普通车床数控改造方案
C6150普通车床数控改造
C6150普通车床数控改造第一章总体方案设计1-1设计目的：本设计是针对CA6150普通车床进行数控改造。
利用数控系统对纵、横向进给系统进行开环控制，纵向脉冲当量为0.01mm/脉冲，横向脉冲为0.005mm/脉冲，驱动元件采用步进电动机，传动系统采用滚珠丝杠副，刀架采用自动转位刀架，主轴采用变频器控制。
对于普通机床的经济型数控改造，在确定总体设计方案时，应考虑在满足设计要求的前提下，对机床的改动应尽可能少，以降低成本。
1-2总体方案确定根据设计任务，车床的横向、纵向（Z轴）进给运动采用步进电机、减速齿轮、滚珠丝杠副、滑板的传动方式。
由8031单片机组成微机作为数控装置的核心，由I/O接口、环形分配器与功率放大器一起控制步进电机转动，经齿轮减速后带动滚珠丝杠转动，从而实现车床的纵向进给运动。
1-3机械改造设计与计算机械设计内容包括：滚珠丝杠的设计计算与选用，齿轮减速机构的计算与选择，进给系统的步进电动机的计算与选择第二章伺服系统机械部分设计计算伺服系统机械部分设计计算内容包括：确定系统的负载、确定系统脉冲当量，运动部件惯量计算，空载起动及切削力计算，确定伺服电机，传动及导向元件的设计、计算及选用2-1 确定系统的脉冲当量脉冲当量是指一个进给脉冲使机床执行部件产生的进给量,它是衡量数控机床加工精度的一个基本参数。
因此,脉冲当量应根据机床精度的要求来确定。
对经济型数控机床来说，常采用的脉冲当量为0.01mm/step和0.005mm/step,在CA6150的技术参数中，要求纵向脉冲当量pf为0.01mm/step。
横向脉冲当量为pf=0.005mm/step。
2-2纵向进给系统切削力与滚珠丝杠的设计计算已知条件工作台重量：W=80kg=800N时间常量： T=25ms行程： s=950mm步距角： 2=0.75o/step快速进给速度：Vmax=0.5m/ms脉冲当量：pf=0.01mm/step（纵向）1、切削力的计算由机床设计手册可知，切削功率Pc=Pηk主电机功率: p= 5.5 kw主传动系统总效率：η=0.8进给系统功率系数：K=0.96Pc=Pηk=5.5×0.8×0.96=4.224kw纵车外圆：计算切削力FFz——主切削力；V——切削速度；由Pc=Fz ×v×0.001/60 可知Fz=1267.2N按切削力各分力比例：Fz：Fx：Fy =1：0.5：0.6Fx=0.5Fz=0.5×1267.2=633.6NFy =0.6Fz =0.6×1267.2=760.32NG=800N2、滚珠丝杠的设计与选择（1）、计算进给牵引力Fm作用在滚珠丝杠上的进给牵引力主要包括切削时的走刀抗力以及移动件的重量和切削分力作用在导轨上的摩擦力。
机械机床毕业设计35CA6140普通车床进行数控改造设计
一、绪论1.1引言随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高，产品的更新换代也不断加速，因此对机床不仅要求具有较高的精度和生产率，而且应能迅速地适应产品零件的变换。
生产的需要促使了数控机床的产生，随着电子技术，特别是计算机技术的发展，数控机床迅速的发展起来。
从第一台数控机床（1952年美国）问世至今，机床的数控化率在不断的提高。
世界各工业国家已普遍生产和应用，日本生产机床的数控化率在1988年就已达到70%。
我国从开放搞活以来，加快了数控机床技术的引进，促使我国的机床数控技术的普及和发展。
当前普遍应用的微型计算机数控机床，它综合了电子技术、计算机技术、自动化技术、测量技术和机械制造等方面的最新成果，是一种灵活高效的自动化机床，是机电一体化的典型产品之一。
各大企业不断设置数控机床扩大再生产和替换陈旧设备。
数控机床的普及率不断提高，这种情况下，普通机床的数控改造是否必要可从以下几点说明。
数控机床可以较好地解决形状复杂、精密、小批多变零件的加工问题，能够稳定的加工质量和提高生产效率，但是应用数控机床还是受到其他条件的限制。
