普通车床如何进行数控化改造？

普通车床如何进行数控化改造？
现在很多车床厂家结合性价比问题，都喜欢把普通车床进行数控化改造。数控系统厂家就应运而生，我们配备根据车床厂家的要求定制合适的数控系统、伺服电机和配电板等等，提供数控车床电气控制系统，让更多的车床厂家省去了电气部分的担忧，也提高了数控车床的效率。

数控机床主要由数控系统，伺服电机驱动、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，就像注入了机械部分的大脑，提高机床的生产效率和加工精度。在改造中的难点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。
数控车床改造在设计零件的加工工艺规程时，首先要对加工对象进行深入分析。数控系统厂家以凸轮机型普通机床为例，介绍普通机床的数控化改造步骤和方法。

对于数控车床加工应考虑以下几方面：
1.尺寸精度要求
2.形状和位置精度要求
数控车床供应商零件图中给出的形状和位置公差是确保零件精度的重要基础。 加工时，既要根据其要求确定零件的定位和测量，又要根据CNC车床的特殊需要进行一些技术加工，以有效地控制零件的形状和位置精度。
3.表面粗糙度要求
表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，也是合理选择数控车床、刀具及确定切削用量的依据。
4.材料与热处理要求
数控车床厂家零件图样上给定的材料与热处理要求，是选择刀具、数控车床型号、确定切削用量的依据。
5.构成零件轮廓的几何条件
以上数控车床改造要分析了零件图纸尺寸精度的要求，以确定是否可以使用车床技术来实现并确定控制尺寸精度的工艺方法。

在此分析过程中，还可以同时转换某些尺寸，例如增量尺寸，尺寸和尺寸链计算。 在使用CNC数控车床零件时，所需零件尺寸的大和小尺寸的平均值作为编程尺寸的依据。
普通凸轮机车床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，然后通过输入和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，因而选用佛山微控科技凸轮走心机数控系统5TA-M2以及多摩川伺服电机驱动,并且该系统的编程格式与FANUC系统很接近，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珠丝杠转动，然后通过丝杠螺母带动大拖板左右运动，步进电机通常安装在纵向丝杠的右端。Z向步进电机的型号为1106GB350B，参数：电流2.8A。步距角0.03°／0.75°，转矩12N／m。400W伺服驱动和750W多摩川电机等。
凸轮机数控改造方法是怎样的呢？
（1）拆下普通凸轮机丝杠、光杠与溜板箱，把溜板箱内的齿板、传动轴拆除，加工一个螺母固定套，安装在溜板箱内，改由步进电机驱动滚珠丝杠，根据凸轮机车床的最大负荷，选取滚珠丝杠直径为40mm。
（2）加工右端的支撑座和两个支撑孔，孔的位置精度要求很高，使其分别与电机的支撑轴和支撑丝杠的轴承同轴配合。
（3）加工左端的支撑座，用于固定丝杠的左端，保证支撑座底面的平面度。
（4）对安装螺母的支撑座进行铣、磨、钻、攻丝等加工，保证其形位公差。
（5）装配后，对滚珠丝杠与导轨的平行度进行调整，确保丝杠传动平稳，受力均匀。
3.X向进给系统（横向进给）横向进给由X步进电机直接驱动滚珠丝杠，使刀架横向运动。
步进电机安装在大拖板后，为了保证同轴度和传动精度，用法兰盘将步进电机与溜板箱固定在一起。X向步进电机的型号为110BYG350A，参数：电流2.4A，步距角0.03°／0.8°，转矩8N／m。

凸轮机分为凸轮走刀机和凸轮走心机。
凸轮机改造的精度是怎样的呢？数控系统厂家为大家介绍介绍：
（1）由于细长轴的刚性差，为了减少细长轴的弯曲，要求径向切削力越小越好，并且车铣复合机的主偏角也要好。刀具是影响径向切削力的主要因素，而又不影响刀具的强度，应设法增加小型车铣复合机床车床刀具的主偏角。车刀的主偏角为K，= 80。 A.93。
（2）为了减小切削力和切削热，应选择较大的前角并取y。 =15。A.30。
改造方法：
（1）拆下小拖板、刀架及丝杠、手轮，留下小拖板，其余的不用。
（2）加工法兰盘，保证法兰盘孔与大拖板后孔的同轴度，最后配钻四个螺纹孔，并攻螺纹。
（3）加工一个连接套用于连接丝杠与电机主轴。
（4）铣去大拖板上与螺母发生干涉的部位，将螺母安装在大拖板上。
（5）安装完成后，用垫片调整螺母上下位置，使丝杠运行平稳，受力均匀。
4.刀架为了提高生产效率、缩短辅助加工时间，刀架要求有自动换刀功能。经济型数控机床一般都选用宏达四方电动刀架，这种刀架简单、经济实用。刀架的转动由三相电机驱动，到位信号由霍尔元件来检测。
改造方法：
（1）拆除原手动刀架。
（2）在小拖板上钻四个安装孔，并攻丝，安装好电动刀架。安装好中间继电器、正反转接触器和热继电器，然后调试刀架，电源相序接反的话，任换两相即可。
5.编码器车螺纹时，主轴转一圈，刀具移动一个螺距。为了保证不乱扣，主轴与丝杠应保持同步动作。主轴与丝杠的同步动作由编码器来保证（可见编码器的重要性）。为了保证同步动作，编码器与主轴的传动比应为1：1，可以用尼龙板制作两个齿数相同的齿轮。然后制作一个可调支架，以保证两个齿轮能正确地啮合。
改造方法：
（1）拆下原有齿轮，装上塑料齿轮，调整支架位置，保证正确啮合。
（2）试切螺纹，看连接是否有误。
6.行程开关行程开关用来保证工作台运行在安全的位置，和作为机械回零的检测信号。
改造方法：
（1）配钻螺纹孔，并攻螺纹，安装行程开关和挡块。
（2）调整挡块的位置，使减速信号和回零信号分开。
在凸轮机数控车床编程过程中，计算每个节点的坐标； 在自动编程期间，应定义组成零件轮廓的所有几何元素。 
凸轮机改造的数控系统厂家要注意些什么细节问题呢？
（1）零件图中是否缺少一定的尺寸，以致其几何条件不足，影响零件轮廓的组成；
（2）零件图上的画线位置是否模糊或大小没有明确标记，无法开始编程；
（3）零件图上给定的几何条件是否不合理，造成数学处理困难。
（4）零件图上的尺寸标注方法应适应CNC车床加工的特点，并用相同的基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。