普通CA6140車床的經(jīng)濟型數(shù)控化改造設(shè)計

王濤 王保濤 周秀麗

摘要：隨著工業(yè)水平的不斷提高，數(shù)控機械加工技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中得到快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及其不斷擴展的應(yīng)用領(lǐng)域，數(shù)控機械加工技術(shù)在各行各業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，數(shù)控機械技術(shù)一直在不斷地進行完善。通過對我國現(xiàn)有的數(shù)控機械技術(shù)進行分析，探討了經(jīng)濟型數(shù)控化改造，對經(jīng)濟型數(shù)控需要有。化改造的效果進行分析以促進新型數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：CA6140車床;經(jīng)濟型;設(shè)計

在工業(yè)制造過程中，數(shù)控機械加工技術(shù)的地位非常重要，通過數(shù)字信息可以控制機床的操作，通過數(shù)字方式控制機床的運動，在程序界面上顯示相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，并輸入信息。在控制系統(tǒng)中，在進行編碼和代碼轉(zhuǎn)換操作之后，執(zhí)行數(shù)據(jù)計算和集成，發(fā)布機械指令，按照指示實現(xiàn)相對刀具和工具移動，以及處理符合標(biāo)準(zhǔn)和要求的零件和組件。加強經(jīng)濟型數(shù)控化改造升級，可以有效地提高零部件的精密度。

1數(shù)控加工技術(shù)的現(xiàn)狀

數(shù)控機械技術(shù)在工業(yè)制造過程中得到了充分的體驗，也是工業(yè)現(xiàn)代性的重要體現(xiàn)。數(shù)控簡單來講就是利用數(shù)字化進行控制。與手動控制相比，數(shù)控已實現(xiàn)了高速，高精度的方向發(fā)展。隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)與計算機技術(shù)進行完美融合，在一定程度上反映了國家的工業(yè)化水平。經(jīng)過綜合分析，目前我國的數(shù)控機械加工技術(shù)已經(jīng)可以滿足一般的生產(chǎn)加工水平。對于高性能產(chǎn)品，很難滿足，需要利用國外或進口技術(shù)的機械產(chǎn)品。對于研究部門來說，對高端產(chǎn)品的需求更高，我國的立式車床加工技術(shù)比較完備，技術(shù)水平已達到國際主要水平，許多產(chǎn)品可以銷往海外。與臥式相比，立式車床技術(shù)含量相對較低，成本較低，后續(xù)維護簡單。因此，其出口主要針對世界欠發(fā)達地區(qū)，而自主知識產(chǎn)權(quán)是中國數(shù)控車床發(fā)展的未來方向。數(shù)控機床還包括精密加工和精密加工，這也實現(xiàn)了自給自足。但是，隨著數(shù)控機床水平地提高，家用電器制造的產(chǎn)品表面粗糙且尺寸誤差很大，而且精度不高，通常用于冶金，重工業(yè)和發(fā)電領(lǐng)域。

數(shù)控技術(shù)在加工中是一種比較先進的技術(shù)，雖然利用數(shù)控機床生產(chǎn)加工和普通機床生產(chǎn)出的零部件從表面看似相同，其實存在很多差異，傳統(tǒng)機床加工雖然比較簡單，但是對質(zhì)量的要求比較低。數(shù)控機械加工過程對質(zhì)量要求比較高，當(dāng)時工作效率比較慢，所以需要提高進刀工藝，才能有效提升加工質(zhì)量和效率。

