小型數(shù)控車床的可重組強(qiáng)調(diào)在機(jī)床設(shè)計的開始階段就考慮如何使機(jī)床能夠根據(jù)今后一定的外部環(huán)境變化進(jìn)行相應(yīng)的重組。一般來說衡量一臺
小型數(shù)控車床是否具有可重組性有3個準(zhǔn)則:（1）機(jī)床結(jié)構(gòu)是否采用模塊化設(shè)計：（2）機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)有無開放性：（3）機(jī)床是否易于與其他設(shè)備如物流系統(tǒng)集成，及由此形成的生產(chǎn)線能否重構(gòu)。1機(jī)床結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計
所謂模塊化設(shè)計就是在小型數(shù)控車床產(chǎn)品功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合來構(gòu)成不同的產(chǎn)品。模塊化設(shè)計使產(chǎn)品設(shè)計建立在模塊的基礎(chǔ)上，因此縮短了產(chǎn)品的設(shè)計和制造周期。其次在模塊化后可以按模塊組織生產(chǎn)，這樣使大部分零部件由單件小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榇笈可a(chǎn)，便于采用的工藝設(shè)備，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本，而且模塊的即插即用性有利于產(chǎn)品的升級換代和維修。
龍門式銑床結(jié)構(gòu)示意圖表1機(jī)床主要300mm性能縱向行程縱向行程垂向行程橫向行程123mmX進(jìn)給速度19050mm/min進(jìn)給速度384mmY進(jìn)給速度19050mm/minZ進(jìn)給速度19050mm/min轉(zhuǎn)速10000r/min主電動機(jī)功率900kW
模塊化的形成根據(jù)小型數(shù)控機(jī)床的特點，按照功能分析的方法，可將機(jī)床分成以下功能模塊（圖1）。其中十字滑臺模塊由兩個直線運動單元構(gòu)成。直線運動單元與直線滑臺模塊的組成零件大部分*相同，可將其統(tǒng)稱為直線運動模塊。該模塊是機(jī)電結(jié)合的集成化運動模塊，集驅(qū)動、傳動、反饋、限位于一體，其組成如圖2所示。立柱模塊由系列化的外框型材構(gòu)成。主軸頭可根據(jù)加工工藝要求配置不同裝置，如銑刀、鉆頭、激光掃描頭等。回轉(zhuǎn)臺可選不同品種系列，基座為鉆有標(biāo)準(zhǔn)化通孔的鋼板。為實現(xiàn)模塊化設(shè)計，各模塊具有標(biāo)準(zhǔn)化的接口，以便于機(jī)床的進(jìn)一步擴(kuò)展、改型以及集成。結(jié)構(gòu)可行性方案及可重組性分析在上述模塊的基礎(chǔ)上可以得到多種可行方案。
每一種可行方案又可根據(jù)被加工對象的大小、復(fù)雜程度和加工工藝的變化進(jìn)行再次重組。被加工件尺寸大小變化可以通過改變部分直線運動模塊和立柱模塊中型材截面尺寸、截面類型以及型材長短和型材間距來滿足要求。被加工件幾何復(fù)雜度變化可考慮增減運動單元。例如若被加工件幾何復(fù)雜度提高，可以在原有數(shù)控機(jī)床上增加數(shù)控轉(zhuǎn)臺來滿足要求。而這只須更改數(shù)控系統(tǒng)的軸配置模塊即可實現(xiàn)，無須更改控制系統(tǒng)硬件。被加工件加工工藝變化可改變加工刀具和加工裝置。例如可選擇銑刀、鉆頭、雕刻刀頭和激光仿形掃描頭等。設(shè)計實例我單位實驗車間擁有一條BOSCH公司生產(chǎn)的自動化物流運輸線。為與該運輸線連接，設(shè)計機(jī)床的同時還需設(shè)計物料搬運機(jī)械手。此外由于實驗室面積有限，故要求所設(shè)計的機(jī)床和機(jī)械手整體結(jié)構(gòu)緊湊以縮小占地面積。鑒于此我們選用了龍門式結(jié)構(gòu)，并對機(jī)床本體部分和機(jī)械手部分采用了一體化設(shè)計方法（圖4），希望能提高系統(tǒng)的整體性能。框架部分選用德國BOSCH公司生產(chǎn)的型材。該公司生產(chǎn)的型材及其附屬連接傳動件具有高度系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的特點，再加上其與用戶友好的標(biāo)準(zhǔn)化接口，使產(chǎn)品的設(shè)計、制造和裝配時間減至zui少，而且所有組件及零部件均可用于重構(gòu)設(shè)計，有利于提高機(jī)床的可重組性。機(jī)床該龍門式銑床分為底座、立柱和橫梁刀架三部分。底座部分的基座是由自行設(shè)計的一塊整體鋼板，通過螺栓與四個支腳相連接而形成的臺式基座。
