CA6140是数控机床还是普通机床？
e-CA6140数控车床 主要结构特点 本机床为经济型数控车床，可进行机械零件的粗加工及精加工，结构可靠，操作方便，经济实用。控制系统功能齐全，可靠性高。该机床可满足众多行业的需要，如：汽车、拖拉机、军工、机械等行业。本机床特别适合轴类、盘类零件的内外圆柱表面、锥面、螺纹、钻孔、铰孔及曲线回转体等零件进行高效、大批量的车削加工。 机床结构特点 1采用水平床身，导轨采用山形一平面组合导轨形式并中频淬火；淬硬层达3MM,硬度达HRC52. 2 主轴轴承采用国产精密轴承，主轴箱设计时考虑到最小热变形，采取热措施及相应的减少主轴热变形的措施，经精心装配，主轴具有温升低；热边形小；精度高的特点。使主轴长期工作时能保持主轴轴线相对稳定。 3 横向进给、纵向进给采用交流伺服电机与滚珠丝杠直联方式；滚珠丝杠采用一端固定一端支撑的形式。 4 立式四工位数控电动刀架，每工位所用时间为3~3.5秒，重复定位精度高达0.008mm。同时在设计制造中采用高精度大直径尺盘分度定位，具有刚性好，重切削时变形小等特点。 5 本机床采用手动卡盘，配置手动尾坐。 6 床头箱采用箱外独立油泵润滑，导轨和滚珠丝杠采用电子泵润滑系统，周围定量自动供油，方便可靠，可实现自动；手动控制润滑。 7本机床为半封闭防护，排屑方便、流畅。冷却箱与主机分离；冷却泵流量大，扬程高，工件和刀具都得到充分冷却，保证工件的加工精度，提高刀具的使用寿命。本机床系统位GSK928TE数控系统。 主要技术参数： 产地：沈一 项目单位e-CA6140项目单位e-CA6140 床身上最大回转直径mm400X轴行程mm210 最大工件长度mm920Z轴行程mm920 最大切削直径mm400X轴最小设定单位mm0.001 最大切削长度mm920Z轴最小设定单位mm0.001 滑板上最大回转直径mm210尾坐套筒直径mm75 主轴端部型号A1-6尾坐套筒行程mm150 主轴前端锥孔锥度莫氏6号尾坐套筒锥孔锥度莫氏5号 主轴孔径mm52刀架形式立式四工位 主轴转速范围、级数R/min11-1600 24级X/Z轴定位精度mm0.03/0.04 主电机输出功率kw7.5X/Z轴重复定位精度mm0.012/0.016 中心高（距地面）mm1085加工精度1T7 X轴快移速度M/min4工件表面粗糙度umRa1.6 Z轴快移速度M/min8刀方尺寸mm25*25 外形尺寸（长宽高）mm2640*1714*1630机床净重kg2100
项目 单位 规格
床身上最大回转直径 mm Φ400
最大工件长度（二顶尖间距离） mm 920
最大车削长度(最大加工长度) mm 920
最大车削直径 mm 400
滑板上最大回转直径 mm 210
主轴端部形式及代号 - A1-6
主轴通孔直径 mm Φ52
主轴前端锥孔锥度 莫氏 莫氏6号
主轴转速级数 - 24级
主轴转速范围 r/min 11-1600
刀架形式 - 立式四工位电动刀架
刀方尺寸 mm 25×25
床尾主轴直径（尾座套筒直径） mm 75
床尾主轴孔锥度(尾座套筒锥孔锥度) - 莫氏5号
床尾套筒行程 mm 150
X轴行程 mm 210
Z轴行程 mm 920
X轴快移速度 m/min 4
Z轴快移速度 m/min 8
X/Z轴定位精度 mm 0.03/0.04
X/Z轴重复定位精度 mm 0.012/0.016
X轴最小设定单位 mm 0.001
Z轴最小设定单位 mm 0.001
中心高 mm 距地面1085
主电机功率 kW Y132M-4左 7.5
机床重量 kg -
机床轮廓尺寸（长×宽×高） mm 2640×1714×1630
机床包装尺寸（长×宽×高） mm -
加工精度 - IT7
工件表面粗糙度 μm Ra1.6
摘要:介绍了普通车床的数控改造条件,同时介绍了对CA6140车床的主传动系统和进给传动系统进行了数控化改造
的过程。改造后的数控车床的加工能力、自动化水平和加工精度明显提高。同时介绍了该车床机电联动调试的经验。
关键词:普通车床;数控改造
中图分类号: TG659 文献标识码: B 文章编号: 1001-3881 (2006) 4-208-2
企业要在激烈的市场竞争中获得生存、得到发展,它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。目前,采用先进的数控机床,已成为我国制造技术发展的总趋势。购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,而改造旧机床、配备数控系统把普通机床改装成数控机床也是提高机床数控化率的一条有效途径。我校为适应现代化生产和教学,对CA6140车床进行了数控化改造。