⑴数控机床价格昂贵，一次性投资巨大，对中小企业常是力不从心。
⑵目前各企业都有大量的普通机床，完全用数控机床替换根本不可能，而且替代的机床闲置起来又造成浪费。
⑶国内订购新数控机床的交货周期一般较长，往往不能满足生产需要。
⑷通过数控机床对具体生产有多余功能。
要较好地解决上述问题，应走普通车床数控改造之路，从一些工业化国的经验者，机床的数控改造也必不可少，数控改造机床占有较大比例。
如：日本的大企业中有近30%的机床经过数控改造，中小企业则是70%以上。
在美国有许多数控专业化公司为世界各地提供机床数控改造服务。
我国作为机床大国-为了提高机床的数控化率对普通机床进行数控改造不失为一种良策。
一些发达国家如德国、美国、日本等就非常重视对旧机床的改造，而且已形成了一个完善的产学研结合的改造体系。
普通车床的数控化改造设计设计
课程设计说明书设计题目：普通车床的数控化改造设计指导老师：设计：班级：学号：时间：一、概述普通车床是金属切削加工中最常见的一类机床，当工件随主轴回转时，通过刀架的纵向移动和横向移动，车床能加工出内外圆柱面、圆锥面、端面、螺纹面等。
借助成形刀具，车床还能加工各种成形回转表面。
普通车床刀架纵向、横向的进给运动由主轴的回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杆或丝杠带动溜板箱、纵溜板移动。
进给参数要靠手工预先调整好，如果改变参数，则要停车进行操作。
刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动。
对普通车床进行数控改造，主要是将纵向和横向进给系统改造为CNC装置控制的，能独立运动的进给伺服系统，将刀架改造成为能自动换刀的回转刀架，这样利用CNC装置，车床就可以按顺序进行切削加工。
由于切削参数、切削次序和刀具选择都可以由程序控制和调整，再加上纵向进给和横向进给联动的功能，数控化改造后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件，并能实现多工序自动切削，从而提高生产效率和加工精度，还能适应小批量、多品种负责零件的加工二、总体方案设计总体方案设计应考虑机床数控系统的运动方式、伺服系统的类型计算机以及传动方式的选择等。
1.数控系统的选择。
普通车床数控化改造后应具有定位、快速进给、直线查补、圆弧查补、暂停、循环加工和螺纹加工等功能，因此，普通车床数控化改造所选用的数控系统应为连续控制系统。
目前，市场上适用于普通车床数控化改造的数控系统较多，如西门子公司的SIEMENS802S型系统、华中数控公司的“世纪星”21/22型系统、广州数控公司的980T型系统等。
2.伺服系统的选择。
普通车床数控化改造后一般为经济型数控机床。
在保证具有一定加工精度的前提下，从改造的成本考虑，应简化结构，降低成本。
因此，进给伺服系统采用一步进电动机为驱动装置的开环系统为宜。
当然，也可以采用以伺服电动机为驱动装置的半闭环系统。
这主要取决于加工精度的要求。
C6132普通车床的数控改造
Ｃ １２普通车床的数控改造 ６３
夏 秀 梅
（ 吉林信息工程学校 ， 吉林 吉林 １ ２０ ） ３ ０ ０
摘 要： 了 Ｃ １２ 介绍 ６ ３ 普通车床经济型数控 改造 中机械部分和数控 部分改造 方案和原理 。 关键词： 车床 ； 数控化改造 ； 开环控制 系统 前言 流伺服电动机驱动主轴进给系 数控机床是综合应用微电子、 计算机 、 自动 统 ， 主轴的变速特性变佳 ， 实现 检测等先进技术的新型机床， 他适宜加工小批量、 主轴 自动无级变速。其组成如 高精度 、 形状复杂 、 生产周期要求短的零件 ， 具有 图 ２ ２ 。 ２进给电机伺服系统的 高柔性 、 高精度、 高效益等特点。而 目 前我 国机床 改造没计。