通用PC数控系统设计及其在机床数控化改造中的应用

　　系统的辅助部分分类属有窗口类、文本类、菜单类等。

　　该系统界面形式如图4所示，其中：

　　编辑程序：编辑修改NC零件加工程序，可读取硬盘上已有的NC程序，建立保存新的NC程序，是数控系统的输入接口；

　　编译程序：将NC程序转换为数控代码和控制指令，并进行程序数据和语法的自动查错；

　　系统设置：设置零件仿真或加工时的系统参数：

　　如刀补、丝补、系统坐标、显示比例、刀具设置等；

　　模拟显示：进行仿真加工，观察仿真结果，确定程序是否正确。模拟显示部分采用了数据、图形分　　割法，能够保证在加工速度（包括2 500 mm／min快速移动）的前提下完成数据、图形与加工过程的同步显示；

　　零件加工：进行零件正式加工，有动态图形同步显示；

　　手动控制：用光标键控制步进电机进行刀具位置调整或简单的切削加工；

　　帮助系统：提供系统操作说明和系统联机帮助。

三、车床数控化改造总体方案

　　图5所示为我们为某厂CA6140车床进行数控化改造的总体方案。

图5 车床数控改造总体方案 

　　数控系统为前述通用PC数控系统；驱动元件采用步进电机，驱动电源采用恒流斩波和脉宽调制（PWM）技术，有利于电机输出转矩的提高；进给传动系统经一级齿轮变速后带动滚珠丝杆转动，从而实现纵向与横向二轴联动；刀架采用四工位自动换刀装置；主轴传动系统采用变频调速器调速，可用S代码直接指令转速，主轴上装有脉冲发生器，可以加工螺纹；备有通用的RS232接口，可实现与计算机的数据通信。

　　该车床经改造后，拓展了加工范围，提高了机床精度和加工效率，经螺距误差补偿后机床定位精度为0．04 mm，重复定位精度为±0．01 mm，能够满足一般的数控加工要求。

四、结　语

　　随着国家经济建设的发展，数控技术和数控机床的应用将愈来愈广泛。目前，数控化率（机床拥有量中数控机床占有的比例）已成为衡量企业的制造水平和技术经济实力的一个重要指标。但数控机床一般较贵，普通数控车床的售价多在10万元以上，而用通用PC数控系统对普通车床进行数控化改造，其总费用约在3～5万元之间（包括新车床的价格），且功能和精度能够满足一般加工的要求，因此非常经济实惠，特别适合我国国情。本文介绍的通用PC数控系统不但可用于数控车床改造，也可用于数控铣床、镗床等的改造。考虑到一般工厂生产环境的电磁干扰较严重，为提高数控机床的抗干扰能力，建议选用工控机作主控制机。