1 机床数控化改造的条件
1·1 机床基础件有足够的刚性
数控机床属于高精度机床,工件移动或刀具移动的位置精度要求很高,必须在0·001~0·01mm之间,高的定位精度和运动精度要求原有机床基础件具有很高的静刚度和动刚度。本次用于改造的CA6140车床自购进后一直保养良好,机床基础件刚性满足要求。
1·2 机床数控改装的总费用合适,经济性好
机床数控改装分两部分进行:一是维修机械部分。更换或修理磨损零件,调试大型基础零件,增加新的功能装置,提高机床的精度和性能,另一方面是舍弃原有的一部分进给系统,用新的数控系统和相应的装置来替代。改造总费用由机械维修和增加的数控系统两部分组成。若机床的数控改造的总费用仅为同类型车床价格的50% ~60%时,该机床数控改造在经济上适宜。经过考查,若购买同样配置的车床约需10万元,而我校机床数控改造的总费用为5·1万元,仅占51%,因此该机床数控改造在经济上是合适的。
2 系统配置及主要技术规格
该系统由SIEMENS 802S系统、接口电路、驱动线路及步进电机等组成,另外还配有自动转塔刀架、主轴变频调速器及主轴编码器等,系统属开环控制系统。其主要技术性能和参数如下:
(1)系统控制部分。采用SIEMENS 802S系统,键盘和显示部分装在面板上。
(2)系统软件具有若干指令。其中加工指令有
直线、斜线、螺纹、锥螺纹和圆弧等5条指令。可实现车削外圆、端面、台阶、割槽、锥度、倒角、螺纹、顺圆弧和逆圆弧等操作。控制指令有结束循环、暂停、延时、延时换刀、编码换刀、通讯等,与加工指令配合,可加工出各种较复杂的零件。
(3)系统环境工作条件。温度-10~+40℃;湿度为40% ~80%。
(4)输入电网电压。交流(220±22)V;频率为50Hz;电流为1·5A。
(5)步进电机。BYG550C-2型电机两台,驱动电压为110V;相电流为2·5A;步距角为0·36°/步;静力距为12N·m。
3 主传动的数控化改造
机床主传动的作用是把电机的转速和转矩通过一定途径传给主轴,使工件以不同的速度运动,主传动性能的好坏,直接影响零件的加工质量和生产效率。考虑到改造的经济性,可乘用机床原有的普通三相异步交流电动机拖动。考虑到加工过程中当电网电压和切削力矩发生变化时,电机的转速也会随之波动,直接影响加工零件的表面粗糙度。因此为提高加工精度,实现主轴自动无级变速,在主轴上增加了交流异步电动机变频调速系统,从而不需进行机械换档。针对机床要求具有螺蚊切削功能,在主轴部位安装主轴脉冲发生器,如图1所示。为保证脉冲发生器与主轴等速旋转,即主轴转一周,主轴脉冲发生器也
图1 主轴脉冲发生器安装示意图转一周,主轴脉冲发生器的安装方式很重要。改装时,主轴传动必须经过原有CA6140车床主轴箱中58/58和33/33两级齿轮(实现1∶1)传递到原有CA6140车床的挂轮轴X,拆除挂轮留出空间,安装脉冲发生器,并用法兰盘固定。
4 进给传动的数控化改造
进给传动的作用是接受数控系统的指令,驱动刀具作精确定位或按规定的轨迹作相对运动,加工出符合要求的零件,对进给传动的要求是高精度、高速度。改造中我们采用步进电机驱动系统实现开环控
图2 进给传动系统制,这样结构简单,安装调试和维修都非常方便。
4·1 进给传动链
图2为普通车床改造后的进给传动链,刀具纵向(Z轴)移动由步进电机,经接口箱内一对减速齿轮,转动纵向移动的丝杆而实现。刀具的径向(X轴)移动由步进电机,经接口箱内一对减速齿轮,转动横向移动丝杆而实现,该传动链与原机床的传动链相比,摆脱了结构复杂的进给箱和拖板箱。
4·2 接口箱内减速齿轮的齿数比
该车床要求的控制精度为: Z向0·005mm, X向为0·0025mm,即当执行一个脉冲指令时,工件的长度和直径均变化0·005mm。BYG550C-2型步进电机的步距角为0·36°,每周步距数为360/0·36=1000(步/周), X向丝杠螺距为4mm,脉冲当量为0·0025mm,Z向丝杠螺距为6mm,脉冲当量0·005mm。按公式
主动轮齿数
从动轮齿数=步/周×脉冲当量丝杠螺距则X向:Z主/Z从=1000×2·5/4000=5/8Z向:Z主/Z从=1000×5/6000=5/6
4·2 接口箱内减速齿轮的齿数比
该车床要求的控制精度为: Z向0·005mm, X向为0·0025mm,即当执行一个脉冲指令时,工件的长度和直径均变化0·005mm。BYG550C-2型步进电机的步距角为0·36°,每周步距数为360/0·36=1000(步/周), X向丝杠螺距为4mm,脉冲当量为0·0025mm,Z向丝杠螺距为6mm,脉冲当量0·005mm。按公式