2經(jīng)濟視角下CA6140車床數(shù)控化改造路徑

2.1總體改造設(shè)計框架

針對普通的CA6140車床操作過程中，為了能夠有效滿足相應(yīng)的生產(chǎn)條件，需要在生產(chǎn)期間利用數(shù)控系統(tǒng)對相應(yīng)的加工程序進行運算處理，然后結(jié)合相應(yīng)的運算結(jié)果發(fā)出指令，將指令信息傳輸至X軸和Z軸步進電機，從而帶動滾輪絲桿進行轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)自動化產(chǎn)品的生產(chǎn)目標(biāo)。為了能夠有效滿足經(jīng)濟型精確型的功能要求，在進行CA6140機床改造過程中，首先應(yīng)當(dāng)選擇半閉環(huán)控制方法，利用先進的數(shù)控系統(tǒng)進行控制。另外，為了更好地執(zhí)行指令信息，在進行設(shè)計改造過程中，需要將X軸和Y軸之間需要選擇混合型步進電機驅(qū)動，才能夠有效增強數(shù)控系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動效果，并且需要優(yōu)化數(shù)控系統(tǒng)都沒關(guān)系。同時，在進行CA6140機床改造過程中應(yīng)當(dāng)加強配置電子手輪設(shè)備，擬定相應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)控制方案。

2.2滾珠絲杠的選擇

經(jīng)過合理的計算對比結(jié)果以后，針對CA6140車床的外循環(huán)型滾珠絲杠，需要計算出最大的荷載，包括走刀抗力以及相關(guān)的工作摩擦力，因此該計算結(jié)果是設(shè)計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，縱向和橫向的滾珠絲桿校驗方式需要依靠傳動效率計算、絲桿高度驗算和壓桿穩(wěn)定性驗算三步，才能夠選擇最佳的滾珠絲杠，當(dāng)然在選擇過程中還需要考慮到最大工作負(fù)載能力。

2.3減速器箱體的選擇

結(jié)合CA6140車床的設(shè)計文檔，在進行機床改造過程中脈沖的量值是固定的，當(dāng)?shù)玫饺我赓u充值時，需要在步進電動機與滾珠絲桿之間設(shè)立一臺減速裝置，并且對該減速裝置進行相應(yīng)的設(shè)計工作，通過對縱向和橫向輸入軸的計算可以看出，減速器箱體的縱向和橫向能夠使用一臺減速裝置，但是在設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)合理選擇減速器箱體的尺寸，在進行設(shè)計過程中，減速箱的壁厚設(shè)計是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，同時要考慮到齒輪的精度，需要設(shè)定在一定的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。同時針對減速器的設(shè)計要保持高效率性。

2.4滾珠絲杠軸承的選擇

針對滾珠絲杠軸承的選擇型號較多，但是在選擇過程中要結(jié)合相應(yīng)的功能需求，車床在運行過程中發(fā)生滾動軸承失效的原因是由于疲勞點服飾所引起的，從而會降低軸承的使用壽命。因此針對滾珠絲杠的軸承要選擇耐摩擦型、壽命較長的軸承。同時在進行軸承選擇過程中，按照可靠度進行選擇也是非常重要的因素。

2.5電機選型設(shè)計

在進行CA6140機床數(shù)字化改造過程中，加強電機型號的選擇非常重要。在針對縱向進給系統(tǒng)電機選擇過程中，為了能夠有效滿足系統(tǒng)縱向運行的要求，應(yīng)當(dāng)按照機床定位精度的標(biāo)準(zhǔn)選擇脈沖為0.01mm的脈沖電機.在針對電機步進角參數(shù)選擇過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮電機的步距角、脈沖當(dāng)量等參數(shù)之間的關(guān)系，依靠參數(shù)關(guān)系選擇電機型號。為了能夠有效滿足ca6140車床改造的需求，在進行經(jīng)濟型車床數(shù)字化改造過程中，應(yīng)將加強對電機型號的合理采用，不僅可以達到經(jīng)濟型車床的目的，才能夠有效提高車床的工作效率，為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營帶來較高的經(jīng)濟收益。

3結(jié)束語

隨著工業(yè)生產(chǎn)自動化水平的提高，很多行業(yè)對機械加工的精度和質(zhì)量提出了更高的要求。因此更多制造業(yè)會對相應(yīng)的機床自動化要求升高。傳統(tǒng)的手工式操作機床，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的需求，因此必須要對數(shù)控機床進行改造升級。通過分析普通CA6140機床的數(shù)控化改造，使該機場具有數(shù)控機床的基本功能，實現(xiàn)自動控制。具體的改動方向為經(jīng)濟型機床，因此在配件和系統(tǒng)的選擇上，必須要考慮到改造升級的成本，提高該車床的經(jīng)濟性數(shù)控化改造。

參考文獻

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