設(shè)計，通過第二次檢查 3 月 15 日——4 月 20 日3、修改并完善畢業(yè)設(shè)計（論文） ，通過第三次檢查，定稿、裝訂 5 月 25 日4、通過畢業(yè)設(shè)計（論文）審核，準(zhǔn)備答辯 5 月 28 日教研室審核 教學(xué)系審核南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）過程檢查情況記錄表學(xué)生姓名：李吉虎 學(xué)號：05233320 所在系：機電系 班級： 05 數(shù)控三 題目： X5025 立式升降臺銑床的數(shù)控改造 指導(dǎo)老師：魏建華 檢查指導(dǎo)順序 檢查指導(dǎo)內(nèi)容 檢查指導(dǎo)意見 指導(dǎo)教師簽 名 檢查指導(dǎo)日 期第一次（開題檢查）檢查學(xué)生的設(shè)計開題方案或論文提綱，并對是否同意開題提出意見第二次（初稿檢查）審閱學(xué)生論文初稿或初步設(shè)計，提出修改意見第三次（論文設(shè)計完善）審閱學(xué)生完成的設(shè)計（論文）對二稿提出修改、完善意見第四次（正稿核定）審核學(xué)生的設(shè)計（論文）正稿，提出定稿意見南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文開題報告書2007-2008 學(xué)年機電系 數(shù)控技術(shù) 專業(yè)學(xué) 號 05233320 姓 名 李 吉 虎 專 業(yè) 數(shù) 控 技 術(shù)企業(yè)導(dǎo)師 唐 建 秋 學(xué)校導(dǎo)師 魏 建 華 開題日期 2008.03.01 填表日期 2008 年 03 月 02 日畢業(yè)論文題目 X5025 的數(shù)控改造畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和要求 一、設(shè)計的內(nèi)容（1）主傳動系統(tǒng)設(shè)計與要求（2）伺服系統(tǒng)設(shè)計與要求（3）數(shù)控機床中的 PLC 控制（4）數(shù)控機床的潤滑系統(tǒng)二、設(shè)計的要求根據(jù)本公司的要求對 X5025 進行數(shù)控改造，對其總體結(jié)構(gòu)進行詳細的分析。并對數(shù)控機床的主要結(jié)構(gòu)進行合理設(shè)計，主要包括以下幾個方面：主傳動系統(tǒng)、進給伺服系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計與要求，機床床身結(jié)構(gòu)、導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析。正確擬訂設(shè)計方案，合理并準(zhǔn)確繪制其主要部件、機床總裝圖、數(shù)控系統(tǒng)原理圖。通過這次的設(shè)計，初步掌握機床的總體結(jié)構(gòu)并進一步加深了對機床的認(rèn)識，為以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。課題的研究思想和方法工作方案 1.收集、整理相關(guān)資料2.了解機床的總體結(jié)構(gòu)及工作原理3.合理設(shè)計機床各主要結(jié)構(gòu)4.繪制全部零件圖及機床總裝圖、數(shù)控系統(tǒng)原理圖5.審核機床設(shè)計是否合理，設(shè)計圖紙是否準(zhǔn)確、完整第 1 頁 共 35 頁目 錄第一章 前言··············································41.1 概述················································41.2 普通銑床數(shù)控化改造的條件·······························41.3 普通銑床數(shù)控化改造的一般步驟····························4第二章 總體方案的確定····································6第三章 主傳動系統(tǒng)設(shè)計····································73.1 確定主軸傳動功率······································73.2 電動機的選擇····························第 2 頁 共 35 頁··············83.3 主傳動的調(diào)速過程······································8第四章 伺服進給傳動系統(tǒng)設(shè)計·····························104.1 滾珠絲杠螺母副的設(shè)計和選用·····························104.1.1 滾珠絲杠螺母副的計算································104.1.2 滾珠絲杠的安裝····································164.1.3 滾珠絲杠螺母副的支承方式····························164.2 軸承的選用和計算······································174.2.1 軸承的載荷計算····························第 3 頁 共 35 頁·········174.2.2 軸承的派生軸向力計算································194.2.3 軸承的軸向載荷計算·································194.2.4 軸承的當(dāng)量動載荷計算································194.2.5 驗算兩軸承的壽命···································204.3 