为满足尽可能减少 的数控化率不足 ３ 大多数制造行业和企业的生 改动量的要求 ，采用步进电机 ％， 产、 加工装备绝大多数是传统的机床 ， 加工的产品 经接 口 箱减速驱动丝杠 ， 带动 普遍存在质量差、 品种少 、 成品高、 供货期长等现 刀具纵向和横向移动 。 用滚珠 象， 从而在国际国内市场上缺乏竞争力 。 而我国的 丝杠螺母机构代替普通的滑动 图 ２主轴伺服 系统组成 图 才力和工业发展 状况，靠花大量资金购买全新的 丝杠螺母机构 ， 具有摩擦力小 ， ３． ． ２ １插补运算软件实现： 插补就是数控机床通过 数控机床来提高数控化率显然是不可取的，而普 运动灵敏 ， 无爬行现象 ， 也可以进行预紧， 以实现 几个坐标轴的协调运动， 走出直线与圆弧， 或其他 遍机床的数控化改造既经济又快捷，是提高我国 无问阱传动， ｒ 传动刚度好 ， 反向时无空程死区等特 直线。插补 机床数控化率的 —个主要途径。 点。纵向进给机构的改造 ： 拆去原机床的溜板箱、 如直线总点坐标值， 圆弧起点 、 、 圆心 终点坐标 １ 总体方案的拟定。 数控车床主要用于轴类 、 光杠与丝杠 以及安装座，配上滚珠丝杠及其相应 据（ 值、 进给速度等 ） 通过计算 ， 。 将工件的轮廓的形状 盘类零件的加工， 自 能 动完成外围柱面 、 、 内孔 锥 的安装装置，纵向驱动的步进电机及减速箱安装 描述出来 ， 边计算边根据计算结果向各坐标发 出 面、 圆弧面 、 螺纹等工序 的粗细加工 ， 并能在 圆柱 在车床的车尾， 并不 占据丝杠空间。由于采用滚珠 进给命令。 数控机床中常用的插补计算方法为逐 面或端面上进行铣槽 、 、 钻孔 铰孔等工作， 以实 丝杠可提高系统的精度和纵 向进给的整体刚度 。 可 简称逐点比较法 ） 、 数字积分插补 现回 转体零件在预先加工好定位基面后， 一次装 横向进给机构的改造 ：由于原横 向进给的丝杠空 点比较计算法（ 计算法（ 简称数字积分法 ） 、 时间分割插补计算法 夹下完成从毛坯到成品的全部工序。因此能够极 间有限， 以 所 拆除横 向丝杠换上滚珠丝杠； 为了便 简称时间分割法） 和样条插补计算法等。３ ． ２ ２电 大的提高生产率。Ｃ １ ２ ６ ３ 车床主要用于对小型轴 于安装 ， 滚珠丝杠副的丝杠轴不是整体的， 而采用 （ 机的变速控制。 在步进电机运行的程序中， 有两个 类、 盘类以及螺纹零件的加工。１ ． １数控车床 的结 分移式 ， 然后用联轴器联接。 重要参数值得注意： 一是步数 Ｎ 即脉冲数 ， ， 所有程 构改造要求 ： 主轴进给系统采用伺服电机驱动 ， 实 ３数控装置系统设计。３ 数控系统硬件设 ． １ Ｎ 现了无极调速 ， 是主轴和进给系统结构简化 ， 传动 计。３ ． ．１数控系统硬件组成： １ 主控制器（ 中央处理 序都是以 Ｎ作为步进电机运行判别终点条件的， 刚度也大为提高。主轴后端安装了同步运转的脉 单元 Ｃ Ｕ ， ， Ｐ） 总线 存储器， 接口即ＮＡ（ ） ｍ 输出接 是根据加工工件的需要在编程时就能确定的。另 个是延时 Ｙ Ｎ 子程序决定的时间 ｔ ＡＳ ， 它决定了 冲 编码器 ， 用于加工各种螺纹。１ ． ２数控机床的布 口电路 ， 外围设备 （ 键盘、 显示器及光 电输入机 ） 。 要想改变步进电机的 局要求 ： 结构要紧凑以节省占 面积和空间， 地 并采 ３１ Ｐ ．２Ｃ Ｕ类型。ＭＣ － １系列单片微机是美 国 步进电机的运行速度。因此， ． Ｓ５ 就必须从改变延时时间ｔ 来着手考虑。 用全封闭或防护装置。１ ＿ ３床身的结构布局要求 ： Ｉｔ］ ｎｅ公司在 ＭＣ － ８ Ｓ４ 系列单片微机基础上推出的 运行速度， 延时时问 ｔ 增大， 运行速度变慢 ； 延时时间 ｔ 减少， 床身是机床主要承载部件 ， 本改造采用平床身 ， 产品， 因 它的集成度很高， 是集片内存储器、 片内输 由此可见 ， 电 步进 机变速控制程序 为平床身是在普通机床上稍加改革而成的，价格 人慷 出部件和 Ｃ Ｕ于—体的优 良的单片机系统 ， 运行速度变 陕。 