普通CA6140車床的經濟型數控化改造設計

孫克華( 連云港市銳遠農業裝備科技有限公司， 江蘇 連云港 222200)

普通CA6140車床的經濟型數控化改造設計

孫克華( 連云港市銳遠農業裝備科技有限公司， 江蘇 連云港 222200)

基于制造行業快速發展背景下，機床應用數量逐漸增多，但由于部分機床質量較差，因而，車床數控化改造問題逐漸引起了人們關注。即原有機床質量逐漸影響到了產品生產水平與生產效率，為此，為了擴大我國制造業市場競爭實力，且提高制造企業生產技能，必須從經濟角度出發，對制造設備數控化水平進行改造，以期滿足產品生產條件。本文從數控化改造必要性分析入手，并詳細闡述了普通CA6140車床數控化改造方法。

CA6140車床；經濟型；設計

數控機床作為機電一體化產品，在機械制造行業可持續發展過程中起著至關重要的影響作用，為此，為了緩解制造產品生產中結構復雜且多變零件加工問題，應注重投入到車床經濟型數控化改造領域，即針對機床設計中存在的質量、精密等問題，實施進一步改進，最終由此達到最佳的產品生產狀態，節省部分產品加工的資金投入，提升制造企業經濟效益。以下就是對車床數控化改造設計關鍵問題的詳細闡述。

1 數控化改造必要性

數控化機床比重是衡量我國制造行業發展水平的一項重要指標，因而，在制造行業發展期間，應注重對先進車床設備的引進。但由于國外先進的數控機床價格昂貴，需耗費企業大量資金投入，因而在此基礎上，設計、改造經濟型數控機床有利于應對國外先進的生產技術所帶來的沖擊。同時，由于普通CA6140等車床在運行過程中融合了計算機技術，因而，具備復雜曲線、復雜曲面等零件的精度加工優勢，且突出加工工序集中，尺寸分散度小、擁有自動報警、柔性自動化操作、自動監控、自動補償等作業優越性，為此，在制造行業發展背景下，為了縮短產品生產周期，必須強調對普通車床經濟型數控化的進一步改造，以期滿足制造行業新產品生產要求。

2 經濟視角下普通CA6140車床數控化改造路徑

2.1 總體改造設計框架

在普通CA6140車床操控過程中，為了滿足產品生產條件，需在產品生產期間，通過數控系統，對加工程序進行運算處理，然后，結合運算結果，發出進給指令，并由I/O接口，將指令信息傳輸至X軸、Z軸步進電機，帶動滾輪絲杠轉動，且實現自動化產品生產目的。而為了更好的滿足產品生產經濟型、精度型、功能型要求，應針對普通CA6140機床進行改造處理，即在總體改造設計中，應注重選擇半閉環控制方法，且采用GSK980T數控系統。除此之外，為了更好的執行指令信息，在改造設計期間，需將縱向和橫向均確定為混合型步進電機驅動，就此增強數控系統轉動效果，且優化系統美觀性。此外，在普通CA6140車床整體改造過程中，亦應注重配置電子手輪等設備，且擬定數控系統控制方案，明確光電隔離、脈沖編碼器、網絡通信接口、X向步進電機、Z向步進電機等設計。

2.2 縱向進給系統滾珠絲杠設計

在普通CA6140車床改造設計過程中，為了提升整體改造設計效果，滿足制造企業產品生產條件，需嚴格遵從縱向進給系統滾珠絲杠設計要點。

第一，在改造設計期間，應保持加工最大長度在1500mm以內，而主軸孔徑為50mm，最大回轉直徑為400mm，使用壽命為14400h，機床定位精度小于等于0．03mm，就此滿足經濟型車床運行條件。同時，在車床運行速度改造時，應保持縱向進給速度保持在0．6m/min以內，橫向進給速度保持在3m/min以內，達到穩定性作業效果[1]；

第二，在縱向進給系統滾珠絲杠設計期間，應依據機床定位精度≤+0．03mm，將縱向脈沖當量設定為0．01mm/步，橫向脈沖當量設定為0．005mm/步，就此達到精度較高的產品生產效果；

第三，在滾珠絲杠螺母型號選擇過程中，應注重依據制造企業產品生產標準，選定W1L400b型號，且確保其精度等級為3級。

2.3 電機選型設計

在普通CA6140車床數字化改造設計過程中，注重電機型號的選擇亦是非常必要的。首先，在縱向進給系統電機選擇時，為了滿足系統縱向運行要求，應參照機床定位精度≤+0．03mm標準，選擇脈沖當量為0．01mm/脈沖的電機，而在電機步進角參數選擇時，需綜合考慮步距角、減速比、脈沖當量等參數間關系，由參數關系確定電機型號[2]。其次，在電機型號初選期間，可引入90BYG5502電機，該電機步距角為0．36，驅動電壓為50V，電流為3A，靜轉矩為5N．M，空載運行頻率≥30000，重量為4．5kg，可滿足普通CA6140車床改造要求，因而，應在經濟型車床數字化改造期間，強化對其的合理化采用。即在車床改造設計時，合理規劃電機型號，可達到經濟型車床生產目的，為此，應提高對其的重視程度。

3 結語

綜上可知，普通CA6140車床在使用過程中逐漸凸顯出效率低、質量差等問題，影響到了產品生產效益。為此，為了打造良好的產品制造空間，應在新產品開發時，做好普通CA6140車床改造設計工作，即以經濟型為指導思想，從電機選型設計、向進給系統滾珠絲杠設計等層面入手，對車床整體結構進行進一步改造與優化，最終滿足精確高的產品生產需求，達到改造目的。

[1]馬云飛.CA6140普通車床的數控化改造設計[J].大眾科技，2013，11(09)：69-71.

[2]葉坤煌.基于GSK980TDB數控系統的CA6140普通車床數控改造[J].湖北廣播電視大學學報，2012，20(11)：159-160.

孫克華(1966-) ,女,漢,江蘇灌云人,本科，連云港市銳遠農業裝備科技有限公司,高級工程師。