同步帶輪傳動的設(shè)計和計算································204.3.1 確定梯形齒同步帶輪的基本參數(shù)·························204.3.2 確定帶的中心距·····································214.3.3 選擇帶的類型······································22第 4 頁 共 35 頁4.4 電機的選擇和計算·······································224.1.1 確定電機的類型·····································224.4.2 伺服電機的計算·····································234.4.3 電機的安裝········································25第五章 數(shù)控銑床的 PLC 控制·······························265.1 電氣接口············································265.2 銑床的安全互鎖········································27第六章 數(shù)控機床的潤滑系統(tǒng)·······························29第 5 頁 共 35 頁6.1 潤滑的作用··········································296.2 數(shù)控銑床的潤滑系統(tǒng)···································29小結(jié)·····················································30參考文獻·················································31[摘要］本文對一臺普通銑床進行數(shù)控化改造，在改造后要達到高的靜、動剛度；傳動副之間的摩擦系數(shù)小，反向傳動無間隙；輸出轉(zhuǎn)矩大等要求。對主傳動部分不作太大的變動，保留原有傳動鏈，為了滿足調(diào)速范圍和轉(zhuǎn)矩特性，采用調(diào)速電機的無級變速和機械的有級變速相結(jié)合的配置方式。進給傳動需作較大改動才能滿足數(shù)控加工的要求，文中對滾珠絲杠、電機的選用等方面進行了詳細第 6 頁 共 35 頁的設(shè)計分析。通過對銑床的數(shù)控改造設(shè)計，對機床的機械結(jié)構(gòu)有了進一步的感性認(rèn)識，為以后的發(fā)展作了鋪墊。[關(guān)鍵字］數(shù)控改造 主運動 伺服進給系統(tǒng) 滾珠絲杠第一章 前言1.1 概述隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，普通機床已越來越不能滿足現(xiàn)代加工工藝及提高勞動生產(chǎn)率的要求，數(shù)控機床已成為衡量一個國家機械制造水平的重要標(biāo)志。目前大多數(shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大多數(shù)是普通機床，機床數(shù)控化比較低。如果大量添置全新的數(shù)控機床，不僅資金投入量大、成本高，而且第 7 頁 共 35 頁又會造成原有設(shè)備的閑置浪費。把普通機床改造為數(shù)控機床則不失為一條提高數(shù)控化率的有效途徑。普通機床的數(shù)控化改造，就是在機床上增加微機控制裝置，使其具有一定的自動化能力，以實現(xiàn)預(yù)定的加工工藝目標(biāo)。這種機床改造花費少，改造針對性強，時間短，改造后的機床大多能克服原有機床的缺點和存在的問題，生產(chǎn)效率高。在實際生產(chǎn)中銑床的應(yīng)用十分廣泛，主要用于加工平面或成形表面。例如，在立式銑床上加工圓弧、凸輪一類的平面曲線時，就要借助于圓工作臺、分度頭等機床附件，并對機床進行相應(yīng)調(diào)整。加工精度較低，機床調(diào)整困難。所以對銑床進行數(shù)控化改造的實際應(yīng)用有很多，改造的目的一方面提高加工精度，另一方面可以利用數(shù)控方法加工任意圓弧面和凸輪的曲面。1.2 普通銑床數(shù)控化改造的條件并不是所有的舊機床都適合于數(shù)控改造。改造的機床應(yīng)具備如下幾個條件：（1）機床基礎(chǔ)件必須有足夠的剛度數(shù)控機床屬于高精度機床，要求有很高的移動精度。通常閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量為 0.001mm，開環(huán)系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量為 0.005mm 或 0.01mm。高的定位精度和輪廓加工精度要求機床的基礎(chǔ)件具有很高的動、靜剛度?；A(chǔ)件剛性不好則受力后容易變形，且這種變形具有很大的不確定性，無法用數(shù)控系統(tǒng)中的補償功能進行補償。因此，基礎(chǔ)件剛性不好的機床不適宜改造為數(shù)控機床。（2）改造費用合適、經(jīng)濟性好機床改造費用分為機床和電氣兩部分。一方面是維修和改動原有機床部分，更換已磨損的部件；另一方面是更換原有機床控制柜，用新的數(shù)控系統(tǒng)和強電裝置代替。改造費用與原有機床零件的利用多少有關(guān)，也與采用何種控制系統(tǒng)有關(guān)。由于經(jīng)濟上的考慮，目前通常采用步進驅(qū)動的經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)進行機床改造。改造總費用多少才算合適要因用戶而異。一般來說，不超過同類規(guī)格設(shè)備價格的一半，在經(jīng)濟上就算合適。