主动轮齿数
从动轮齿数=步/周×脉冲当量丝杠螺距则X向:Z主/Z从=1000×2·5/4000=5/8Z向:Z主/Z从=1000×5/6000=5/6
4·3 传动滚珠丝杠副
数控机床要求进给部分移动元件灵敏度高、精度高、反应快、无爬行,采用滚珠丝杠副可以满足上述要求。在结构中,用普通滚珠丝杠副实现将旋转运动变换为直线运动。滚珠丝杠螺母副安装时需预紧,通过预紧可消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙,提高传动刚度。预紧的方法是采用双螺母齿差调隙式结构(图3)。通过改变两个螺母的轴向相对位置,使每个螺母中滚珠分别接触丝杠滚道的左右两侧来实现的。
图3 双螺母齿差调隙式结构
一般需要几次调整才能保证机床在最大轴向载荷下,既消除间隙,又能灵活运转。
4·4 刀架
根据需要,拆除原方刀架,安装620型四方刀架(图4)。该刀架由120W的三相交流异步电机正转驱动,使刀架正转选刀,到预定刀位时,电机则反转,使刀架夹紧。换刀方式有手控和机控两种。机控时当零件在加工过程中需要换刀时,数控系统发出预先编制好的换刀控制指令,控制器接到换刀指令时,立即驱动刀架回转。手控时,按动面板上的按钮,刀架能转一个刀位(90°),也可连续按动按钮,直至任一刀位。
5 机电联动调试
5·1 机械调试
丝杠上,侧母线和横、纵导轨的平行度误差控制在0·01mm/全长之内;转动丝杠,丝杠轴向窜动在0·01mm之内;丝杠螺母同轴度误差控制在0·01mm之内。
5·2 机电联动调试
(1)单坐标点动,主要调试其有无动作,运动方向是否符合要求,机械传动是否正常,有无不正常响声等。
1·上刀体 2·活动销 3·反靠盘 4·定轴 5·蜗轮 6·下刀体 7·螺杆 8·离合器盘 9·霍尔元件 10·磁钢
图4 四方刀架结构图
(2)点动合格后,做连续运动。反复多次,若出现故障或异常,排除后方可继续进行。
(3)先试Z坐标方向,后试X坐标方向,这是因为Z坐标方向调试方便。
(4)测量两坐标重复定位精度。在Z向坐标做连续移动时,若发现与丝杠相联的齿
额定转速: 2000r/min
额定输出功率: 2kW
编码器:绝对位置检测方式,分辨率1000000p/r 轴端形式:锥轴伺服放大器采用与电机配套的SJV2系列20型,其驱动能力为2kW。对于2kW电机,也可采用SJV2系列的10型放大器,但此时的输出扭矩要比20型减少1/3,不利于大功率切削。I/O设备选用型号为HR341的基本I/O单元,主要用于机床操作面板及与机床间的输入输出控制。另外附加一个远程I/ODX110,主要用于教学功能的“故障模拟设置”的输入输出。伺服及I/O单元连接原理图如图2所示。
图2 电气连接原理图
2·2·2 主轴控制
主轴电机采用交流变频控制电机,由变频器进行控制,转速范围60~6000r/min。模拟量由基本I/O单元的A0端口输出0~10V的直流电压,变频器根据输入的电压变化而输出相应的转速。由于模拟主轴电机没有编码器,因此在发出转速命令后,系统无法检测到主轴的是否运行。为解决这一问题,我们利用变频器上的功能端子,将其通过参数设置成“到达指令频率闭合”状态,并通过PLC检测此信号,从而实现对电机的运转进行监控。
2·3 教学功能的附加
本机改造后除保证加工功能和精度外,还要满足一定的教学功能。所谓的教学功能主要是针对学习数
控系统调试及维修人员而设立的附加功能。该功能通过参数设置及调整PLC程序人为地设置故障,让学生通过故障现象先判断故障种类,再分析故障产生的原因,直至排除故障。通过这种实训,学生可全面学习工业现场可能出现的故障现象,掌握故障排除方法,提高学生解决现场问题的综合能力。
3 结束语
我国现有机床中,近几年急需技术改造的约占25%,这将蕴藏着无限商机。机床改造主要是采用数控和计算机控制技术,我国数控机床发展和机床数控化改造应紧跟世界潮流,发展多轴联动数控系统,开发高速、高精度、高效加工中心等关键技术,向智能化方向发展
C表示车床，A表示第一次重大改进，6表示落地及普通车床，1表示普通车床，40是机床主参数，回转直径为400毫米。 现在很热销的。
是普通车床。
我用的就是这种普车
普通机床，数控机床一般带K，即数控的意思
答：是普通车床，C表示车床，A表示一次重大改进，6表示卧式，1表示普通（2是马鞍），40是床身回转直径400毫米。对应的数控型号叫CAK4085，C表示车床，A表示一次重大改进，K表示数控，40是床身回转直径400毫米,85是最大工件长度850毫米。沈阳机床厂销售处024---25655681 ...
