试论CY6140普通车床数控改造

试论CY6140普通车床数控改造

作者：李建博

来源：《中国新技术新产品》2013年第10期

摘 要：随着高科技的发展，对车床的改造成为工业生产的一个必要环节。如何实现普通车床的改造，使其符合现代生产活动的需要，结合数控技术对其改造是行之有效的方法。本文主要以CY6140普通车床为例，对普通车床数控改造进行了分析研究，具体介绍了普通车床数控改造的方案和步骤，旨在为我国中小企业的普通车床数控改造提供有益的借鉴，扩大普通车床数控改造的应用范围，使其为提高生产效率提供支持，同时创造出更高的经济效益。 关键词：CY6140普通车床；数控改造；方案；步骤 中图分类号： TG51 文献标识码：A

普通成长的数控改造需要对车床进行大范围的整改，除了原车床的导轨、主轴及尾座基础部件外，原车床的丝杆和传动结构部件都要用滚珠丝杠和伺服电机取代，再应用数控系统对其进行配置升级。

一、确定具体的车床改造方案

对车床的改造需要制定切实可行的方案，方案的设计制定要考虑用户的需求，在此基础上尽量减少改动部件，实现经济效益最大化。关于普通车床的数控改造是指通过加装数控设备系统的改造。

（一）选择数控系统的注意事项

选择数控系统对整个车床改造以及改造后应用都具有重要意义，所以在选择时要综合数控系统的性能、经济以及售后维修等因素，一般来说原则是选用品牌数控产品；还要考虑被改造车床本身的结构性能和原有部件的精度，目的是使选择的数控系统能够满足改造需要并能与原车床适应，还要避免数控功能过剩，造成资源浪费；结合实际生产，还要考虑车床所面临的生产对象产品的相关要求和参数，所加工生产的产品的复杂性和多样性；最后需要考虑的就是改造所需的成本。

（二）对电气控制系统的数控改造

电气控制系统的数控改造包括以下几个关键部分：

第一，对主轴部分的改造。主轴部分的改造需要主要是要达到控制要求：进行正转和反转以及调整对刀所需要的点动控制；点动完毕和停车还需要反接制动，避免造成多次点动时的大电流超过电机负荷或者限制反接制动电流；对主轴的电机还要加以短路保护和超负荷过载保

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护，所以需要对主轴电机的运行情况进行监视，可以再主轴电路中通过互感器接入电流表来完成该项保护。按照上述要求对电气控制系统进行改造可以采用KM1和KM2实现主电机的正转和反转控制，同时在主电机末端安装光电解码器以使车床具有自动加工螺纹功能。

第二，对进给部分的改造。对进给部分的改造分为两大内容，一是电气部分改造，二是机械部分改造，具体的方式是在原有车床精度原则下将X轴的手动进给改造为自动进给。 第三，对刀架部分的改造。在进行刀架部分改造时需要注意与实际的生产需要相联系选择性能合适的系统，然后再对原有刀架部分和拖板进行拆除，安装四工位刀架。四工位刀架的主要特点是刀架内带有交流电机，虽然容量较小，但是能够满足控制正转选刀的需要；此外该刀架内还配有4只霍尔元件用来检测刀位位置，在电机反转时可以完成刀具的定位。

第四，PLC系统程序的设计和安装调试。PLC程序是按照生产技术以及设备运行的控制需要，来确定电控系统的工作方式。该程序可以适用于手动、半自动和全自动，都可以按照控制方式来设计相应的程序，对设计的程序进行编译，传入PLC后经过实验模拟和调试，逐渐达到设计要求最后应用于实践，实现对生产现场的控制。 （三）对机械部分的数控改造

CY6140普通车床的改造原则就是对车床进行大修，但是保留原主轴、尾座和导轨，对机械部分的改造就是在大修后，将大拖板和中拖板的驱动和进给箱传动脱离，而用两个伺服驱动取而代之。

二、普通车床数控改造的步骤分析

在确定了上述普通车床数控改造的方案后，完成改造需要进行以下几个步骤：

第一，进行机械维修和电气改造。这两者作为第一部分是因为对车床的电气改造之前需要先期进行检测和维修。对车床进行必要的检测，确定后需要维修的内容，结合车床改造方案，才能顺利衔接电气改造并完成改造内容，因为机械性能的良好状态是进行车床电气改造的基本前提。

第二，在改造程序上要按照先部分后整体、先易后难的原则实施。在完成上一步骤后，进行到电气改造时，将电气改造分为多个小部分分别完成，再对完成好的各个部分互联来完成整个电气部分的改造。

第三，确定改造的范围和周期。普通车床的数控改造根据各个车床的具体情况需要改造的范围并不一致，有的需要对车床的整个电气系统实施改造，有的并不需要，如何确定改造范围，需要进行科学的检测分析。在确定改造周期时也要结合实际情况，综合技术人员的专业技能水平、对改造共组的准备情况以及所需进行的改造系统的难易程度和复杂程度等等。

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第四，在实施改造之前做好各方面的技术准备。准备工作大体可以分为两项内容，一是机械部分的准备，包括为进行电气改造所需进行的机械大修的检测、设计和所需零部件的准备，这些应当在先前准备完成；二是对新的数控系统相关技术资料的准备和学习，新的数控系统包含诸多的系统功能和技术要求，所以在实施改造之前，需要认真消化应用的技术资料，对系统原理和相关线路分布以及安装调试等操作规范熟练掌握，确保改造工程的顺利完成。 三、CY6140普通车床经过数控改造后具备的性能以及效益分析

改造后的数控系统可以完成加工曲线、曲面等零部件；实现自动化加工的同时自动监控、自动报警等多项自动功能，为实现无人值守提供了技术上的可能，所以改造后的车床能够有效提高生产率，促进经济效益的增长。对原有车床的数控改造比购进新设备在成本上也较为节省，还减少了安装所需基础设施建设，所以对普通车床的数控改造是一项兼具经济效益和社会效益的加工改造项目。 结语

普通车床由于各种型号上的差异导致其在结构和性能等方面存在着诸多的差异，所以在进行数控改造前要结合不同车床的特点制定具体的改造方案，再按照相应的步骤进行改造。对车床进行数控改造的目的是实现改造后车床运行的自动化，从而有效提高车床生产的效率，降低人工劳动量。普通车床的数控改造具有多方面的优势，在效果上也较为显著，所以应当继续加大对该项改造项目的研究和推广，让更多的企业，尤其是中小企业开展对普通车床的数控改造，尽快的投入使用，以便创造出更多的价值。 参考文献

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[2]商学来，齐德新，CA6140型普通车床的数控化改造[J].煤矿机械，2006，（01）.