1.3 普通銑床數(shù)控化改造的一般步驟（1）舊機床的設(shè)備選型通常對一臺舊機床，是否需要進行數(shù)控化改造，首先應(yīng)對設(shè)備進行基礎(chǔ)估價，這也就是設(shè)備選型。以判斷該設(shè)備是否具有改造價值，改造后能不能滿足要求，改造成功的可能性等，這些都與設(shè)備的選擇密切相關(guān)，所以選型是設(shè)備改造的首要環(huán)節(jié)。（2）確定改造的技術(shù)方案設(shè)備選擇確定后，就要制定、落實明確的技術(shù)改造方案。通常需要從以下兩個方面論證；一是明確該設(shè)備改造后的加工對象及預(yù)期目標(biāo)；二是資金投入的估算。上述兩項的確定，最好綜合考慮，因為投入的改造費用主要與以下幾點有關(guān)。①數(shù)控系統(tǒng)的選擇。②機床本身固有幾何精度的修復(fù)及保養(yǎng)。③機床電器及附件的更換。④機床輔助系統(tǒng)（主軸系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等）的維修及保養(yǎng)。⑤機床外觀質(zhì)量的修復(fù)。第 8 頁 共 35 頁⑥機床改造的技術(shù)勞務(wù)費用。⑦機床改造后的綜合調(diào)試、檢測、參數(shù)補償?shù)?。?）改造前的準(zhǔn)備工作技術(shù)改造方案確定以后，應(yīng)對機床進行檢測，若機床精度低，就必須對機床本身的精度進行恢復(fù)。主要有兩方面：一是機械進度的恢復(fù)；二是電氣部分的恢復(fù)。如主軸精度的恢復(fù)、機床導(dǎo)軌精度的恢復(fù)（平行度、垂直度等） ，以提高傳動精度和效率。對機電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、機械接口進行測繪、設(shè)計、制造、修復(fù)、保養(yǎng)。同時要做好對改造機床機械及電氣部分的準(zhǔn)備工作，如數(shù)控系統(tǒng)及相應(yīng)配置的準(zhǔn)備、機械改造條件（傳動箱連接件、滾珠絲杠等）的準(zhǔn)備。（4）機床的改造包括對機床改造部分的現(xiàn)場施工、安裝和連接；機床聯(lián)調(diào)實驗；機床及控制系統(tǒng)各部分功能聯(lián)動實驗；工作可靠性運行；機床定位精度、重復(fù)定位精度、各種補償功能的調(diào)試；機床的加工切削實驗。（5）改造完成后的驗收一般驗收要做以下工作：外觀檢查、機床及系統(tǒng)的各種功能檢測、機床精度檢測（定位精度、重復(fù)定位精度等） 、機床的負荷實驗、標(biāo)準(zhǔn)試件的切削、典型零件的加工等。第 9 頁 共 35 頁第二章 總體方案的確定將一臺 X5025 型立式升降臺銑床改造成數(shù)控銑床，改造目的主要能完成銑、鏜、鉆等切削運動，能在沒有模板的情況下完成凸輪、樣板、模具等形狀復(fù)雜零件加工。所要達到的技術(shù)要求：主軸轉(zhuǎn)速 80 r/min-5440 r/min，為提高其自動化程度，或者批量相對集中，需在加工過程中自動變換切削速度。如何將機械傳動的進給改造成數(shù)控系統(tǒng)控制的自動進給，還應(yīng)具有更好的精度要求。驅(qū)動部件具有高性能，伺服電機要可靠，輸出力矩要大，高低速性能要好，系統(tǒng)具備手動回機械零點功能，機床的定位精度和重復(fù)定位精度要高，能在不需要模具的情況下能確保零件的加工精度。為了滿足主傳動的要求，需更換原有的主軸電機；對進給系統(tǒng)而言，將原來的手動進給的手柄、刻度盤、軸承、軸承支座、普通絲杠、螺母支座等零件拆除。為了滿足高的定位精度和重復(fù)定位精度，需將在原來的導(dǎo)軌表面粘接聚四乙烯軟帶，對其表面還要進行鏟、刮，才能到達所需的精度要求。第 10 頁 共 35 頁第三章 主傳動系統(tǒng)改造設(shè)計對普通銑床進行數(shù)控改造時，為提高其自動化程度，或者批量相對集中，需在加工過程中自動變換切削速度，可用雙速電機代替原銑床的主電動機。一般采用由直流或交流調(diào)速電動機作為驅(qū)動的電氣無級調(diào)速。但由于數(shù)控銑床的運動調(diào)速范圍較大，單靠調(diào)速電機無法滿足這么大的調(diào)速范圍，另一方面調(diào)速電機的功率扭矩特性也難于直接與機床的功率和轉(zhuǎn)矩要求相匹配。為擴大調(diào)速范圍，適應(yīng)低速大轉(zhuǎn)矩的要求，也可以用齒輪有級調(diào)速和電動機的無級調(diào)速相結(jié)合的調(diào)速方式，以滿足機床要求的調(diào)速范圍和轉(zhuǎn)矩特性。3.1 確定主軸傳動功率數(shù)控銑床的加工范圍一般都比較大，所傳動的額定功率可以根據(jù)典型切削工藝的情況計算，根據(jù)設(shè)計的銑床主要的加工范圍，查機床設(shè)計手冊確定如下典型加工工藝：用高速剛圓柱平刀銑削灰鑄鐵工件平面，刀具直徑 D=100㎜，刀齒數(shù)為 5，工件材料為 HT200，硬度 190HBS，切削速度 =20.5 ，進給vmin速度為 120 ，背吃刀量 ＝5㎜，切削寬度為 65㎜。minap= Dv?1式中 n—主運動的轉(zhuǎn)速（ ）srv—切削速度（ ）mD—刀具的最大直徑（㎜）代入數(shù)值得： =65r／minn則每齒進給量 0.18㎜???39012zFS根據(jù)典型切削工藝公式：P 切＝2.8× · · ·B· · ·2?t9.0sz74. n190H式中： t—切削厚度，即被吃刀量（㎜）—每齒進給量（㎜）szB—切削寬度（㎜）第 11 頁 共 35 頁Z—刀具齒數(shù)HB—材料硬度代入數(shù)值得： P 切 =2.8× ×5 ×0.00375 ×65×10×3200× =1760W=1.76KW102?9.074.0190主傳動的總效率一般可取為 η=0.70～0.85,數(shù)控機床的主傳動多用調(diào)速電機和有限的機械變速傳動實現(xiàn)，傳動鏈較短，因此效率可取較大值，由此可求得主軸傳遞的功率為：P= = =2.2kw?p切 80.7613.2 主軸電動機的選擇現(xiàn)在數(shù)控銑床常用的無級變速機構(gòu)為直流或交流調(diào)速電動機。