Ｐ 就是合理地确定延时参数 ｔ ， 使步进 相对较低， 而且它 的工艺性好 ， 加工方便 ， 刀架处 其配置芯片价廉普及性 、 通用性强， 制造和维修方 设计的任务 ， 电机按照给定的速度运行 。 为此 ， 数控系统往往要 于水平位置， 易于保证刀具运动精度， 故采用平床 便， 完全能够满足数控车床的需要。 Ｃ １２ 故 ６ ３ 数控 求以某种最优（ 或最合理 ） 的方式控制进给脉冲的 身。ｌ ４数控车床的进给系统要求 ： 进给调速范围 车床 以 ＭＣ － １ Ｓ ５ 组成 的单 片机作 为数控控制系 即要有 自 动升降速控制的功能。 最常用的还 大、 定位准确、 无间隙误差 、 较高的传动效率。 以 统。 ＭＣ － １ 所 在 Ｓ５ 系列单片机产品型号中，０ １ － ８ ３ 芯片 频率 ， 动升、 降速过程。 用程序实 为满足低摩擦要求 ， 选用滚珠丝杠、 螺母传动副做 内无 Ｒ Ｍ。 Ｏ 适用于需扩展 Ｒ Ｍ， Ｏ 可在现场修理和 是软件的方法来完成 自 现自 动升、 降速灵活、 方便。 传动和导向元件 ， 伺服电机与丝杠间采用一级减 更新程序存储 器的应用场合 ， 价格 比 ８ ５ 、 其 ０１ ４成品展望。 Ｃ １ ２ 对 ６ ３ 普通车床进行了数控 速器联接 ， 以缩小传动链 ， 提高系统刚度 ， 并减少 ８ ５ 低 ， ７ １ 使用灵活 ， 非常适合在我国使用。 ． ３． １ ３存 技术改造 ， 经改造后， 机床的主要技术性能指标展 传动链误差。 丝杠 、 电机与联轴器之间采用凸轮联 储器。Ｃ Ｕ采用 ８ ３ 芯片＿ ８ ３ 片内无程序 Ｐ ０１ 由于 ０ １ 望如下 ： ｌ进给最 大速度 ｘ ４ 亿轴 分别为 １０／ ２０ 轴器联接。 采用两台 伺服惦记分别驱动纵向（ 轴 ） 存储器需 要有外部程序存储器的支持， ｚ 同时 ８３ ０ １ ｏ Ｏ Ｉ ｎ ． Ｃ １２ ｍ 。 ２对 ６ ３ 普通车床进行了数控 和横向（ 轴 ） ｘ 的滚珠丝杠带动刀架完成进给运动。 内部只有 １８字节的数据纯初期，也远不能满足 ３ ｏ Ⅱ ｉ ４ ２ 通过控制软件可以实现更加灵活、 复 １ ５刀架系统采用电机转塔式刀架， 可使机械结构 控制系统 的要求 ， 故需进行扩展．扩展用 ２ 片 技术改造后， 杂的控制方法 ， 简单， 省去大量液压管路。１ ． ６数控系统采用开环 ２ ６， 片 ６ ６ ，片 ７ Ｌ ３ ３ ． 砌 接 口电路 。 ７ ４１ ２４ｌ ４ Ｓ ７ 。３１ ４ 可满足不同场合的加工需要， 充分体现数字 控制系统（ 如图 ｌ 所示）系统中没有反馈电路 ， ， 不 由于 ８ ３ 只有 Ｐ ０１ Ｉ口和 Ｐ ３口部分能提供用户作 度下 ， ４ ３经改造后的车 带检测装置， 指令信号单方向 传递。 开环伺服系统 为 ∞ 口使用， 不能满足输入输出 口的需要 ， 因而 控制高度智能化和柔性的优点。 ． 产品合格率高， 基本达 主要由步进电机驱动， 结构简单 ， 成本低廉 、 易掌 系统必须扩展输入输出接 口电路 ，系统扩展了二 床能大批量车削加工工件 ， 已经实现证明， 这种经改造后 握、 调试和维护比较方便简单 ， 故广泛应用于经济 片 ８ ５ 可变成 Ｆ １５ Ｏ接 口芯片。 Ｏ接 口芯片与外设 到了原没计的要求， Ｆ 非常适用于加工中小批量 、 精度要求较高 型数 控机 床。 的连接是这样安排的：１５ ２芯片 Ｐ Ｏ Ｐ ７作 的车床 ， ８ ５ （） Ａ －Ａ 的 产品。 ２机械部分改造。 ．主轴伺服系统的改造。 为显示器段选信号 ， ２ １ 是输出；Ｂ － Ｂ 是显示器的 Ｐ ０Ｐ ７
普通车床数控化改造
4．螺纹编码器的安装方案
螺纹编码器又称主轴脉冲发生器或 圆光栅。数控车床加工螺纹时，需 要配置主轴脉冲发生器，作为车床 主轴位置信号的反馈元件，它与车 床主轴同步转动。
1、同轴安装 同轴安装是指将编码器直接安装在主
轴后端，与主轴同轴，这种方式结构简单， 但它堵住了主轴的通孔。 2、异轴安装
异轴安装是指将编码器安装在床头箱
二、总体方案的确定