答：CA6140不是数控车床，1、车刀进给太大或者主轴摩擦片磨损，对应减少进给或维修机床；2、中间位置没有启动刹车功能；
答：CA6140是一种在原C620型普通机床基础上加以改进而来的卧式车床，C代表车床 A为结构特性代号，用以区别C6140， 6代表卧式，1代表基本型，40代表最大旋转直径，是机械设备制造企业所需的设备之一。X6132万能升降台铣床是结合国内外铣床之优点，自主研发的经济型铣床，具有机构合理，操作简单，节能高效，稳定...
答：C620型普通机床C代表车床， C6140， 6代表卧式，1代表基本型，40代表最大旋转直径，是机械设备制造企业所需的设备之一。C620型普通机床经改造成CA6140普通卧式车床：主轴箱，固定在机床身的左端，装在主轴箱中的主轴（主轴为中空，不仅可以用于更长的棒料的加工及机床线路的铺设还可以增加主轴的刚性），...
答：1表示普通车床；40是机床主参数；回转直径为400毫米。车床第一位数字的含义，0表示仪表车床，1表示单轴自动车床，2表示多轴自动半自动车床，3表示六角车床，4表示曲轴及凸轮轴车床，5表示立式车床，6表示落地及普通车床，7表示多刀及仿形车床，8表示轮、轴、锭、辊及铲齿车床，9表示其他车床。
答：e-CA6140数控车床 主要结构特点 本机床为经济型数控车床，可进行机械零件的粗加工及精加工，结构可靠，操作方便，经济实用。控制系统功能齐全，可靠性高。该机床可满足众多行业的需要，如：汽车、拖拉机、军工、机械等行业。本机床特别适合轴类、盘类零件的内外圆柱表面、锥面、螺纹、钻孔、铰孔及曲线回转...
答：ca6140机床型号的含义为：C代表车床，A组别代号，6为落地或者为卧式车床，1为卧式车床，40为最大回转直径为400。并且ca6140是一种在原c620型普通机床基础上加以改进而来的卧式车床。是机械设备制造企业必需要的重要设备之一。在机械加工中有着重要作用。CA6140普通卧式车床的组成及功能：1、主轴箱：它固定...
答：CAK4085: C代表车床，A是指一次重大改进，K代表数控，40代表床身回转直径400mm，85代表最大工件长度850mm。CM6132:C表示车床，M表示机床通用特性代号（即精密车床)，6表示机床组别代号（即落地或普通车床组），1表示机床型别代号（即普通车床)，32表示最大车削直径是320mm。
答：购买新的数控机床是提高数控化率的主要途径,而改造旧机床、配备数控系统把普通机床改装成数控机床也是提高机床数控化率的一条有效途径。我校为适应现代化生产和教学,对CA6140车床进行了数控化改造。 1 机床数控化改造的条件 1·1 机床基础件有足够的刚性 数控机床属于高精度机床,工件移动或刀具移动的位置精度要求很高...
答：CA6140卧式车床的技术规格：床身上最大的工件回转直径 400mm 刀架上最大工件回转直径 210mm 最大的工件长度 750mm 1000mm 1500mm 2000mm 最大车削长度 650mm 900mm 1400mm 1900mm 主轴中心至床身平导轨距离 205mm 主轴内控直径 48mm 刀架最大行程：纵向650mm 900mm1400mm 1900mm 横向320mm 小...
