試論CY6140普通車床數控改造

李建博

（中國石化中原石油工程公司，河南 濮陽 457001）

試論CY6140普通車床數控改造

李建博

（中國石化中原石油工程公司，河南 濮陽 457001）

隨著高科技的發展，對車床的改造成為工業生產的一個必要環節。如何實現普通車床的改造，使其符合現代生產活動的需要，結合數控技術對其改造是行之有效的方法。本文主要以CY6140普通車床為例，對普通車床數控改造進行了分析研究，具體介紹了普通車床數控改造的方案和步驟，旨在為我國中小企業的普通車床數控改造提供有益的借鑒，擴大普通車床數控改造的應用范圍，使其為提高生產效率提供支持，同時創造出更高的經濟效益。

CY6140普通車床；數控改造；方案；步驟

普通成長的數控改造需要對車床進行大范圍的整改，除了原車床的導軌、主軸及尾座基礎部件外，原車床的絲桿和傳動結構部件都要用滾珠絲杠和伺服電機取代，再應用數控系統對其進行配置升級。

一、確定具體的車床改造方案

對車床的改造需要制定切實可行的方案，方案的設計制定要考慮用戶的需求，在此基礎上盡量減少改動部件，實現經濟效益最大化。關于普通車床的數控改造是指通過加裝數控設備系統的改造。

（一）選擇數控系統的注意事項

選擇數控系統對整個車床改造以及改造后應用都具有重要意義，所以在選擇時要綜合數控系統的性能、經濟以及售后維修等因素，一般來說原則是選用品牌數控產品；還要考慮被改造車床本身的結構性能和原有部件的精度，目的是使選擇的數控系統能夠滿足改造需要并能與原車床適應，還要避免數控功能過剩，造成資源浪費；結合實際生產，還要考慮車床所面臨的生產對象產品的相關要求和參數，所加工生產的產品的復雜性和多樣性；最后需要考慮的就是改造所需的成本。

（二）對電氣控制系統的數控改造

電氣控制系統的數控改造包括以下幾個關鍵部分：

第一，對主軸部分的改造。主軸部分的改造需要主要是要達到控制要求：進行正轉和反轉以及調整對刀所需要的點動控制；點動完畢和停車還需要反接制動，避免造成多次點動時的大電流超過電機負荷或者限制反接制動電流；對主軸的電機還要加以短路保護和超負荷過載保護，所以需要對主軸電機的運行情況進行監視，可以再主軸電路中通過互感器接入電流表來完成該項保護。按照上述要求對電氣控制系統進行改造可以采用KM1和KM2實現主電機的正轉和反轉控制，同時在主電機末端安裝光電解碼器以使車床具有自動加工螺紋功能。

第二，對進給部分的改造。對進給部分的改造分為兩大內容，一是電氣部分改造，二是機械部分改造，具體的方式是在原有車床精度原則下將X軸的手動進給改造為自動進給。

第三，對刀架部分的改造。在進行刀架部分改造時需要注意與實際的生產需要相聯系選擇性能合適的系統，然后再對原有刀架部分和拖板進行拆除，安裝四工位刀架。四工位刀架的主要特點是刀架內帶有交流電機，雖然容量較小，但是能夠滿足控制正轉選刀的需要；此外該刀架內還配有4只霍爾元件用來檢測刀位位置，在電機反轉時可以完成刀具的定位。

第四，PLC系統程序的設計和安裝調試。PLC程序是按照生產技術以及設備運行的控制需要，來確定電控系統的工作方式。該程序可以適用于手動、半自動和全自動，都可以按照控制方式來設計相應的程序，對設計的程序進行編譯，傳入PLC后經過實驗模擬和調試，逐漸達到設計要求最后應用于實踐，實現對生產現場的控制。

（三）對機械部分的數控改造

CY6140普通車床的改造原則就是對車床進行大修，但是保留原主軸、尾座和導軌，對機械部分的改造就是在大修后，將大拖板和中拖板的驅動和進給箱傳動脫離，而用兩個伺服驅動取而代之。

二、普通車床數控改造的步驟分析

在確定了上述普通車床數控改造的方案后，完成改造需要進行以下幾個步驟：

第一，進行機械維修和電氣改造。這兩者作為第一部分是因為對車床的電氣改造之前需要先期進行檢測和維修。對車床進行必要的檢測，確定后需要維修的內容，結合車床改造方案，才能順利銜接電氣改造并完成改造內容，因為機械性能的良好狀態是進行車床電氣改造的基本前提。

第二，在改造程序上要按照先部分后整體、先易后難的原則實施。在完成上一步驟后，進行到電氣改造時，將電氣改造分為多個小部分分別完成，再對完成好的各個部分互聯來完成整個電氣部分的改造。

第三，確定改造的范圍和周期。普通車床的數控改造根據各個車床的具體情況需要改造的范圍并不一致，有的需要對車床的整個電氣系統實施改造，有的并不需要，如何確定改造范圍，需要進行科學的檢測分析。在確定改造周期時也要結合實際情況，綜合技術人員的專業技能水平、對改造共組的準備情況以及所需進行的改造系統的難易程度和復雜程度等等。第四，在實施改造之前做好各方面的技術準備。準備工作大體可以分為兩項內容，一是機械部分的準備，包括為進行電氣改造所需進行的機械大修的檢測、設計和所需零部件的準備，這些應當在先前準備完成；二是對新的數控系統相關技術資料的準備和學習，新的數控系統包含諸多的系統功能和技術要求，所以在實施改造之前，需要認真消化應用的技術資料，對系統原理和相關線路分布以及安裝調試等操作規范熟練掌握，確保改造工程的順利完成。

三、CY6140普通車床經過數控改造后具備的性能以及效益分析

改造后的數控系統可以完成加工曲線、曲面等零部件；實現自動化加工的同時自動監控、自動報警等多項自動功能，為實現無人值守提供了技術上的可能，所以改造后的車床能夠有效提高生產率，促進經濟效益的增長。對原有車床的數控改造比購進新設備在成本上也較為節省，還減少了安裝所需基礎設施建設，所以對普通車床的數控改造是一項兼具經濟效益和社會效益的加工改造項目。

結語

普通車床由于各種型號上的差異導致其在結構和性能等方面存在著諸多的差異，所以在進行數控改造前要結合不同車床的特點制定具體的改造方案，再按照相應的步驟進行改造。對車床進行數控改造的目的是實現改造后車床運行的自動化，從而有效提高車床生產的效率，降低人工勞動量。普通車床的數控改造具有多方面的優勢，在效果上也較為顯著，所以應當繼續加大對該項改造項目的研究和推廣，讓更多的企業，尤其是中小企業開展對普通車床的數控改造，盡快的投入使用，以便創造出更多的價值。

[1]唐林，C616車床的經濟型數控改造總體方案及主要零部件的設計[J].實用技術與工藝裝備，2007，(06).

[2]商學來，齊德新，CA6140型普通車床的數控化改造[J].煤礦機械，2006，(01).

TG51

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