总体方案应考虑车床数控系统的运动方式、 进给伺服系统的类型、数控系统的选择，以 及进给传动方式和执行机构的选择等。
（1）普通车床数控化改造后应具有单坐标 定位，两坐标直线插补、圆弧插补以及螺纹 插补的功能。因此，数控系统应设计成连续 控制型。
（2）根据系统的功能要求，需要扩展 程序存储器、数据存储器、键盘与显示 电路、I/O接口电路、D/A转换电路、串 行接口电路等；还要选择电动机的驱动 电源以及主轴电动机的交流变频器等。 （3）为了达到技术指标中的速度和精 度要求，纵、横向的进给传动应选用摩 擦力小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副； 为了消除传动间隙提高传动刚度，滚珠 丝杠的螺母应有预紧机构等。
（4）拆除四方刀架与上溜板总成，在横溜 板上方安装四工位立式电动刀架。 （5）拆除横溜板下的滑动丝杆螺母副，将 滑动丝杆靠刻度盘一段锯断保留，拆掉刻度 盘上的手柄，保留刻度盘附近的两个推力轴 承，换上滚珠丝杠副。 （6）将横向进给伺服电机通过法兰座安装 到横溜板后部的纵溜板上，并与滚珠丝杠的 轴头相联。 （7）拆去三杆（丝杆、光杆与操纵杆）， 更换丝杆的右支承。
2．安装电动卡盘
为了提高加工效率，工件的夹紧 与松开采用电动卡盘，选用呼和 浩特机床附件总厂生产的 KD11250型电动三爪自定心卡 盘。卡盘的夹紧与松开由数控系 统发信控制。
车床数控改造设计
毕业设计车床数控改造系统设计学生姓名年级学号指导教师专业学院摘要主要介绍了CA6140型普通车床进给系统数控化改造的方案，详细分析了机械、电气部分改造的方法和原理。
通过机床数控改造使普通机床不仅具有好的加工精度，而且还具有数控机床的功能，有利于提高机床的柔性和自动化程度本文为企业进行数控化改造提供了一种途径。
CA6140普通车床进给系统数控改造设计包括机械和数控部分。
机械部分采用滚珠丝杠副，控制信号经过功率放大器驱动步进电机，从而实现纵向、横向的进给，数控部分的硬件采用MCS 51系列8031单片机。
关键词车床；数控改造；单片机；步进电机The design of NC improvement on CA6140 lathe was introduced, the improvement method and principle of mechanism and electric parts was analyzed. After improving, the new lathe runs reliably and makes great benefit. It provides the path of technical improvement on traditional lathe to numerical control lathe in factories. The accuracy of machine tool of many enterprises is not up to standard and with high rate of breakdown. The reform of digital control machine tool can bring not only a good processing accuracy but also the function of digital control machine tool to common machine tool.C618K common machine numerical control design consist of mechanical part and numerical control part. In the mechanical part design, I use ball bearing quid screw assistant, micro-computer sent out control signal across