车床改造6410

PLC对车床C6140进行改造1.车床改造的目的和意义在我国现有的机床中，其中一部分仍采用的是传统的继电器- 接触器控制方式，如C6140 车床、X62W铣床、T68 镗床等。

这些机床采用继电器控制，触点多、线路复杂。

使用多年后，故障多、维修量大、维护不便、可靠性差，影响了正常的生产。

还有一些机床是早期国外进口的数控机床，有的已到了使用期限，即将或已经出现一定程度的故障。

出现损坏后，由于原生产厂家已不再提供旧产品的电路板或其它配件，配件供给的缺少使得机床得不到及时修复，处于停产闲置状态，严重影响了生产。

另外，还有部分旧机床虽然还能正常工作，但其精度、效率、自动化程度已不能满足当前生产工艺要求。

对这些机床进行改造势在必行，改造既是企业资源的再利用，走持续化发展的需要，也是满足企业新生产工艺，提高经济效益的需要。

利用PLC 对旧机床控制系统进行改造是一种有效的手段。

1.采用PLC 进行控制后，机床控制电路的接线量大为减少，故障率大大降低，提高了设备运行的稳定性和使用率，增强了可靠性，减小了维修、维护工作强度。

2.现有PLC 的品牌、种类都较丰富，采用PLC 对早期进口数控机床的控制系统进行改造后，解决了缺少配件的难题。

3.当机床加工程序发生变化时，只需要修改PLC的程序就可以进行新的加工，更改较方便，有助于提升机床的应用。

4.由于PLC 具有通信功能，采用可编程控制器进行机床改造后，可以与其它智能设备联网通信，在今后的进一步技术改造升级中，可根据需要联入工厂自动化网络中。

本文将以C6140车床的PLC改造为实例简析机床改造的方法。

2.C6140机床车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，占机床总数的20%--35%，在各种车床中，普通车床应用最多。

它主要用来车削外圆、内圆、端面、螺纹、螺杆和定型表面，还可通过尾架进行钻孔、铰孔、攻纹等加工。

其中C6140是我国自行设计制造的普通车床，具有性能优越、结构先进、操作方便、外形美观等优点。

序言机械制造技术基础课程设计是在学习完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。

这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。

在些次设计中我们主要是设计CA6140拨叉的机械加工工艺规程。

在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。

在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点。

设计的目的机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础课程进行了生产实习之后的一个重要的实践教学环节。

学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。

它要求学生综合运用本课程及有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计。

其目的如下：①培养学生解决机械加工工艺问题的能力。

通过课程设计，熟练运用机械技术基础课程中的基本理论及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中定位、加紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量，初步具备设计一个中等复杂程度零件的能力。

②培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。

③进一步培养学生识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能。

二、零件的分析(一) 零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的手柄座。

它位于车床操作机构中，可同时操纵离合器和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。

操作过程如下：当手把控制手柄座向上扳动时，车床内部的拉杆往外移，则齿扇向顺时针方向转动，带动齿条轴往右移动，通过拨叉使滑套向右移，压下羊角形摆块的右角，从而使推拉杆向左移动，于是左离合器接合，主轴正转；同理，当手把控制手柄座向下扳动时，推拉杆右移，右离合器接合，主轴反转。

C6140普通车床数控化改造设计方案有11.34万台，这说明我国机床数控化率不到3%。

我们大多数制造业和企业的生产、加工设备大多数是传统机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。

用这种机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、成本高等缺点，因此这些产品在国际、国市场上缺乏竞争了，这直接影响了企业的生存和发展。

所以必须提高机床的数控化率。

对于我国的实际情况，大批量的购置数控机床是不现实也是不经济的，只有对现有的机床进行数控改造。

数控改造相对于购置数控机床来说，能充分发挥设备的潜力，改造后的机床比传统机床有很多突出优点，由于数控机床的计算机有很高的运算能力，可以准确的计算出每个坐标轴的运动量，加工出较复杂的曲线和曲面。

其计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记忆和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。

