王国明张国友（山东轻工业学院山东济南250353；寿光市技工学校山东潍坊262700）
数控化改造的必要性和迫切性
衡量一个国家机械制造业水平的一个重要指标是机床拥有量中的数控化机床的比重。在这方面,我国与发达国家存在着极大的差距。改革开放以来,国外先进的生产技术对我国的机械制造业产生了巨大的冲击，为了抓住机遇、迎接挑战,我们就必须提高我国的数控化水平。但是,数控机床价格较贵,一次性投资大,不易被中小型企业所接受；各企业又都拥有大量的普通机床,用数控机床替换下来的旧机床又会造成浪费,而将普通机床进行数控化改造可以说是一条经济实用之路。
CA6140车床，主要用于对小型轴类、盘类以及螺纹零件的加工。对该机床的数控化改造分为机械和数控两部分，具体方案如下：
一、机械部分改造
1.主传动系统
为了降低改装费用，保持原机床精度，主传动系统基本不变，保留原机床的主轴手动变速，改造后使主运动和进给运动分离，数控系统只控制主轴的起、停和正、反转及冷却液开、关。主传动系统仍采用原电机驱动，只是安装一个光电脉冲编码器，通过“主轴——编码器——数控系统——步进电机”的信息转换系统来实现“工件转一转，刀具进给一个导程”的运动关系，以便完成车削螺纹运动。
2.进给系统
原机床的挂轮机构、进给箱、溜板箱、滑动丝杠、光杠等全部拆除，纵向进给系统以步进电机作为驱动元件，经一级齿轮减速转矩增大后，由滚珠丝杠传动。滚珠丝杠仍利用原丝杠位置，其螺母副通过托架安装在床鞍底部，滚珠丝杠两端加装接套、接杆及支承，与床身尾部步进电机相联接。步进电机经减速后和滚珠丝杠用套筒联轴器连接。横向进给系统中保留原手动机构，在原支承部位安装滚珠丝杠螺母副后，步进电机及减速器安装在横向溜板后方。
3.刀架部分
拆除原手动刀架和小拖板，安装由数控系统控制的四工位电动刀架，效率高，工艺性能可靠。根据改造车床的型号及主轴中心高度，选用常州宏达机床数控设备厂生产的LD4—C6140型四工位电动刀架，利用系统内置固定式PLC控制刀架的运动。
电动刀架安装时注意事项：电动刀架的两侧面与原车床纵、横向的进给方向平行；电动刀架与系统的连线在安装时应合理，以免加工时切屑、冷却液及其它杂物磕碰电动刀架连线，故电动刀架与系统的连线可沿横向工作台右侧面先走线到车床后面，再沿车床导轨下方拉出一铁丝滑线，走线到系统。
4.导轨部分
由于是普通机床改造，原普通机床导轨表面可能有明显的划痕，这样就使摩擦系数变大，容易产生进给运动的失动。为了恢复机床导轨的精度，增加耐磨性，提高机床的稳定性，提高机床的防爬行和吸振功能，降低成本，对机床导轨选用聚四氟乙烯基软带改造机床导轨。现有许多资料详细阐述了聚四氟乙烯基软带的粘贴工艺，可供用户参考。
二、数控部分改造
在选择数控化改造中，数控装置的型号选择至关重要，因为机床改造后的可靠性和性能都和数控装置有关。本文根据机床数控系统选择的三步曲，即选档次、选厂家、选型号，最后选用了南京华兴数控有限责任公司生产的WA—21SN通用车床经济型数控系统。该系统是基于微处理器D70208H（NEC公司生产的工控用通用CPU）的高性能经济型车床数控系统，具有普及型数控系统应有的大多数功能，如手轮、图形跟踪和模拟、主轴模拟量输出、内置固定式PLC等。
结束语
改造后的结果：一是对CA6140普通车床进行数控技术改造后，机床的进给最大速度x，z轴分别为1200mm/min和3000mm/min；二是通过控制软件可以实现更加灵活、复杂的控制方法，在不增加或很少增加工人劳动强度的情况下，可满足不同场合的加工需要，充分体现数字控制高度智能化和柔性的优点；三是改造后的车床能大批量车削加工工件，产品合格率高，基本达到了原设计的要求。实践证明，这种改造后的车床，非常适用于加工中小批量、精度要求较高的产品。
数控机床在我国普及率还很低，特别是中、小型机械行业使用的还很少。由于数控机床造价较高，而经济型数控机床的改造既可节省很多的投资,也可更新原有的旧机床,又可普及机床的数控化，既可提高加工质量,又可提高生产效率，因此将旧的普通机床改造为经济型数控机床,具有广泛而积极的现实意义。
参考文献
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