基于数字环境下的机械结构设计和改造基于数字环境下的机械结构设计和改造普通机床数控化改造关键是数控系统选型，但是为了使数控化改造机床达到加工精度、功能参数、电气供给系统以及机床安全操作规程等要求，在改造过程中对机床机械结构部分不得不重新设计、改造。首先，基于数字环境下的机械结构设计要求。必须要对机床传动轴等机械部件进行受力分析，以确保数控机床能进行较大切削量的强力切削，进行受力分析时依据机床行业标准及***标准执行。此外，还要操控好管道弯曲度，不超越30度，且弯头曲率半径应在管道直径的五倍以上。根据受力分析、计算结果，确定为了保证数控化改造机床达到加工精度、功能参数、电气供给系统以及机床安全操作等要求所需要的主要受力机械零件的大小尺寸以及供给动力装置，数控化改造机床在对机械结构进行设计和改造时，可参照改造成功案例，查阅相关技术文件资料，到改造成功企业现场实地调研。通过与系统匹配连接，结合国内外磨床控制技术和现场经验设计系统程序，具有砂轮消耗与修整后自动补偿功能，设定经验参数来调整工作台进给量达到调整工件的外径尺寸，控制工件的几何尺寸精度。将CA6140型普通车床进行数控化改造，在整个设计过程中必须实现如下要求：原车床的主传动系统予以保留，横向进给系统由微机实现开环控制，两轴联动；刀架采用自动转位刀架，具有切削螺纹的功能；别的针对驱动性差导致的匍匐毛病，能够不断完善零件制作过程中的加工精度，对体系的每一个环节进行严厉检查，在液压体系中添加一些阀门，保证体系中的油液充足，在液压体系中添加相应的排气阀或者是放气阀，避免体系呈现真空现象。在X向上，进给脉冲当量为0.005mm/脉冲；在3——1000mm/min进给速度范围进行无级调速，在X向、1000——3000mm/min内任意设定快进速度。其次，基于数字环境下的机床机械结构改造要求。尽可能在机械构件改造时尺寸不变或者变化不大，并采用理想的机械传动结构装置满足传动比，以提高生产加工效率；所需改造的机械零部件必须达到一定的精度要求，如表面粗糙度、形位公差、硬度、强度等以确保运动部件之间光滑，减少摩擦阻力；（7）普通机床数控化改造过程中还要考虑现有的电气控制系统是否能够满足改造后数控机床的要求，如果不能都达到要求，就须通过可编程逻辑控制器来进行改造。在不需增加动力的情况下，可保证数控化改造后的机床能够生产加工更多复杂的零件。将CA6140型普通车床改造成经济型数控车床，横向进给机构的改造：将小拖板和手动刀架改造成数控刀架；滚珠丝杠螺母副取代溜板箱、光杆进给箱和普通丝杆；1、超程当进给运动超过由软件设定的软限位或由限位开关设定的硬限位时，就会发生超程报警，一般会在CRT上显示报警内容，根据数控系统说明书，即可排除故障，解除报警。调整操作的手动机构保留不变，同时保留支撑结构，齿轮箱体、步进电机安装在中拖板的后侧，齿轮箱采用一级齿轮减速。拆机前电气预备（1）拆机前要阅读机床的电气原理图、接线图、液压原理图等相关图样，以及操作说明书等文件，以便拆线时将机床上的电动机、阀、感应开关和限位开关等电气元器件与图上一一对应。（2）尽可能多地了解机床的操作方法及机床的现有功用。（3）做好NC数据和PLC程序备份。（4）检查机床上一切电气元件的标签，并应与图样共同。（5）检查电柜中的元器件状况。（6）断电丈量某些电气元件、电路内阻，如电源负载、阀、制动器及电动机等，以便将来接线***后，核对是否有短路、断路之处。与轴向剃齿相比，径向剃齿具有如下优点：1、加工径向剃齿由于没有轴向走刀运动，只有径向进退运动，所以加工效率比轴向剃齿高1-3倍。2、加工质量高●可以有效减轻甚至消除齿形中凹现象轴向剃齿齿面啮合属点啮合，而且节圆附近处单对齿啮合机会大，这样单对齿啮合时齿面压强增大，该处切除的余量也比其他部位切除的多，从而造成节圆附近齿形中凹。而径向剃齿齿面啮合为线接触，所以与普通剃齿相比增大了齿面啮合进给压力的承载面积，因而可以使剃齿剃除余量大小对啮合时啮合齿接触点数目的变化的敏感度下降，这样就可以减缓齿形中凹的形成。形成加工精度反常毛病的原因形成加工精度反常毛病的原因隐蔽性强，确诊难度比较大，概括出五个主要原因：机床进给单位被改动或改变。●有利于提高齿面粗糙度径向剃齿为多刃同时切削，剃齿切削过程比轴向剃齿稳定，刀痕相对较浅，加之切削刃错移量选择合适，可以达到较高的粗糙度水平。●剃后齿轮的齿形齿向精度稳定性好由于轴向剃齿较径向剃齿多出一个轴向走刀运动，因而影响剃齿精度的环节和因素增多。首先，在同等条件下机床刚性不如径向剃齿;其次，剃齿机轴向运动精度和运动稳定性、可靠性成为影响剃齿精度的一个因素，所以轴向剃齿过程不易稳定，剃后齿轮齿形齿向精度稳定性也比较差。而径向剃齿剃削时由于是线接触，啮合平稳，而且不需轴向走刀，只需径向进给，没有轴向运动的影响，所以剃削过程稳定，剃后齿轮齿形齿向精度比较稳定。（6）普通机床数控化改造前需了解机床的一些辅助安全性能参数，以保证机床数控改造后操作人员的人身安全。)