本設(shè)計中采用交流調(diào)速電動機，它是靠調(diào)節(jié)供電頻率的辦法調(diào)速。因此，常稱為調(diào)頻主軸電動機。這種電機的功率、轉(zhuǎn)矩特性見圖 3-1。通常，額定轉(zhuǎn)速 為 1500nd，額定轉(zhuǎn)速向上至最高轉(zhuǎn)速 為恒功率，如圖所示區(qū)域Ⅰ；額定轉(zhuǎn)速minr nmax至最低轉(zhuǎn)速 為恒轉(zhuǎn)矩，如圖所示區(qū)域Ⅱ。dmin圖 3-1 交流電動機的功率、轉(zhuǎn)矩特性Ⅰ—恒功率區(qū)；Ⅱ—恒轉(zhuǎn)矩區(qū)這種電機由于體積小，轉(zhuǎn)動慣性小，動態(tài)響應(yīng)快，沒有電刷，能達到的最高轉(zhuǎn)速比同功率的直流電動機高，磨損和故障也少?，F(xiàn)在，在中、小功率領(lǐng)域，交流調(diào)速電動機占優(yōu)勢，應(yīng)用更加廣泛。3.3 主傳動的調(diào)速過程ⅠⅡ maxdminP/KW第 12 頁 共 35 頁為了實現(xiàn)數(shù)控銑床的無級變速，本機床的主軸電機采用雙速電機，通過雙速開關(guān)可實現(xiàn)主軸正轉(zhuǎn)高速，低速和反轉(zhuǎn)高速，低速四檔功能，而每一種功能狀態(tài)下，又可通過機械齒輪變速達到調(diào)整的目的。當(dāng)手柄處于 OUT 時離合器脫離，主電動機由寶塔式帶輪帶動同步帶輪進行減速再經(jīng)小齒輪和大齒輪減速帶動主軸旋轉(zhuǎn)；當(dāng)手柄處于 IN 時離合器吸合，小齒輪和大齒輪脫離，主電動機由寶塔式帶輪直接帶動主軸旋轉(zhuǎn)，從而達到調(diào)整的目的。第 13 頁 共 35 頁第四章 伺服進給系統(tǒng)的設(shè)計根據(jù)設(shè)計的目的，將原來的手動進給改換成由電機經(jīng)同步帶輪帶動絲杠進行控制，為提高傳動精度和工作平穩(wěn)性將普通絲杠改換成滾珠絲杠傳動。與普通絲杠相比滾珠絲杠具有以下優(yōu)點：摩擦力低及效率高，其傳動扭矩只有普通絲杠的 1/3，所以滾珠絲杠的機械效率遠高于普通絲杠，即使在低速情況下也不會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。滾珠絲杠可以完全消除絲杠與螺母之間的間隙并可實現(xiàn)滾珠的預(yù)緊，因而軸向剛度高，反向時無空行程，定位精度高。與普通絲杠相比，滾珠絲杠的使用壽命是普通絲杠的 4～10 倍。根據(jù)銑床的機械結(jié)構(gòu)特點和加工需要，選擇內(nèi)循環(huán)方式的滾珠絲杠，其內(nèi)循環(huán)滾珠的回路短，滾珠數(shù)目少，流暢性好，摩擦損失小，傳動效率高，且徑向尺寸緊湊，軸向剛度高。4.1 滾珠絲杠螺母副的設(shè)計和選用4.1.1 滾珠絲杠螺母副的計算本文所改造的銑床需將三個軸都用數(shù)字控制，對 X、Y、Z 向的滾珠絲杠都要進行計算與分析，滾珠絲杠螺母副是將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為工作臺的直線運動。首先計算 X 向的滾珠絲杠，對其進行分析。（1）工作臺 X 向進給部分的改造計算1）切削力的估算切削力由刀具的材料、銑削工件的材料、切削用量等許多因素決定。但還可以從已知機床的電動機的功率和主軸上傳動的功率反推出工作臺進給時的銑削力。該機床進給傳動的功率較小，可在主傳動功率上乘以一個系數(shù) k。由機床設(shè)計手冊查得銑床 k 為 0.85。主傳動功率包括切削功率 ，空載功率 ，附加功率 三部分，即總功cPmomcP率： mcocP??空載功率是機床無切削負載時主傳動系統(tǒng)空載所消耗的功率，對于一般輕載、高速的中、小型機床，可達總效率的 50%，現(xiàn)取 。mo5.0?附加功率 是指有了切削載荷后所增加的傳動件的摩擦功率，它直接與mc載荷大小有關(guān)?？捎孟率接嬎?，即 ，所以總功率為cmcP)1(???第 14 頁 共 35 頁ccPP)1(5.0????則 2c在進給傳動中的切削功率 ???25.0kPct主軸上的傳動功率為 1.45KW，電動機功率為 2.2KW，則6.0245.1??（KW）988??ctP切削時主軸上的轉(zhuǎn)矩為（N·cm）nMctn9740?主軸上的轉(zhuǎn)速有 8 種，先用最低轉(zhuǎn)速 n=80 代入，則主軸上最大轉(zhuǎn)矩minr為（N·cm）6.209.47???n銑刀的最大直徑為 32㎜，主切削力 （N） 。285.36?cF銑削加工時銑削進給力 與主切削力 之間的比值由機床設(shè)計手冊查得f1.0～1.2，取 1，則 =2852N，垂直分力 與主切削力 之間?cfF?cfFf fNFcF的比值為 0.75～0.8，取 0.75，則cfNcfN=0.75×2852=2139（N）f2）滾珠絲杠承載能力的計算①當(dāng)量動載荷 選用滾珠絲杠直徑 時，必須保證絲杠工作時，在一定的mCod軸向載荷作用下，絲杠在運轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)后，在它的滾道上不產(chǎn)生疲勞點蝕現(xiàn)象。這610個軸向負載的最大值 即為該滾珠絲杠副所能承受的最大當(dāng)量動載荷 。m mC燕尾形導(dǎo)軌： )2('WFfKFcp??式中 、 、 —切削分力（N） ；fpcW—移動部件的重量（㎏） ；第 15 頁 共 35 頁—導(dǎo)軌上的摩擦因數(shù)'fK— 考慮顛覆力矩影響的實驗系數(shù)。本文中機床導(dǎo)軌為燕尾滑動導(dǎo)軌，表面粘接聚四乙烯軟帶，查機械設(shè)計手冊可取 K=1.4 =0.04，工作臺質(zhì)量 ，工件與夾具的最大質(zhì)量為 。'