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普（pǔ）通車床（chuáng）改造設計為數控機床案例（lì）

2020-12-17 來源：- 作者：趙（zhào）一平

摘要：近些年伴隨我國改革（gé）開放的巨大浪潮，我國的各行各業得到（dào）了蓬勃且顯著的發展，科學技術也創造出了前所未有的進（jìn）步，由此也帶動了（le）我（wǒ）國工（gōng）業的大踏（tà）步發展。而（ér）工業的核心便是機床的發展，這些年伴隨黨中央的大力（lì）扶持，我國的機床製（zhì）造（zào）業得（dé）以持續且良（liáng）性的進步和創新，同時在（zài）加工領域（yù）對於數控機床的需（xū）求也在逐年（nián）的攀升，因此對（duì）傳統的普通車床進行數控化機械改造就成為了必（bì）然（rán）的發（fā）展趨勢。不過在具體的普車向數（shù）控改造的進程中，會出現許多問（wèn）題影響改造的發展，譬如（rú）：電（diàn）機參數與機床不匹配、數控係統不符合機床（chuáng）要求等，這些問題就嚴重的影響著機床的精度，以及機床改造的良性發（fā）展（zhǎn）。所以為了進（jìn）一步的確保機（jī）床在改造後擁有較高的使用精度及使（shǐ）用功能，對（duì）其改造進程進行分析是必然的，也是（shì）必要的。

關鍵詞：普通（tōng）車（chē）床；機械結構；數控化改造

0 引言

必須承認的是，車床是目前（qián）機加領域（yù）中最為重要的加工設備。伴隨我國經濟的飛速發展，機加領域在快速的創新和改革（gé），數控車床的出現逐漸的取代了傳統的普車，可是一（yī）些行業中仍然有普車在使用，究其原因主要是因為一些維修加工必須要用到普車，譬如：船舶維修、汽車維修等，並且因為數控車床加工的（de）工時相對較高，一些企業因此（cǐ）還是在沿用普車進行工作。正因如此就需要對普車進行機械部分的（de）數控化改造，以便提升普車的加工效率和工作能力。

1、車床數控化（huà）改造的必然（rán）性

相對傳統的普（pǔ）通車床來說（shuō），使用數控車（chē）床可以對複雜的零件進行快速的（de）加工，同（tóng）時可（kě）以最大程度的提升機床的加工（gōng）效率，並且進（jìn）一步的確保了零件的加工精度。必須承認的是通過數（shù）控（kòng）機床加（jiā）工出（chū）來的零件精度更高、光潔度（dù）更好、零件成品率高，並且使用數（shù）控機床還可以與自（zì）動線、機械手進行組合生成高效的自動化生產線，可以將多個分散的工序進行有效的集中，進一步的降低了零件在搬運過程中（zhōng），所浪費的生產時間，同（tóng）時還可以進行（háng）自主的故障警報，以及總線控製等（děng），其不但降低了人工（gōng）的成本，同時也減少了企業在人員和物資上的不必要的投入。同時伴隨工業領域信息技（jì）術的不斷提升，數控機床的核心地位也在不斷的攀（pān）升，必須承認（rèn）的是，數控機（jī）床將是未（wèi）來加工領域的主導設備。而相對普通車床來說（shuō），因為能夠（gòu）操作其車削（xuē）的工（gōng）人越來越少，並且（qiě）工作效率相對低下，所以期望進行普車數控化（huà）機械部分改造的（de）企業和個人也在不斷的增多，鑒於此種情況，進行車（chē）床數控化改造將是在很（hěn）長一段時間內，在機加行業中，必然（rán）會進行、必然會出現（xiàn）的一（yī）項改造工作。

2 、車床數控化改造的特點

2.1 確定改造（zào）方案

具體來說（shuō）進行普車改造方案製定，是需要依據機床在使（shǐ）用過（guò）程中存在的問（wèn）題來進行製定的。必須明確（què）的是，在進行機床改造過程中，應（yīng）該有（yǒu）明確的改造（zào）針對性，盡力的保證其機床的改造符（fú）合相關生產單位的具體實際需要。在進行實際（jì）的普車改數控的過程中，絕大部（bù）分的基礎零件和許多的機床傳動部件是不需要進行更（gèng）替的，可以將（jiāng）這些零件進行清理（lǐ）和維修，要盡量的保證減少不必要的成本投入和資金使用，同時還應該盡量的將改造的時限進行（háng）縮（suō）短，以便（biàn）機床使用方可以盡快的（de）進行生產。

2.2 要適應多種場合（hé）需要

通常來說（shuō），車床的主要結構部件都是（shì）鑄鐵製（zhì）造的，其相比剛剛投入生產的新機（jī）床來說，鋼（gāng）體穩定性更強，因此在進行（háng）車床數控化機（jī）械部分改造的過程中，隻（zhī）要對（duì）一些小型零件進行修複和更替就可以（yǐ）進行工作了。但是（shì）必須明確的是，因為車床可（kě）以進行加工的零件種類非常多，其不單單有（yǒu）軸類、盤類、套類零件，還會涉及到各種畸形鑄件等零（líng）件，所以進行改造的普通車（chē）床，在進行改造（zào）結束後（hòu）需要滿足多種（zhǒng）複雜零件的加工需要，以便廠家可以開拓（tuò）加工市（shì）場。所以在進行在進（jìn）行車床數控化機械（xiè）部分改造的（de）過程中，要（yào）增加科技的知識和力量，讓先進的科技融入到（dào）改造車床當中，讓其擁有更新鮮的血液（yè），以及先進的功能。

