1 机械部分的改造

把C6132普通车床改成数控车床的主要改造部位：主电动机和水泵电动机能分别通过M03、M04、M05、阴刀、M09等指令来进行控制；把原来的手动进给改成微机控制，实现二轴联动；为实现螺纹车削在主轴后端加一光电编码器。

机械部分的改造，在原机床的基础上，去掉挂轮箱(保留三星齿轮)、进给箱、溜板箱、刀架部分，保留大拖板、中拖板。

(a)改造前的三星齿轮

(b)安装了光电编码器后的三星齿轮

1.交换齿轮 2.二星齿轮 3.主轴 4.光电编码器
图1 光电编码器的安装

1.X轴步进电动机 2.J7型步进电动机减速器接日 3.X轴联轴器 4.X轴滚珠丝杠 5.Z轴滚珠丝杠 6.Z轴联轴器 7.J6型步进电动机减速器接口 8.Z轴步进电动机
图2 改造后进给结构示意图

光电编码器的安装利用挂轮箱中的三星齿轮，找到与主轴传动比为1:1的传动齿轮，采用同心套通过一个固定支架与光电编码器相联，结构示意图如图1所示。
纵、横向丝杠的改造去掉机床的进给传动系统，安装上滚珠丝杠、减速器接口、步进电动机。X轴传动比为5:3, Z轴的传动比为1:1。这类小型机床在中间设置一级传动结构的目的是提高伺服电动机的使用寿命。对于瞬时性的快速起、停起到一定的缓冲作用。改造后机床的传动进给示意图如图2所示。

2 电控部分的改造

华中Ⅰ型数控系统开放性好，所以改造非常简单。具体方法为全部拆除原车床的电控线路。对单速电动机，直接从数控系统的电控柜中出线与主轴电动机的U2、 V2、W2和冷却泵电动机的U6、V6、W6连接。对于双速电动机，除了直接连线以外还应对电控柜和系统软件中的内置PLC系统程序STEP.DAT进行相应的修改。

3 微机系统控制部分的设置

对于一般车床的改造只须对以下两部分系统配置进行参数设置就可以了。一是轴参数，二是内置PLC的编码。

在华中Ⅰ型数控系统软件中输入正确的口令以后就可以对轴参数进行设置了。不同的用户在改造车床时步进电动机与丝杠之间选择的传动比是不同的，同时丝杠的螺距也不同，所以为了适用不同的传动比，华中Ⅰ型数控系统开发了一个有用的工具，通过设置一对电子齿轮的比值来对实际的传动比进行调整。下面以我校数控改造的车床为例进行说明。

我们对X轴选用的步进电动机的步距角θ=0.9°。，步进电动机与丝杠之间的传动比I=3/5，丝杠的螺距P=4mm，因此，电动机每转脉冲数可设置为360/0.9=400，则脉冲当量为Q=(θ/360)PI=3/500。

现设电子齿轮比为大，编程时要在X方向移动10mm的距离，以车床精度为0.01mm计算，则系统要在X轴方向发送10000个脉冲。也就是说系统在x方向发1000个脉冲以后，X方向应移动10mm的距离，则有下面的计算式成立：

10=1000QI_i=1000×(3/500)I_i

则I_i=5/3

Z轴可以根据以上的方法进行类似的计算处理。另外，如果主电动机采用双速电动机，则系统应设置支持S1、S2高低速转化的硬件。这里华中Ⅰ型数控系统配有内置PLC，只要在原程序STEP.DAT文件中利用PLC编程语言增设相应的接点即可。

4 系统软件的安装

华中数控系统软件可以在DOS或WINOOWS两种环境中运行。

值得注意的是：如果是在WINOOWS平台下工作，在启动数控系统应用程序CNC.EXE之前，应将WINOOWS中的屏幕保护程序设置为空状态，否则一旦运行屏幕保护程序数控系统将停止运行。如果是在DOS平台下安装数控系统程序，则应满足以下条件：PC机应在386以上；彩色显示器；内存的配置应大于 4MB；在CONGFIG.SYS文件中应设置Device=c:\dos\Himem.sys和Device=c:\dos\EMM386.EXE 8000语句。

我校利用华中Ⅰ型数控系统对一台江西第五机床厂生产的C6132型普通车床进行改造以后，经测试各项技术指标均已达到工业标准。系统运行半年以来一切平稳，没有发生任何故障。

本文关键字：数控车床 PLC改造，plc技术 - PLC改造