f Kg10Kg250將數(shù)據(jù)代入式中：1.4×2852＋0.04（2×2139＋2852＋350×9.8）=4415.2N?mF=（1/2～1/3） =（1/2～1/3）×0.35=0.12～0.175svmaxv min取 =0.15sin絲杠平均轉(zhuǎn)速： = =25osL10?615.0?inr式中 —最大切削力下的進給速度（ ）sv m—滾珠絲杠導(dǎo)程（㎜）oL工作壽命，單位為 r： = =22.56106nTL?61052?則 = =13.48（KN）awmfFC3?.45.23?式中 —運轉(zhuǎn)系數(shù)，無沖擊取 1.2～1.5，有沖擊取 1.5～2.5；wf—精度系數(shù)，精度為 1、2、3 級時 =1，精度為 4、5、6 級時 =0.9；a af af－軸向平均載荷（N）mF查滾珠絲杠產(chǎn)品樣本中與 相近的額定動載荷 ，使得 ＜ ，然后由mCaCma此確定滾珠絲杠副的型號和尺寸。查滾珠絲杠產(chǎn)品樣本，選擇 =14.318 KN,絲杠直徑為 32㎜，導(dǎo)程為 6㎜，初步選擇絲杠型號為 FZ3206-3-P3×903/1060。②最大靜載荷當(dāng)滾珠絲杠在靜態(tài)或低速情況下工作時，滾珠絲杠副的破壞形式主要是滾珠與滾道型面在接觸點上產(chǎn)生塑性變形，當(dāng)塑性變形超過一定限度就會使?jié)L珠絲杠無法正常工作。一般允許其塑性變形量不超過滾珠直徑 的萬分之一。此wd第 16 頁 共 35 頁時的軸向負載 稱為額定靜載荷。選用時應(yīng)使相應(yīng)的滾珠絲杠的額定靜載荷滿oaC足如下條件： soafF?mx式中 —滾珠絲杠的最大軸向工作載荷；—靜態(tài)安全系數(shù)。一般 =1～2，當(dāng)有沖擊時 =2～3。sf f f所選絲杠的靜載荷為 40.699 KN， =2，代入式中得：s=40.699/2=20.3495 KNsoafC而 =4900N 遠遠小于額定靜載荷 ，滿?maxF28.9350.4123min???? oaC足上述條件。③穩(wěn)定性驗算細長絲杠在受壓縮載荷時，不會發(fā)生失穩(wěn)的最大壓縮載荷為臨界載荷（N）erF32-1.2×3.175=0.028（m）??wDd2.102式中 —絲杠公稱直徑，m—滾珠直徑，mw14500(N)?????2410204175.8.3.3LdfFer式中 —絲杠底徑，m2—絲杠最大受壓長度，m0—絲杠的支承方式系數(shù)，見表 4-31f表 4-3 滾珠絲杠的支承方式系數(shù)支承方式 一端固定一端自由（F-O）兩端浮動（S-S）一端固定一端游動（F-S）兩端固定（F-F）1f0.25 1.00 2.00 4.00第 17 頁 共 35 頁而 =3458.4（N） ，滿足條件：maxF 2041max.3LdfFer???④臨界轉(zhuǎn)速 對于高速長絲杠有可能發(fā)生共振，需驗算臨界轉(zhuǎn)速，不會發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速 。)in(rc4439（ ）???2275.08391910CcrLdfn inr式中 —絲杠支承方式系數(shù)2f—臨界轉(zhuǎn)速計算長度，自由端或浮動端到螺母的最大距離（m）c絲杠的最大轉(zhuǎn)速 3000 ，符合條件 。?maxninrcrn?max根據(jù)上述驗算此型號滾珠絲杠符合要求，因此 X 向滾珠絲杠選擇型號為FZ3206-5-P3×903/1060。（2）工作臺 Y 向進給部分的改造計算對于 Y 向的滾珠絲杠的計算與 X 向基本相同。首先對切削力進行估算，然后根據(jù)當(dāng)量動載荷 和最大靜載荷初選滾珠絲杠的型號，最后對所選型號的滾mC珠絲杠進行剛度驗算。若符合要求就選定此型號滾珠絲杠，若不符合要求則按上述步驟進行重新選擇。上面已經(jīng)對切削力進行了估算，這里就不需要重復(fù)計算。接下來就計算當(dāng)量動載荷 和最大靜載荷初選滾珠絲杠的型號。Y 向移動部件的重量不僅包括mC工作臺、夾具和工件的質(zhì)量，還需加上床鞍的重量。所以 W=（100+250+45）×9.8=3871（N）機械設(shè)計手冊可?。篕=1.4 =0.04'f軸向平均載荷： )2('WFKFcpfm??=1.4×2852＋0.04（2×2139＋2852＋3871）=3992.8+480.04=4472.84（N）最大切削力下的進給速度： =（1/2～1/3） =（1/2～1/3）svmaxv×0.35=0.12～0.175 min第 18 頁 共 35 頁取 =0.15svmin絲杠平均轉(zhuǎn)速： = =25osLv10?615.0?minr工作壽命，單位為 r： = =22.56nT602—運轉(zhuǎn)系數(shù)，無沖擊取 1.2～1.5，有沖擊取 1.5～2.5；wf—精度系數(shù)，精度為 1、2、3 級時 =1，精度為 4、5、6 級時 =0.9；a af af查機械設(shè)計手冊得： =1.2 =1wfaf則 = =13.659（KN）amfFLC3?1.8475.3?查滾珠絲杠產(chǎn)品樣本中與 相近的額定動載荷 ，使得 ＜ ，然后由mCaCma此確定滾珠絲杠副的型號和尺寸。查滾珠絲杠產(chǎn)品樣本，選擇 =14.318 KN,絲杠直徑為 32㎜，導(dǎo)程為 6㎜，初步選擇絲杠型號為 FZ3206-5-P3×450/530。②最大靜載荷所選絲杠的靜載荷為 40.699 KN，查機械設(shè)計手冊得： =2，代入式中得：sf=40.699/2=20.3495 KNsoafC而 4900N 遠遠小于額定靜載荷 ，滿足 。?maxFoaCsoafCF?mx③穩(wěn)定性驗算細長絲杠在受壓縮載荷時，不會發(fā)生失穩(wěn)的最大壓縮載荷為臨界載荷 （N）erF絲杠底徑： 32-1.2×3.175=0.028（m）??wDd2.102查表 4-3 得： =2f臨界載荷： 14500(N)???2410204175.8.3.3LfFer而 =3458.4（N） ，滿足條件：max 2041max.3LdfFer?