普通CA6140车床的经济型数控化改造设计

孙克华( 连云港市锐远农业装备科技有限公司， 江苏 连云港 222200)

普通CA6140车床的经济型数控化改造设计

孙克华( 连云港市锐远农业装备科技有限公司， 江苏 连云港 222200)

基于制造行业快速发展背景下，机床应用数量逐渐增多，但由于部分机床质量较差，因而，车床数控化改造问题逐渐引起了人们关注。即原有机床质量逐渐影响到了产品生产水平与生产效率，为此，为了扩大我国制造业市场竞争实力，且提高制造企业生产技能，必须从经济角度出发，对制造设备数控化水平进行改造，以期满足产品生产条件。本文从数控化改造必要性分析入手，并详细阐述了普通CA6140车床数控化改造方法。

CA6140车床；经济型；设计

数控机床作为机电一体化产品，在机械制造行业可持续发展过程中起着至关重要的影响作用，为此，为了缓解制造产品生产中结构复杂且多变零件加工问题，应注重投入到车床经济型数控化改造领域，即针对机床设计中存在的质量、精密等问题，实施进一步改进，最终由此达到最佳的产品生产状态，节省部分产品加工的资金投入，提升制造企业经济效益。以下就是对车床数控化改造设计关键问题的详细阐述。

1 数控化改造必要性

数控化机床比重是衡量我国制造行业发展水平的一项重要指标，因而，在制造行业发展期间，应注重对先进车床设备的引进。但由于国外先进的数控机床价格昂贵，需耗费企业大量资金投入，因而在此基础上，设计、改造经济型数控机床有利于应对国外先进的生产技术所带来的冲击。同时，由于普通CA6140等车床在运行过程中融合了计算机技术，因而，具备复杂曲线、复杂曲面等零件的精度加工优势，且突出加工工序集中，尺寸分散度小、拥有自动报警、柔性自动化操作、自动监控、自动补偿等作业优越性，为此，在制造行业发展背景下，为了缩短产品生产周期，必须强调对普通车床经济型数控化的进一步改造，以期满足制造行业新产品生产要求。

2 经济视角下普通CA6140车床数控化改造路径

2.1 总体改造设计框架

在普通CA6140车床操控过程中，为了满足产品生产条件，需在产品生产期间，通过数控系统，对加工程序进行运算处理，然后，结合运算结果，发出进给指令，并由I/O接口，将指令信息传输至X轴、Z轴步进电机，带动滚轮丝杠转动，且实现自动化产品生产目的。而为了更好的满足产品生产经济型、精度型、功能型要求，应针对普通CA6140机床进行改造处理，即在总体改造设计中，应注重选择半闭环控制方法，且采用GSK980T数控系统。除此之外，为了更好的执行指令信息，在改造设计期间，需将纵向和横向均确定为混合型步进电机驱动，就此增强数控系统转动效果，且优化系统美观性。此外，在普通CA6140车床整体改造过程中，亦应注重配置电子手轮等设备，且拟定数控系统控制方案，明确光电隔离、脉冲编码器、网络通信接口、X向步进电机、Z向步进电机等设计。

2.2 纵向进给系统滚珠丝杠设计

在普通CA6140车床改造设计过程中，为了提升整体改造设计效果，满足制造企业产品生产条件，需严格遵从纵向进给系统滚珠丝杠设计要点。

第一，在改造设计期间，应保持加工最大长度在1500mm以内，而主轴孔径为50mm，最大回转直径为400mm，使用寿命为14400h，机床定位精度小于等于0．03mm，就此满足经济型车床运行条件。同时，在车床运行速度改造时，应保持纵向进给速度保持在0．6m/min以内，横向进给速度保持在3m/min以内，达到稳定性作业效果[1]；

第二，在纵向进给系统滚珠丝杠设计期间，应依据机床定位精度≤+0．03mm，将纵向脉冲当量设定为0．01mm/步，横向脉冲当量设定为0．005mm/步，就此达到精度较高的产品生产效果；

第三，在滚珠丝杠螺母型号选择过程中，应注重依据制造企业产品生产标准，选定W1L400b型号，且确保其精度等级为3级。

2.3 电机选型设计

在普通CA6140车床数字化改造设计过程中，注重电机型号的选择亦是非常必要的。首先，在纵向进给系统电机选择时，为了满足系统纵向运行要求，应参照机床定位精度≤+0．03mm标准，选择脉冲当量为0．01mm/脉冲的电机，而在电机步进角参数选择时，需综合考虑步距角、减速比、脉冲当量等参数间关系，由参数关系确定电机型号[2]。其次，在电机型号初选期间，可引入90BYG5502电机，该电机步距角为0．36，驱动电压为50V，电流为3A，静转矩为5N．M，空载运行频率≥30000，重量为4．5kg，可满足普通CA6140车床改造要求，因而，应在经济型车床数字化改造期间，强化对其的合理化采用。即在车床改造设计时，合理规划电机型号，可达到经济型车床生产目的，为此，应提高对其的重视程度。

3 结语

综上可知，普通CA6140车床在使用过程中逐渐凸显出效率低、质量差等问题，影响到了产品生产效益。为此，为了打造良好的产品制造空间，应在新产品开发时，做好普通CA6140车床改造设计工作，即以经济型为指导思想，从电机选型设计、向进给系统滚珠丝杠设计等层面入手，对车床整体结构进行进一步改造与优化，最终满足精确高的产品生产需求，达到改造目的。

[1]马云飞.CA6140普通车床的数控化改造设计[J].大众科技，2013，11(09)：69-71.

[2]叶坤煌.基于GSK980TDB数控系统的CA6140普通车床数控改造[J].湖北广播电视大学学报，2012，20(11)：159-160.

孙克华(1966-) ,女,汉,江苏灌云人,本科，连云港市锐远农业装备科技有限公司,高级工程师。