档次的更新改造。
        2.2 数控系统的选择
        数控系统主要有三种类型，改造时应根据具体情况进行选择。
        步进电机拖动的开环系统。该系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液
脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲，经驱动电路控制和功率放大后，使步进电机
转动，通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺
序，便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位
置和速度反馈到输入端，故称之为开环系统，该系统的位移精度主要决定于步进电机的角
位移精度，齿轮丝杠等传动元件的节距精度，所以系统的位移精度较低。该系统结构简单，
调试维修方便，工作可靠，成本低，易改装成功。
        异步电动机或直流电机拖动，光栅测量反馈的闭环数控系统。该系统与开环系统的区别
是：由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时与给定值进行比较，
将两者的差值放大和变换，驱动执行机构，以给定的速度向着消除偏差的方向运动，直到
给定位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂，
成本也高，对环境室温要求严。设计和调试都比开环系统难。但是可以获得比开环进给系统
更高的精度，更快的速度，驱动功率更大的特性指标。可根据产品技术要求，决定是否采用
这种系统。
        交/直流伺服电机拖动，编码器反馈的半闭环数控系统。半闭环系统检测元件安装在中
间传动件上，间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环路内部部分元件的误差，因此，
它的精度比闭环系统的精度低，但是它的结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元
件与速度检测元件和伺服电机作成一个整体时则无需考虑位置检测装置的安装问题。当前生
产数控系统的公司厂家比较多，国外著名公司的如德国

SIEMENS 公司、日本 FANUC 公司；

国内公司如中国珠峰公司、北京航天机床数控系统集团公司、华中数控公司和沈阳高档数控
国家工程研究中心。选择数控系统时主要是根据数控改造后机床要达到的各种精度、驱动电
机的功率和用户的要求。
        3 数控改造中主要机械部件改装探讨
        一台新的数控机床，在设计上要达到：有高的静动态刚度；运动副之间的摩擦系数小，
传动无间隙；功率大；便于操作和维修。机床数控改造时应尽量达到上述要求。不能认为将
数控装置与普通机床连接在一起就达到了数控机床的要求，还应对主要部件进行相应的改
造使其达到一定的设计要求，才能获得预期的改造目的。
        滑动导轨副。对数控车床来说，导轨除应具有普通车床导向精度和工艺性外，还要有良
好的耐摩擦、磨损特性，并减少因摩擦阻力而致死区。同时要有足够的刚度，以减少导轨变
形对加工精度的影响，要有合理的导轨防护和润滑。
        齿轮副。一般机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。为了保证传动精度，数控机床
上使用的齿轮精度等级都比普通机床高。在结构上要能达到无间隙传动，因而改造时，机床
主要齿轮必须满足数控机床的要求，以保证机床加工精度。
        滑动丝杠与滚珠丝杠。丝杠传动直接关系到传动链精度。丝杠的选用主要取决于加工件
的精度要求和拖动扭矩要求。被加工件精度要求不高时可采用滑动丝杠，但应检查原丝杠磨
损情况，如螺距误差及螺距累计误差以及相配螺母间隙。一般情况滑动丝杠应不低于

6 级，

螺母间隙过大则更换螺母。采用滑动丝杠相对滚珠丝杠价格较低，但难以满足精度较高的零
件加工。
        滚珠丝杠摩擦损失小，效率高，其传动效率可在 90%以上；精度高，寿命长；启动力
矩和运动时力矩相接近，可以降低电机启动力矩。因此可满足较高精度零件加工要求。
        安全防护。改造效果必须以安全为前提。在机床改造中要根据实际情况采取相应的措施，