ca6140是北京第一機床廠20世紀80年代生產的機床，ca6140是中小型機床。ca6140可使用各種圓柱銑刀、圓片銑刀、角度銑刀、成形銑刀和端面銑刀，加工各種平面、加工中心斜面、溝槽、齒輪等。該機床的x、Y、z軸都是由法蘭盤式電動機帶動齒輪箱齒輪傳動驅動，實現傳動。經過十多年的使用，該機床的導軌已嚴重磨損，導軌的直線度等級低，達不到使用要求。進給軸的軸承和齒輪的磨損都已比較嚴重，經評估，該機床的精度不能達到加工精度要求，但主軸箱、液壓系統(tǒng)等其他部件性能良好，只是易損件磨損嚴重。因此，可以通過經濟型數控化改造，完成對該機床整體性能的提高。
    主軸箱結構復雜，加工中心是普通機床的重要部件。在經濟型數控化改造中，在考慮經濟因素的前提下，要求盡量保持原有的主傳動系統(tǒng)。ca6140符合經濟型數控化改造的條件。
    X63普通銑床數控化改造，主要是使其工作從原來的半自動到全自動，對加工工件的程序更連續(xù)。實現點位控制、連續(xù)輪廓控制、刀具半徑補償、刀具長度補償、ca6140固定循環(huán)及一些特殊功能。
    直改造總體方案的確定
    由于普通機床的數控化改造中經濟成本是一個重要因素，因此改造過程中一般采用無測量反饋裝置的開環(huán)控制方式。該方式的驅動裝置主要是步進電動機、電液脈沖馬達等。數控機床的控制過程是由數控系統(tǒng)送出的進給指令脈沖，經驅動電路控制和功率放大后，使步進電動機轉動，通過齒輪副與滾珠絲杠副驅動執(zhí)行部件。只要控制指令脈沖的數量、頻率以及通電順序，便可控制執(zhí)行部件運動的位移量、速度和運動方向。加工中心系統(tǒng)位移精度主要取決于步進電動機的角位移精度，齒輪絲杠等傳動元件的節(jié)距精度。該方式不具有反饋裝置，對實際位移量不進行檢測，無反饋與原指令值進行比較，不進行誤差校正，系統(tǒng)的位移精度低，但具有結構簡單、調試維修方便、ca6140成本低、易改裝等特點。除了重要的控制系統(tǒng)外，還有以下幾點在改造過程中也是要注意的。
    1．機械系統(tǒng)的設計改造
    普通機床改造最重要的部分就是對其縱向、橫向以及垂直進給機構的改造及控制系統(tǒng)的設計改造，以便使其具有更加合理的結構和更全面的控制系統(tǒng)。原機床的進給系統(tǒng)都是由法蘭盤式普通電動機拖動，這種電動機是不能實現脈沖控制的。若想實現進給的無級調速，必須使用伺服電動機，包括步進電動機、直流或交流伺服電動機。因此要將各方向的進給驅動電動機換成步進電動機。加工中心同時，原來的絲杠傳動摩擦阻力太大，傳動誤差大，因此在要求較高的場合應將其更換為滾珠絲杠。滾珠絲杠的傳動效率高，無爬行，預緊后可消除反向間隙，精度高，因而在改造中得到廣泛的使用。
    改造后x63橫向、縱向的傳動方式：步進電動機一消隙齒輪一滾珠絲杠螺母一工作臺。垂直方向的傳動方式：步進電動機一錐齒輪一滾珠絲杠螺母一工作臺，ca6140還應考慮軸的自鎖。
    2．伺服系統(tǒng)的設計、選型
    數控進給系統(tǒng)必須保證由數控裝置發(fā)出的控制指令轉換成速度相配的相應角位移或直線位移，加工中心帶動運動部件運動。伺服驅動裝置驅使執(zhí)行裝置根據進給脈沖指令，經驅動電路控制和功率放大后，使執(zhí)行電動機轉動。所以在改造過程中要根據所選的電動機參數來選擇合適的伺服驅動裝置。
    直流伺服電動機的精度高，調速性好，但由于其價格昂貴，在普通機床的數控化改造中一般采用步進電動機和交流伺服電動機。步進電動機采用脈沖數字信號進行控制，每轉一轉步距誤差自動變?yōu)榱�，能方便地實現調速以及定位，改變各相繞組的接通次序即可實現正反轉。在ca6140數控化改造中，ca6140橫向、縱向、垂直方向都選用步進電動機。
    3．電氣系統(tǒng)的設計、選型
    數控機床相比普通機床最大的改進是數字控制。實現數字控制后，機床的電氣系統(tǒng)發(fā)生了根本的變化�，F代的電氣設備采用以PC機控制技術為主的現代電氣控制系統(tǒng)用軟件實現邏輯控制，加工中心可以省去大量的控制電器及線路連接。改造中，為機床配置數控裝置，實現數字控制。在數控裝置中有內置PlC，它使用數控裝置的硬件，用軟件實現邏輯控制，使操作時更加簡單、方便。機床中的主軸、冷卻、橫向、縱向、垂直方向步進電動機等需系統(tǒng)自動控制，為此需重新設計強電控制電路。
    在數控化改造中，電氣系統(tǒng)的設計改造主要有兩方面的工作：
    1)將數控裝置及伺服系統(tǒng)驅動裝置接人電氣系統(tǒng)。
    2)改造電氣線路，加工中心更換原有電器元件。ca6140電器元件可保留使用原機床中的變壓器、自動斷路器等。拆除原電控箱，原位安裝改造后的電控箱，各接線口嚴格按照說明書接好。
    4．數控系統(tǒng)選型
    目前市場上數控系統(tǒng)的類型比較多，選擇前首先應對擬改造的數控機床自身功能有一個充分的了解，可依據價格合理、技術先進、服務方便的原則選擇數控系統(tǒng)。