数控机床只要更换一个程序，就可以实现另一工件的加工，从而实现“柔性自动化”。

改造后的机床不象购买新机那样，要重新了解机床操作和维修，也不了解能否满足加工要求。

改造可以精确计算出机床的加工能力，另外，由于多年使用，操作者对机床的特性早已了解，操作和维修方面培训时间短，见效快。

另外，数控改造可以充分利用现有地基，不必像购入新机那样需要重新构筑地基，还可以根据技术革新的发展速度，及时地提高生产设备的自动化水平和档次，将机床改造成当今水平的机床。

数控技术改造机床是以微电子技术和传统技术相结合为基础，不但技术上具有先进性，同时在应用上比其他传统的自动化改造方案有较大的通用性和可用性，且投入费用低，用户承担得起。

由于自投入使用以来取得了显著的技术经济效益，已成为我国设备技术改造中主要方向之一，也为我国传统机械制造技术朝机电一体化技术方向过渡的主要容之一。

第一节 设计任务1.1题目：C6140普通车床数控化改造设计1.2 任务将一台C6140普通车床改造成经济型数控车床。

主要技术指标如下：（1）床身上最大加工直径mm 400;（2）最大加工长度mm 1000；（3）X 方向（横向）的脉冲当量脉冲/005.0mm x =δ，Z 方向（纵向）脉冲/01.0mm z =δ；（4）X 方向最快移动速度max 2500/min x v mm =，Z方向为m in /6000max mm v x =； （5）X 方向最快工进速度min /400max mm v f x =，Z 方向为max 700/min x f v mm =；（6）X 方向定位精度mm 01.0±，Z 方向mm 02.0±；（7）可以车削柱面、平面、锥面与球面等；（8）安装螺纹编码器，可以车削公/英制的直螺纹与锥螺纹，最大导程mm 24；（9）安装四工位立式电动刀架，系统控制自动选刀；（10） 自动控制主轴的正转、反转与停止，并可输出主轴有级变速与无级变速信号；（11）自动控制冷却泵的启/停;（12）安装电动卡盘，系统控制工件的夹紧与松开；（13）纵、横向安装限位开关；（14）数控系统可与PC机串行通信；（15）显示界面采用LED数码管，编程采用ISO数控代码。

当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状，在此基础上讨论了在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下，发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性，并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。

马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。

制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。

当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。

此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。

总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

1.1问题提出数控车床作为机电液气一体化的典型产品，是现代机械制造业中不可缺少的加工设备，在机械制造业中发挥着重要的作用，能解决机械制造中结构复杂、精密、批量小、零件多变的加工问题，且产品加工质量稳定，生产效率较高。

企业要在激烈的市场竞争中获得生存、求得发展,就必须在最短的时间内以优异的质量、低廉的成本,制造出合乎市场需要的、性能合适的产品,而产品质量的优劣,制造周期的快慢,生产成本的高低,又往往受工厂现有加工设备的直接影响。

购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,但是成本太高，很多工厂在短时间内都无法有那么多的资金，这严重阻碍企业的设备更新和设备改造的步伐；同时目前大多数企业还有数量众多，而且还具有较长使用寿命的普通机床，由于普通机床加工精度相对较低、不能批量生产，生产的自动化程度不高，生产自适应性差，但考虑投资成本，产业的连续性和转型周期，又不能马上淘汰。

CA 6140车床润滑油泵吸油管的改进新疆石河子大学　李明志　黄中文　毕新胜 1982年8月我系实习工厂购买了一台CA6410车床,车床启动数小时油泵不泵油。

因此,我们对可能造成油泵不泵油的地方进行了严格的检查。

检查中表明,要使油泵供油,必须先启动机床,然后用压注式油枪往回油管13里注入润滑油(见附图),直到油泵泵油为止。

当机床停止工作1～2h 后,重新启动时,油泵又停止泵油,要使油泵再泵油,必需再往回油管13里注入润滑油,给工作带来很多不便。

1.吸油管　2、7、9.螺母　3.管接头　4.偏心套　5.定子　6、10.润滑油管　8.三通管接头　11.转子　12.叶片13.回油管(1)油泵不泵油的主要原因 油泵、油管内有大量的空气　当油泵停止工作1～2h 后,油管10、6以及油泵内的润滑油经吸油管1流回油箱,使油管10、6以及油泵内部与大气沟通,充满了空气。