④臨界轉(zhuǎn)速 對于高速長絲杠有可能發(fā)生共振，需驗算臨界轉(zhuǎn)速，不會發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速 。)in(rc第 19 頁 共 35 頁查手冊得： =32f臨界轉(zhuǎn)速： 4439（ ）???2275.08391910CcrLdfn minr絲杠的最大轉(zhuǎn)速 3000 ，符合條件 。maxinrcrn?ax到此完成 Y 向滾珠絲杠的計算，經(jīng)驗算此型號滾珠絲杠符合要求，因此 Y向滾珠絲杠選擇型號為 FZ3206-5-P3×450/530。（3）Z 向進給部分改造計算根據(jù) X、Y 向滾珠絲杠的計算過程，可推出 Z 向滾珠絲杠的型號。在這里 Z向滾珠絲杠就不作詳細的計算，同理可得 Z 向滾珠絲杠的型號為 FZ4005-5-P3×198/284。4.1.2 滾珠絲杠的安裝為了滿足加工精度的要求，對原來 X、Y 向滾珠絲杠共用一個螺母座，這樣放置要達到所需的加工精度很困難。需將 X、Y 向滾珠絲杠各配置一個螺母座，Y 向滾珠絲杠還放置在原來的位置上；X 向滾珠絲杠在導(dǎo)軌靠右邊安放。在安裝前首先要選好測量精度的儀器，這里選擇絲杠表。在安裝 X 向絲杠時軸承是已經(jīng)安裝好的，把絲杠裝進軸承里把先調(diào)試好的掛角用螺釘預(yù)緊。由于機床在工作時主要以導(dǎo)軌面作為行為軌跡，所以在調(diào)試絲杠時采用滑塊作為移動體。把絲杠表粘和在滑塊上以導(dǎo)軌面作為基準(zhǔn)面，移動滑塊把表針對準(zhǔn)絲杠慢慢移動滑塊。按照國家的機床安裝標(biāo)準(zhǔn)絲杠誤差范圍在 0.02㎜以內(nèi)。在校對絲杠時主要從兩個方面檢測：一是絲杠的上母線，此時的表針因該與絲杠上母線是垂直狀態(tài)；二則是從絲杠的側(cè)母線考慮。在使用絲杠表時要靈活地應(yīng)用，旋轉(zhuǎn)絲杠表要使表針與絲杠處于正確的接觸點。來回移動滑塊觀察絲杠表的走針情況，并切用銅棒輕輕敲擊達到誤差的精度在 0.02㎜范圍之內(nèi)，然后開始固定掛角從而達到固定絲杠。用同樣的方法可以安裝固定好 Y、Z 軸。4.1.3 滾珠絲杠螺母副的支承方式為提高傳動剛度，選擇合理的支承結(jié)構(gòu)并正確安裝很重要。滾珠絲杠主要承受軸向載荷，徑向載荷主要是臥式絲杠的自重，因此滾珠絲杠的軸向精度和剛度要求較高。常見的絲杠安裝有以下幾種形式：第 20 頁 共 35 頁圖 4-2 滾珠絲杠支承方式根據(jù)改造設(shè)計要求 X、Y 向滾珠絲杠較長且臥式安裝，還為了防止熱變形造成絲杠伸長。因此 X、Y 向滾珠絲杠支承方式采用一端軸向固定，一端浮動的支承方式，如圖 4-2(c)所示。這種支承形式的特點是：安裝時需保持螺母與兩端支承同軸，故結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝較困難；絲杠的軸向剛度和一端固定，一端自由的相同；壓桿穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速比同長度的一端固定，一端自由的高；絲杠有熱膨脹的余地即絲杠固定端承受徑向力和兩個方向的軸向力，而另一端只承受徑向力，并能作微量軸向浮動。而 Z 向滾珠絲杠較短、行程小、轉(zhuǎn)速較低且豎直安放，為滿足上述要求。Z 向滾珠絲杠支承方式采用一端軸向固定，一端自由的方式，如圖 4-2(a)所示。這種支承形式結(jié)構(gòu)簡單，但絲杠的軸向剛度不高。4.2 軸承的選用和計算本文所設(shè)計的軸承主要用于滾珠絲杠的支承，在承受軸向載荷的同時，還承受不太大的徑向載荷。首先以 X 向軸承為例，根據(jù)滾珠絲杠的支承方式，一端選用單列角接觸軸承的背對背的組合方式，另一端選用圓柱滾子軸承。查軸承手冊得：7006C 型軸承基本額定動載荷 Cr=15.2KN， =10.2 KN。orC7006AC 型軸承基本額定動載荷 Cr=14.5KN， =9.85 rKN。4.2.1 軸承的載荷計算（1）確定徑向載荷 1rF第 21 頁 共 35 頁= 1.82 （KN）lFr1???7058.2Fr圖 4-3 支承結(jié)構(gòu)（2）由 值查圖 4-4，找出相應(yīng)的 值。1cotraF?b1查表得到此型號軸承 即 0.9605??cot1.05??82.1960cotra查圖可知： =0.3b=14473.0.1??1cotraF?b1第 22 頁 共 35 頁圖 4-4 與 之對應(yīng)值1cotraF?b1（3）確定徑向載荷 2rF= 1.85（KN）12blFr????47058.4.2.2 軸承的派生軸向力計算查機械設(shè)計手冊得，單列角接觸軸承的派生軸向力為 S= ，則reF= =0.5×1.82=0.9KNS1reF= =0.5×1.85=0.925KN2r4.2.3 軸承的軸向載荷計算軸承外加的軸向力 =2KNA+ =0.925+2=2.925KN＞S2FAS1所以軸承Ⅰ被“壓緊” ，軸承Ⅱ被“放松” ，故= + =2.925KNa12A= =0.925KN4.2.4 軸承的當(dāng)量動載荷計算查機械設(shè)計基礎(chǔ)得：載荷系數(shù) =1.5fp軸承Ⅰ的當(dāng)量動載荷 ：P1= =1.625＞e=0.5Fra182.95查機械設(shè)計手冊得： =0.44， =1X1Y1= ( + Y )=1.5×(0.44×1.82+1×2.925)=5.6KN1fp1ra軸承Ⅱ的當(dāng)量動載荷 ：P2= =0.5 e=0.5Fra285.190?