power amplifier, then derive step-motor, thus carry out vertical or landscape orientation go along, I put to use 8031 single chip of MCS-51 in the hardware design.KeywordsLathe; numerical control; microcomputer; step-motor目录摘要 (I)Abstract.................................................................................................................................. I I1 绪论 (1)2 总体方案设计 (5)2.1 计参数和技术要求 (5)2.2 总体方案的拟定 (5)2.2.1 机械部分改造 (5)2.2.2 主传动的数控化改造 (7)2.3 基本参数的确定 (7)3 传动设计 (9)3.1 设计参数 (9)3.2 减速齿轮设计及校核 (10)3.3 轴的初步确定 (13)3.4 轴的校核 (14)3.5 键的校核 (16)4 进给系统设计 (17)4.1 纵向进给丝杠设计 (17)4.2 横向进给丝杠设计 (19)4.3 传动齿轮的校核 (19)5 控制原理设计 (24)5.1 数控系统的基本硬件组成 (23)5.2 步进电机的控制 (23)5.2.1 步进电机的工作原理 (23)5.2.2 步进电机的控制 (24)5.2.3 译码法寻址 (25)5.2.4 键盘显示器接口 (25)6 经济技术分析 (27)总结 (30)参考文献 (31)附录1 (32)附录2 (33)附录3 (40)1 绪论1.1 数控系统发展简史及趋势1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
普车改数车的方法
CA6140普通车床改数控车床方法1.1.3普通车床改数控车床的内容普通车床改数控车床的主要内容和主要结构形式如下：1、进给轴的改造普通车床的X轴和Z轴均由同一电机驱动，走刀运动经走刀箱传动丝杠及溜板箱，获得不同的工件螺距即Z轴运动；走刀运动经走刀箱传动光杆及溜板箱，获得不同的进刀量即X轴运动。
普通车床数控化改造时一般都去掉走刀箱及溜板箱，改用进给伺服（或步进）传动链分别代替，具体体现为：Z轴：纵向电机→减速箱（或联轴器）→纵向滚珠丝杠→大拖板，纵向按数控指令获得不同的走刀量和螺距。
X轴：横向电机→减速箱（或联轴器）→横向滚珠丝杠→横滑板，横向按数控指令获得不同的走刀量。
改造后整个传动链的传动精度在保证机床刚性的前提下，与滚珠丝杠副的选择和布置结构形式、机床导轨的精度情况等有很大的关系。
(1) 滚珠丝杠副的选择和布置结构形式普通车床大多采用的是T型丝杠等滑动丝杠副，与滚珠丝杠副相比摩擦阻力大、传动效率低，不能适应于高速运动。
另外由于磨损快，造成其精度保持性和寿命低等等，在进行普通机床数控化改造时往往都将其更换为滚珠丝杠副。
滚珠丝杠副有以下一些特点：摩擦损失小，传动效率高，可达0.90～0.96；若使用的丝杠螺母预紧后，可以完全消除间隙，提高传动刚度；摩擦阻力小，几乎与运动速度无关，动静摩擦力之差极小，能保证运动平稳，不易产生低速爬行现象；磨损小、寿命长、精度保持性好。
但应注意，由于滚珠丝杠副不能自锁，有可逆性，即能将旋转运动转换为直线运动，或将直线运动转换为旋转运动，因此丝杠立式和倾斜使用时，应增加制动装置或平衡装置。
滚珠丝杠副根据其滚珠的回转方式可以分为外循环和内循环两种，根据螺母的结构形式又可以分为双螺母和单螺母。
在进行改造时应根据具体情况和结构形式来定，由于外循环式丝杠副螺母回珠器在螺母外边，所以很容易损坏而出现卡死现象，而内循环式的回珠器在螺母副内部，不存在卡死和脱落现象。
