普通车床c6140的数控化改造

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第2090卷7年第13期月辽宁师专学报Vo1．9No．1JournalofLlaoningTeachersCollegeMar．2007【应用研究】普通车床C6140的数控化改造刘靖岩(辽宁信息职业技术学院，辽宁辽阳111000)摘要：介绍了旧机床改造需具备的条件，给出了普通车床C6140的具体数控化改造方案．整个改造过程既节约了成本，又发挥了传统机床的内在价值．关键词：普通车床；数控化改造；主轴与进给；超程与急停解除中图分类号iTG51文献标识码：A文章编号：100

2、8—5688(2007)01—0087—03数控技术是装备制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术，它不仅能改善产品质量、提高劳动生产率，更能体现一个国家的综合国力水平．我国作为机床大国，从企业目前面临的情况看：一方面数控机床价格较贵，一次性投资较大使企业心有余而力不足；另一方面，又有大量设备闲置．这种情况下对普通机床进行数控化改造不仅能节约成本，更能发挥老式传统机床的潜在价值，是加快我国机床数控化的一个有效途径．下面以辽宁信息职业技术学院C6140普通车床为例，介绍普通机床数控化改造的方案．1旧机床改造需具

3、备的条件及改造后的性能机床的数控化改造主要是根据性能需求对原有普通机床的电气与机械结构进行重新设计，使原有普通机床达到比较理想的加工状态．旧机床进行数控改造应具备两个条件：第一，机床基础件必须有足够的刚性；第二，改造费用要合理．C6140普通车床的数控化改造主要为提高精度、效率和自动化程度，电气部分在原有基础上重新设计，并配备专用数控系统CNC以协调各装置、部件有条不紊地工作，机械部分重新装配加工，恢复原精度．改造后的C6140普通车床具有以下性能：(1)控制主轴正反转，可实现不同切削速度的主轴变速．(2)利用混合

4、式步进电机控制实现车床工作台纵向和横向的进给运动．进给速度：Z向通常为8～400mm]min，X向通常为2～100mm／min；快速移动：Z向通常为1．2～4m／min，X向通常为1，2～3m／min．(3)可在换刀点自动改变四个刀位完成刀具选择，加工螺纹时保证主轴转1周，刀架移动1个被加工螺纹的螺距或导程．(4)冷却泵、润滑泵可自动控制启停．(5)考虑生产安全，在X、Z两轴的正、反向极限位置设置超程开关实现限位保护．2车床数控装置的选择数控车床的性能和精度等基本选定后，可据此来确定改造方案，选择数控系统．国外生产

5、数控系统的公司主要有德国SIEMENS公司、日本FANUC公司等；国内主要有华中数控公司、沈阳高档数控国家工程研究中心等．综合考虑性价比，避免系统功能过剩，本方案选用华中数控公司生产的“世纪星”HNC一21TF数控装置，该数控装置采用先进的开放体系结构，内置嵌入式工业PC机、高性能32位中央处理器，集成进给轴接口、主轴接口、内嵌PLC接口等于一体，具有高性能、配置灵活、易于使用、可靠性高的特点，能够实现改造所要求的各项功能．3数控改造的内容华中数控装置作为C6140普通车床数控改造的控制核心，通过HNe～2ID型连

6、接器分别与电源、显示器、主轴和进给驱动装置等电气设备联接，协调各部分完成数控加工．改造过程中原有的电气控制电路也进行了相应的数控改造，改造后的机床不仅具有控制、数显及报sJJs警功能，还具有监视机床各电气结构工作状态的功能．华中数控装．1-JIl30置HNC一21TF与主要电气部件的联接见图1，其中：XS1为数控I．一装置电源连接口，电源为直流24V；XS30和XS31为模拟脉冲接口，在本方案中作为X轴、Z轴指令脉冲接口；XS9为主轴控制接口；XS10和x$20分别为输入、输出开关量接口．3．1主轴部分的改造匡数控

7、车床的主传动要求较宽的调速范围和足够的输出力矩．根据机床需要保留原车床主轴变速箱，内嵌PLC通过输出开关量接口X$20中的Y0．0和Y0．1，分别控制主轴电机的正、反转中间继匡电器KA1和KA2(KA1和KA2连有硬件互锁)，电气连接图见图2(见88页)．采用机械换档方式实现主轴有级调速，为使改造后的车床具有自动加工螺纹功能，在主轴电动机末端安装1024线的增量式光电编码器，使其转速与主轴转速一致，即主轴转1周，光电图1数控装置的各部分与连接接口收稿日期：2OO7一O1一O8作者简介：刘靖岩(1960一)，女，辽宁

8、辽阳市人，副教授，主要从事数控技术方面研究．维普资讯http://www.cqvip.com辽宁师专学报2007年第l_期编码器随之转1周．光电编码器产生的速度、方向信号以脉冲形式由XS9主轴控制接口发给数控系统，数控系统根据主轴的脉冲信号控制步进驱动装置发出确定的脉冲信号，使刀架通过丝杠的转向产生进给运动，控制进给轴与主轴同步，从而加工出所需的螺纹．3．2