第 23 頁 共 35 頁查機械設(shè)計手冊得： =1， =0X2Y2= =1.5×1.85=2.775KNP2fpFr24.2.5 驗算兩軸承的壽命由于軸承是在正常溫度下工作，t 120℃，查表機械設(shè)計手冊得 =1fT球軸承 ε=3 ，則軸承 I 的壽命= （ ） = （ ） =4.5× hLh10n6PCfT1r?106?6.512?350軸承Ⅱ的壽命= （ ） = =9.25×10 hh210n6fT2r?106?3)75.2(5綜上所述，軸承滿足 5 年，一年工作 300 天、每天 24 小時的壽命，不必重新選擇。而對 Y、Z 向的軸承選用與 X 向計算一樣，在這里就不作詳細的計算。4.3 同步帶輪傳動的設(shè)計和計算4.3.1 確定梯形齒同步帶輪的基本參數(shù)（1）確定設(shè)計功率設(shè)計功率 = · ,其中 為載荷修正系數(shù)pdkAPA根據(jù)已知工作條件查表取 ＝２ 則＝ ． ＝２×0.75=1.5KWdA（2）選擇帶形和節(jié)距根據(jù) =1.5KW 和電機轉(zhuǎn)速查表確定為 L 型，節(jié)距 ＝9.525㎜pd pb（3）傳動比的選擇帶傳動是一種最常見的機械傳動形式，它的主要用傳遞轉(zhuǎn)矩和改變轉(zhuǎn)速。大部分帶傳動是依靠擾性傳動與帶輪間的摩擦力來傳遞運動和動力的，銑床方面的傳動還有電機直連式，在此選擇了帶傳動的方式，帶傳動簡單，而且效率高，選擇的傳動比 =2i（4）小帶輪齒數(shù) z1第 24 頁 共 35 頁根據(jù)帶型 XL 和小帶輪的轉(zhuǎn)速 ，由表查得小帶輪的最小齒數(shù) =12，n1 zmin此處取 =12，則大帶輪的齒數(shù) = =24z1 z2i（5）小帶輪的節(jié)圓直徑 d1= = =36.38㎜1?pb9.5?查表得其外徑 = -2δ=58.57-1.37=57.20 其中 2δ 為節(jié)根距a（6）大帶輪節(jié)圓直徑 d2= = =72.77㎜2?pzb52.94?查表得其外徑 = =117.14—1.37=115.77a??（7）帶傳動速度 v= = =2.85m/s106?nd?106538.?4.3.2 確定帶的中心距（1）初定軸間距 a0查機械設(shè)計手冊得 0.7（ + ）≤ ≤2( + )d12a0d12同時根據(jù)對銑床產(chǎn)品的測繪和設(shè)計經(jīng)驗初定 =100㎜（2）帶長及其齒數(shù)的確定=2 ＋ ( + )＋L0a2?12a0214)(?=2×100＋1.57×(36.38＋72.77) ＋ 04)38.67.(2??=200＋171.365＋3.310=374.675㎜查表應(yīng)選用帶長代號為 150 的 L 型同步帶，其節(jié)線長度 =381.00㎜，節(jié)Lp線長上的齒數(shù) =40z第 25 頁 共 35 頁（3）實際軸間距 ，所設(shè)計的結(jié)構(gòu)的軸間距可調(diào)整a=100+ =103.1625㎜200Lap???2675.3481?4.3.3 選擇帶的類型（1）小帶輪嚙合齒數(shù)的確定=ent[ ]=ent[ ]zm)(2121ZaPZb?? )124(6.0314.259???=ent5.33=5（2）基本額定功率 的確定p0根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和節(jié)圓直徑查表知 =0.7kwp0（3）帶寬 bs≥bs014.0kzd其中： —帶的基本寬度表 4-1 查得s0表 4-1代號 050 075 100bs0/mm 12.7 19.1 25.4當(dāng) 6 時 =1，當(dāng) =5 時 =0.8，當(dāng) =4 時 =0.4，此處取zm?kzmkzmkz=0.8kz則 ≥12.7× =40mmbs140.785。 ?至此 X 向帶輪的設(shè)計已經(jīng)完成，根據(jù)上面的計算數(shù)據(jù)，取標(biāo)準(zhǔn)帶寬代號為050 的 L 型帶，其帶寬 為 40，則帶輪的寬度 =42.7。bs bf同理可知：Y、Z 向帶輪取標(biāo)準(zhǔn)帶寬代號為 075 的 L 型帶，其帶寬為 50。4.4 電機的選擇和計算4.1.1 確定電機的類型為了將手動進給改成由微機控制的自動進給，改造后性能不低于原銑床，第 26 頁 共 35 頁電機的類型選擇主要有以下幾種方案：如果采用步進電動機，必須相應(yīng)地降低機床的某些性能，主要是快速性。此外，由于步進電動機沒有過載能力，高速時轉(zhuǎn)距下降很多，容易丟步，大功率步進電動機的驅(qū)動較困難等原因，所以選用步進電動機驅(qū)動是不合適的。若采用交流伺服電動機的閉環(huán)控制方案，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)難度大，調(diào)試和維修困難得多，造價也高。閉環(huán)控制可以達到很好的機床精度，能補償機械傳動系統(tǒng)中各種誤差。由于所改造數(shù)控銑床工件加工精度不很高，采用閉環(huán)控制系統(tǒng)的必要性不大。若采用交流伺服電動機的半閉環(huán)控制，其性能在開環(huán)和閉環(huán)控制之間。由于其調(diào)速范圍寬，過載能力強，又采用反饋控制，因此性能遠優(yōu)于步進電動機的開環(huán)控制，調(diào)試比閉環(huán)簡單，系統(tǒng)的穩(wěn)定性易保證，所以此方案比較合適。4.4.2 伺服電機的計算（1）電動機轉(zhuǎn)矩計算加速力矩： 4.6（N·m）???16.9503.maxTnJMr式中： —折算到電動機軸上總慣量，㎏·㎡rJT—系統(tǒng)時間常數(shù)，s—電動機轉(zhuǎn)速，ninr摩擦力矩： =0.09（N·m）331028.4269102?????iSFMof??式中： —導(dǎo)軌摩擦力，No—絲杠螺距，㎜S—齒輪降速比i—傳動鏈總效率，一般 =0.7～0.85??附加摩擦力矩：=2.2（N·m）3232max 10)9.(8.014690)1( ?? ?????ooiSFM?式中： —最大軸向載荷，Nax第 27 頁 共 35 頁—滾珠絲杠未預(yù)緊時的效率，一般 0.9o??o?