油泵内部密封性差　油泵工作时,转子11旋转,叶片12在离心力的作用下从转子11的槽中甩出,其顶部与偏心套4的内表面贴合形成分隔的吸排油腔实现吸油和排油。

当油泵内无油,而且叶片12的顶部与偏心套4的内表面以及叶片端面与定子5的端面之间密封性差时,吸排油腔出现与大气相通,使油泵吸油力减小,润滑油就很难从油箱中吸入油泵内。

(2)解决方法拆去原吸油管。

改进吸油管的几何形状,选直径为12m m 的铜管,把它加工成附图中的吸油管的尺寸和形状。

由于改进后的吸油管有一段圆弧,圆弧0点处高于油泵转子11的中心线,同样也高于回油管13的中心线。

当油泵停止工作时,油泵油管内的油不会从吸油管1流回油箱,只有回油管13以上的油泵、油管内的油经回油管13流回油箱;而低于回油管13以下的油泵、油管内的油保留了下来,而且各油管的进出口不与大气相通,因此空气就不能进入油泵内。

改进后的吸油管当第一次使用时,需要往回油管13内注油,直到油泵泵油为止,以后油泵无论停止工作多长时间,只要机床一启动,油泵马上供油。

C6140普通车床数控化改造设计方案有11.34万台，这说明我国机床数控化率不到3%。

我们大多数制造业和企业的生产、加工设备大多数是传统机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。

用这种机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、成本高等缺点，因此这些产品在国际、国市场上缺乏竞争了，这直接影响了企业的生存和发展。

所以必须提高机床的数控化率。

对于我国的实际情况，大批量的购置数控机床是不现实也是不经济的，只有对现有的机床进行数控改造。

数控改造相对于购置数控机床来说，能充分发挥设备的潜力，改造后的机床比传统机床有很多突出优点，由于数控机床的计算机有很高的运算能力，可以准确的计算出每个坐标轴的运动量，加工出较复杂的曲线和曲面。

其计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记忆和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。

数控机床只要更换一个程序，就可以实现另一工件的加工，从而实现“柔性自动化”。

改造后的机床不象购买新机那样，要重新了解机床操作和维修，也不了解能否满足加工要求。

改造可以精确计算出机床的加工能力，另外，由于多年使用，操作者对机床的特性早已了解，操作和维修方面培训时间短，见效快。

另外，数控改造可以充分利用现有地基，不必像购入新机那样需要重新构筑地基，还可以根据技术革新的发展速度，及时地提高生产设备的自动化水平和档次，将机床改造成当今水平的机床。

数控技术改造机床是以微电子技术和传统技术相结合为基础，不但技术上具有先进性，同时在应用上比其他传统的自动化改造方案有较大的通用性和可用性，且投入费用低，用户承担得起。

由于自投入使用以来取得了显著的技术经济效益，已成为我国设备技术改造中主要方向之一，也为我国传统机械制造技术朝机电一体化技术方向过渡的主要容之一。

第一节 设计任务1.1题目：C6140普通车床数控化改造设计1.2 任务将一台C6140普通车床改造成经济型数控车床。

主要技术指标如下：（1）床身上最大加工直径mm 400;（2）最大加工长度mm 1000；（3）X 方向（横向）的脉冲当量脉冲/005.0mm x =δ，Z 方向（纵向）脉冲/01.0mm z =δ；（4）X 方向最快移动速度max 2500/min x v mm =，Z方向为m in /6000max mm v x =； （5）X 方向最快工进速度min /400max mm v f x =，Z 方向为max 700/min x f v mm =；（6）X 方向定位精度mm 01.0±，Z 方向mm 02.0±；（7）可以车削柱面、平面、锥面与球面等；（8）安装螺纹编码器，可以车削公/英制的直螺纹与锥螺纹，最大导程mm 24；（9）安装四工位立式电动刀架，系统控制自动选刀；（10） 自动控制主轴的正转、反转与停止，并可输出主轴有级变速与无级变速信号；（11）自动控制冷却泵的启/停;（12）安装电动卡盘，系统控制工件的夹紧与松开；（13）纵、横向安装限位开关；（14）数控系统可与PC机串行通信；（15）显示界面采用LED数码管，编程采用ISO数控代码。