實例分析普通車床的經濟型數控改造

鄭東梅

摘 要：隨著我國經濟的發展，各行業經濟有了較大的提高，特別是普通車床的經濟型數控化改造，隨著我國技術的不斷提升，對普通車床的經濟型數控化改造進行了針對性的研究。以CD6140車床為例，該型號車床最為普通車床發揮這較大的積極作用，在我國一些小型企業中使用較為廣泛。我國傳統車床雖然成本較低、操作簡單，但是系統中的線路較為復雜，故障排除相對較為困難，穩定型較低，靈活性也存在一定的欠缺。改造后的車床核心技術為微處理器，采用計算機自動控制技術，有較強的抗干擾性和可靠性等優點，是現代工業發展的支柱。

關鍵詞：普通車床 ?經濟型數控 ?數控改造

中圖分類號：TP273 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1674-098X（2015）10（c）-0021-02

傳統數控系統想要跟得上現代化發展節奏必須要對其進行針對性的改造，對機床的改造能夠有效提高機床在使用的過程中的性能，并且在使用過程中可以有效降低成本，提高其效益。

1 經濟型數控改造的實際意義

1.1 技術分析

我國機床，特別是金屬切削機床在幾十年發展中的基礎動作沒有太大的改動和變化，隨著全球科技的不斷發展，尤其是電子科技的發展使網絡技術的發展相對較快，通過計算機的發展使計算機技術應用到機床控制系統中，在這種前提中不但能夠有效提升機床的自動化，而且能夠提高其工作的精密度，針對這方面技術一些企業已經開始嘗試。通過改造嘗試表明，改造后的技術不但能夠滿足發展需求，而且提高了生產率和產品的質量，大大提升了硬件和系統對工作環境的適應能力，逐漸擴大了使用范圍。

1.2 經濟分析

傳統的機床更新換代后價格較為昂貴，成本提升，在更新的過程中成本投入較高，如果對所有機床進行一次性更新換代，需要將所有傳統機床進行替換，這在很大程度上能夠增加改造成本，由于資金巨大，一些企業無法承擔，并且傳統機床由于被替換，替換后的傳統機床就會閑置，這就造成了資源浪費。這就需要采用一種較為節約的改造方法，若采用數控化技術對舊機床進行改造將會降低改造成本，與購置新機床相比成本降低有很大降低，通過這種方法的改造一些小型企業也負擔得起，為其的發展提供了一條捷徑，提升了未來的發展前景。

1.3 市場分析

從市場角度來分析，我國對購置的機床交貨周期調查顯示，一般情況下交貨周期比較長，這在很大程度上不能夠滿足一些客戶的使用，降低了生產效率，所有對現有機床進行改造不但可以縮短使用時間，而且能夠有效滿足市場補充需求。

1.4 生產分析

從機床生產角度分析，我國在生產過程中，生產比重較大的是一些單件生產、側重多品種和中小批量生產，如果需要將任務完成，就需要選擇一些有針對性的機床型號，比如通用機床、數控機床和一些專用機床等，在生產過程中最為使用生產量的就是數控機床。

1.5 綜合分析

對其從綜合角度進行分析，數控技術的改造主要是在微電子技術的基礎上，使微電子技術和傳統技術相結合進行實時性的改造，這種改造方法具有較高的可靠性和較強的柔性，可以實現機電一體化，實現其經濟性。所以，在傳統機床上進行數控改造能夠對機床的使用性能進行有效提升，并且降低其生產成本，提高其經濟效益。

2 CD6140 車床電氣控制要求

綜合來看，CD6140車床的運行主要是有不同電動機進行拖動運轉，其中的電動機數量組合為三臺，分別為水泵電動機M3、主軸電動機M1和快速電動機M2。

3 CD6140車床的主要結構和運動情況

結合實際運用來看，CD6140 車床從屬于中小型車床，其注重對車削零件的外圓、內孔和端面進行實時性的控制和生產，在對產品進行鉆孔、拉細槽和較孔等能夠完全通過尾架來完成。床身最大工件回轉直徑對整個產品的質量有很大的影響，一般情況下為400 mm，刀架最大工件回轉直徑為220 mm，長度為1 000 mm。車床整個結構有多部分組成，一般情況下包括主軸變速箱、床身、進給箱等多個部分構成，促使其運用得到了保障。

4 CD6140車床電氣控制電路分析

具體分析來看，CD6140車床電氣控制電路的分析主要由圖1所示，其中的控制電路電源由控制變壓器TC供給控制電路交流電壓100 V，此外，照明電路交流電壓24 V。FU4保護熔斷器，主要是保護照明電路的安全運行，如果照明電路出現短路情況熔斷器發揮作用，切斷電源，SA開關控制HL1，能夠合理對照明燈進行有效控制，FU6為控制電路短路保護用熔斷器。

4.1 主軸電動機 M1 的控制

具體運行中，對主軸電動機M1進行控制時，首要進行的是打開開關按鈕，運行主軸電動機M1，繼而按下停止按鈕SB4→接觸器KM1釋放→主軸電動機M1停止，完成此環節的控制。

4.2 快速電動機 M2 的控制

接觸器KM2直接對快速電動機M2進行控制，在運行過程中需要點動控制時需要按SB1按鈕。

4.3 水泵電動機 M3 的控制

接觸器KM3對水泵電動機M3進行控制，電動機M3想要正常運行必須要在其運行之前將M1起動運行。

4.4 行程開關

主要有電柜開門斷電開關、熱繼電器FR1和皮帶罩開關等，熱繼電器主要是對電動機進行保護。

5 CD6140車床電氣控制系統的PLC改造

5.1 被控對象的分析

上文分析了車床電路控制，在對CD6140進行改造時需要采用PLC來對其進行針對性的實現和改造，在改造過程中需要對I/O點數進行實時的節省，將主軸電動機的熱繼電器FR1于水泵電動機FR3同時連接到PLC中，兩者電動機再接入到PLC中時需要進行串聯，雖然兩者使用一個輸入點，但是由不同開關對其進行控制，輸出點不會單獨占用。

5.2 PLC 型號選擇和 I/O 點分配

由5.1分析可以看出，輸入信號點數大于輸出信號點數，分別為8點和5點，在使用過程中必須要保證期備用量，因此，在型號選擇時需要滿足其使用和設計要求，一般情況下選擇FX2N-24MR型PLC，該型號能夠很好滿足其設計要求。

5.3 外部接線圖

PLC圖2所示為控制系統外部接線圖：

5.4 程序設計

通過不同的控制需求，設計出圖3中的梯形圖。

5.5 調試運行

在設計程序完成之后，首先需要對其采用計算機模擬軟件進行測試，主要對其的運行進行修改和不斷完善，確定去程序中的線路功能正常，在聯合機床進行實時性調試運行。

6 數控化車床的日常維護

數控化車床經數控化改造后的機床在其運行一段時間后需要進行必要的維護工作，進行日常維護能夠有效提高其運行效率和降低故障發生幾率。

7 結語

由上文可以看出，對普通車床進行針對性經濟型數控技術改造能夠有效提高其性能和降低成本，采用PLC替代其傳統控制系統，對器件進行軟連接，能夠對線路進行有效的控制，直接影響這控制裝置的體積，大大的使控制裝置體積進行適當的縮小，并且在此基礎上對系統進行控制，與此同時對其的抗干擾能力與可靠性進行有效控制，大大降低了系統的故障和維護工作量，提高了對其的控制效率。

參考文獻

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