由于双螺母不仅装配、预紧调整等比单螺母方便，而且其传动刚性比单螺母也好，所以只要结构和机床空间满足要求，在普通机床数控化改造中多选内循环式双螺母结构。
怎样把普通车床改造为数控车床
怎样把普通车床改造为数控车床
数控机床主要由传统的数控系统，加上伺服、位置反馈系统组成，普通机床改造的目的是利用数控系统控制机床自动完成机械加工任务，提高机床的生产效率和加工精度。
在改造中需要解决的问题是把机床的手动进给和机床的换刀，改造成由伺服驱动控制的进给和数控系统PLC控制的刀架自动换位。
本文以CA6140型普通机床为例，介绍普通机床的数控化改造步骤和方法。
改造的总体思路为通过数控系统对输入的零件加工程序进行运算处理，然后通过输入／输出接口控制步进驱动模块，由驱动模块发出步进脉冲驱动步进电机，经同步齿形传动带（简称同步带）使滚珠丝杠转动，从而带动刀架实现纵向和横向的进给。
螺纹的车削由编码器控制，电动刀架的换刀由数控系统内部的PLC控制。
改造步骤如下：
1.选择数控系统由于伺服电机驱动器及电机的价格比较高，故选用“广数”的DY3三相混合式步进电机驱动器及步进电机。
并且该系统的编程格式与FANUC系统很接近，GSK980TA系统还可以控制步进电机，所以是最合适的。
2.Z向进给系统（纵向进给）纵向进给由Z向进给电机经同步传动带使滚。
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普通车床数控改造方案（伺服）
待改造设备明细：
序号机床型号数量机床生产厂生产日期
1 C6150*1500 1 沈阳2002
2 JIC616*1300 2 济南2004
普通车床数控改造内容及配置：
1、采用圣维SWAI SKC2—Fa数控车床系统对该机床进行改造，交流伺服电机采用国产伺服电机，交流伺服模块采用圣维伺服模块。
2、取消原机床前刀架及相关传动机构，仅对原机床后刀架进给机构进行数控改造。
3、采用四度电机+弹性联轴器+滚珠丝杠副的传动方式。
4、曾装轴承座、螺母座、电机座等相关零部件。
5、增装X、Z行程开关及相关附件。
6、增装Z向导轨防护装置。
7、电气控制柜安装，操作箱安装在电控柜上方(根据实际情况确定是否增加支臂)。
8、增加机床润滑控制方式及手动润滑泵、数控系统应该实现对主轴启、停控制，冷却泵启、停控制。
改造后机床进给轴行程不低于原机床行程，几何精度不低于改造前的精度。
9、改造后两个进给轴快速进给速度为3000~5000mm/min(视机床本身而定)。
10、备货周期为5~10天，现场改造及培训周期为5~7天。
圣维skc2—Fa数控系统配置及功能。
普通车床数控改造主要特点
1、采用高性能微处理器和基于现场可编程门阵列（FPGA）的专用数控电路，实现粗细高速插补。
2、液晶（LCD）图文显示、中文操作菜单、友好界面。
3、自动升降速速控制。
可配交流伺服驱动器和步进驱动器。
4、内置电子齿轮。
5、位置反馈坐标实时显示。
普通车床数控改造实现主要功能
G功能：30多种G代码：各种循环（内、外、端面、锥面、锥面、柱面、单头、多头螺纹循环、柱面、端面、锥面循环加工等）；X轴直径、半径编程；回起刀点位置校验；可实现恒线速切削。
编辑功能：全屏幕编辑
自动功能：自动执行加工程序；自动过程中可以暂停、断停、速度倍率修调、调整主
转速；空运行；断点等。
手动功能：手动连续运行；手动增量；手脉进给（选件）；手动回参考点；手动回机
零点；手动换到等。
主轴功能：“有极调速”：SO~S13;“无极调速”：SO~S9999。
刀具功能：可控4-12工位刀架；12组刀补值；定点对刀、试切对刀生成刀补，具有
具长度和半径补偿，螺距误差补偿，反向间隙补偿等。
辅助功能：手动、自动控制主轴正转、反转、停止；手动、自动控制冷却液；自动控制夹具；子程序调用及子程序循环调用；程序无条件转移等。
通讯功能：RS232接口，可实现CNC系统与PC及通讯。
其他功能：监控、报警功能、零件加工图形显示（直线、圆弧切削时显示为整个图形）。