電動機力矩：=4.6+0.09+2.2=6.89（N·m）ofaM??mx根據(jù)快速空載啟動力矩應(yīng)小于電動機的最大轉(zhuǎn)矩，即 ， 為電動maxM?ax機輸出轉(zhuǎn)矩的最大值，綜上所述選擇電動機的最大轉(zhuǎn)矩為 =7.16 （N·m） ，額定功率為 750W 的交流伺服電機。（2）負載慣量計算伺服電機的轉(zhuǎn)子慣量 應(yīng)與負載慣量 相匹配。負載慣量可按下式計算。MJrJ①工件、夾具與工作臺折算到電機軸上的慣量 工件、夾具與工作臺的最大質(zhì)1量 350㎏，可按下式計算，即?m0.0003（㎏·㎡）???2221 )14.306(5)()(?hPwvJ式中：v—工作臺移動速度，m/s—伺服電機的角速度， srad—工件、夾具與工作臺的質(zhì)量，㎏m②絲杠加在電動機軸上的慣量 絲杠的名義直徑 =32㎜=0.032m，長度2JoD=1.2m，絲杠材料密度 =7.8× 。根據(jù)下式計算：l ?310mkg0.003（㎏·㎡）????4342 .8.7213olDJ??③軸承加上鎖緊螺母等的慣量 可直接查手冊得：3J=0.001（㎏·㎡）3J④負載總慣量= + + =0.0003+0.003+0.001=0.0043（㎏·㎡）r123J按照小型數(shù)控機床慣量匹配條件， ，所選伺服電機的轉(zhuǎn)子慣量41?rMJ應(yīng)在 0.0043～0.0172㎏·㎡范圍之內(nèi)。MJ第 28 頁 共 35 頁根據(jù)上述計算可選定伺服電機，X 向可選中達 ASMT-L25007 型交流伺服電機，其額定轉(zhuǎn)矩為 2.39 N·m，轉(zhuǎn)子慣量為 1.08E-4㎏·㎡，額定功率為 750W的交流伺服電機。同理可知，Y 向可選中達 ASMT-L25010 型交流伺服電機，額定功率為 1KW。Z 可選中達 ASMT-L25007 型交流伺服電機，其額定轉(zhuǎn)矩為 2.39 N·m，轉(zhuǎn)子慣量為 1.08E-4㎏·㎡，額定功率為 750W 的交流伺服電機。4.4.3 電機的安裝X 向電機的安裝考慮到同步帶的張緊等問題，電機不可直接安裝在掛箱上，這樣同步帶張緊就有困難。需將電機首先安放在連接板上，電機的安放孔要定位很精確，要將電機裝正，不能傾斜。電機與連接板安裝好后，在連接板的四個角上分別打好 U 形槽。再將連接板安放在掛箱上，通過 U 形槽可調(diào)整電機的位置，從而達到張緊同步帶的目的。對于 Y、Z 向電機的安裝可參考上述步驟，這里就不對其進行詳細的解說。第 29 頁 共 35 頁第五章 數(shù)控銑床的 PLC 控制SINUMERIK 802C 是專門為中國數(shù)控機床市場而開發(fā)的經(jīng)濟型 CNC 控制系統(tǒng)。此系統(tǒng)與同類數(shù)控系統(tǒng)相比結(jié)構(gòu)緊湊，性能更強，價格更低，高度集成于一體的數(shù)控單元，操作面板，機床操作面板和輸入輸出單元 機床調(diào)試配置數(shù)據(jù)少，系統(tǒng)與機床匹配更快速、更容易簡單而友好的編程界面，保證了生產(chǎn)的快速進行，優(yōu)化了機床的使用。 SINUMERIK 802C 集成了所有的CNC，PLC，HMI，I/O 于一身：可獨立于其他部件進行安裝，堅固而又節(jié)省空間的設(shè)計。此系統(tǒng)主要有以下部分組成：CNC 控制器、驅(qū)動器和電機、電纜。伺服驅(qū)動器的連接見圖 5-1。圖 5-1 伺服驅(qū)動器的連接圖5.1 電氣接口電氣接口從信號的流向來看包括輸入接口和輸出接口，從信號的幅值特性來看包括模擬量接口和開關(guān)量接口。（1）開關(guān)量輸出接口外部觸點閉合時，+24V 電壓加到接收器電路上，經(jīng)濾波和電平轉(zhuǎn)換處理后，第 30 頁 共 35 頁輸出至 CNC 內(nèi)部，成為內(nèi)部電子電路可以接收和處理的信號。接受電路采用光電耦合轉(zhuǎn)換電路，開關(guān)量輸入信號是機床的開關(guān)、按鈕、繼電器觸點、檢測傳感器等采集的閉合/斷開狀態(tài)信號。這些狀態(tài)信號需經(jīng)上述接口電路處理，才能變成 PLC 或 CNC 能夠接收的信號。（2）開關(guān)量輸出接口PLC 輸出電路一般為晶體管輸出，可以驅(qū)動發(fā)光二極管，另外還可以經(jīng)過繼電器等放大后在輸出到外部接口。當(dāng)負載的工作電壓或工作電流超過輸出信號的工作范圍時，應(yīng)先用 PLC 輸出接口驅(qū)動小型繼電器，然后再用它的觸點驅(qū)動強電線路的繼電器、接觸器等負載。5.2 銑床的安全互鎖PLC 完成相應(yīng)的功能外，還要求在異常的情況下，通過安全互鎖對操作者和設(shè)備進行緊急保護，然后通過報警功能通知操作者。（1）急停當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時，可以按下急停按鈕以避免故障進一步擴大。因此，急停按鈕必須能停止各運動部件，如進給軸、主軸等。常用的方法是：通過急停按鈕關(guān)閉所有的動力電源，只保留控制電源；也可以用急停按鈕關(guān)閉各運動部件驅(qū)動器的使能信號來實現(xiàn)。（2）限位當(dāng)進給軸或其他有位置要求的移動部件超出設(shè)計的行程時，則通過限位信號進行保護。限位信號一方面需要在出現(xiàn)限位的時刻禁止移動部件的移動，另一面，還要通知 CNC 限位的方向，這樣當(dāng)用超程解除等方式脫離限位狀態(tài)時，不會因誤操作而進一步擴大超行程的程度，即只允許移動部件向與限位方向相反的方向移動。（3）進給驅(qū)動裝置數(shù)控機床在自動加工中通常進給運動是由一個以上的進給驅(qū)動裝置同時完成的，因此，當(dāng)某個進給驅(qū)動裝置出現(xiàn)報警時，必須停止自動加工狀態(tài)。（4）主軸單元數(shù)控機床主軸的回轉(zhuǎn)運動帶動刀具或工件產(chǎn)生切削運動，因此