3 、車（chē）床數控（kòng）化改造

3.1 對車床床身和導軌的改造

目前我國的普車其床身（shēn）材質都為鑄鐵，而在進行改（gǎi）造（zào）的過程中，為了提升其導（dǎo）軌的基本精度，可以（yǐ）在（zài）其床身（shēn）導軌（guǐ）上進行（háng）貼塑處理，貼塑采（cǎi）用的是塑（sù）料軟帶，其不僅可以提升床身導軌的潤滑性（xìng）能，同時期（qī）導軌在（zài）進行保持進給時將（jiāng）會更加的流暢和方便，進一步的提升了（le）機床的使用精度。另外如果客（kè）戶經濟條件允許的話，還是可以建議客戶使（shǐ）用滾動導軌（guǐ）為宜，因為滾動導軌摩擦係數（shù）小，並且精度和剛性高，同比硬軌來說具有（yǒu）得天獨厚的優勢。

3.2 滾珠絲杠的改造

滾（gǔn）珠絲杆是（shì）由（yóu）滾珠、絲（sī）杆（gǎn）主體、回型珠管等組成（chéng），其主要作用是將機床床鞍的回轉行動（dòng）轉變（biàn）成為（wéi）直線的行動。因此在（zài）進行（háng）改造的過程中，采（cǎi）用滾珠絲杆可以有效的提升普車的進給效率，讓（ràng）普車的保持進給更加的順（shùn）暢和平穩。同時因為滾珠絲杆（gǎn）在行駛的過程中，振幅（fú）較小（xiǎo），因此其不會受到太大（dà）的阻力。但（dàn）是必須說明的是，在進行改造過程中，需要對絲杆的直徑、長短，以及廠（chǎng）家進行嚴格的篩選，避免出現（xiàn）采購完（wán），在（zài）改造現場不能正常使用的情況。

3.3 主軸傳動係統的數控化改造

普車的主軸傳動結構是由電機帶動皮帶，進而又皮帶（dài）又帶動Ⅰ軸，Ⅰ軸在通過（guò）齒輪傳導帶動主軸轉動（dòng），所以在進行（háng）改造的過程中，要盡量的不對主軸箱以及主軸傳動機構進行改動。因此可以采用雙或四（sì）速的電機替代原有電機，以便（biàn）增強主軸傳遞扭矩的能力。同時為了實（shí）現自動車削（xuē）螺紋加工，還需要增（zēng）加主軸編（biān）碼器，通常來說是將主軸編碼器安裝在（zài）主軸箱後部，主軸尾部旁（páng）邊，並采用與主軸尾部上帶輪同樣大（dà）小的（de）帶輪，帶動主軸編碼器，如此就可以實現主軸和編碼器同步運動了。

表 1 機床檢測與（yǔ）調試的基本（běn）項目和明細

3.4 車（chē）床進給係統的數控化改造

在進行（háng）車床進給係統的改造過程中，其實是與數控（kòng）係統安裝（zhuāng）進行（háng）配合的，通常（cháng）主要是加（jiā）裝與數控係統自帶的伺服電機相匹配的電（diàn）機座。必須注（zhù）意（yì）的是在安裝過程中，一（yī）定要對電機和軸承座進行打表檢測，避免出現偏心等情況出現。

圖 1 普車改數控後使用效（xiào）果圖

4 、機床精度、質量檢測（cè）與調試

4.1 精（jīng）度調試

車床機械結構在進行數控化改造（zào）之後，必（bì）須要進行嚴格的精度檢驗和調試。通常來說數（shù）控機床精度主要表現在三個方麵：主（zhǔ）軸跳動、刀架精度、兩軸絲杆（gǎn）精度，在主軸的精（jīng）度檢測環節需要通過千（qiān）分表對主軸的端跳、圓轉、方向等進行打表（biǎo），以便分辨其具體的精度指標是否合格，如果出現不合格的情況，要（yào）進行及時的拆解，並進行再次裝配；在刀架安裝時，一定要注意刀架轉動的重複定位精度，這項精（jīng）度其實是刀架自身的精度，所以如果不（bú）合格要進行（háng）刀架整（zhěng）體的更換；在（zài）進行兩軸的精度檢驗時，可以通過千分表對兩軸的上（shàng）母線和側母線進行打表觀看（kàn），如果精度不合格要及時的（de）對軸承座，以及（jí）絲杠托（tuō）架進行調整，如果還是不合格要對兩軸部件進行整體的拆解，對各個部件進行逐一的再次檢查，並確（què）定出問題所（suǒ）在進行及時的調整。另外在進行兩軸的齒輪比和（hé）反向間隙調整時，可以通過數控係統內部的具體參數來進行設定。通常來說，齒輪比是依據絲（sī）杠的螺（luó）距，通過（guò）數（shù）控係統的（de）實際要求計算出來的，而對於反向間隙（xì）來（lái）說，則是需要通（tōng）過反複的撞表觀察來得出（chū）具體的實際數值，並輸入的數控係統中的相應參數內。必須承認的是，調（diào）試（shì）機床精度是（shì）一個反複且（qiě）需要極度（dù）耐心的過程，通常在進行機械以（yǐ）及電氣部分改造完工（gōng）後，才進行精度的調（diào）試，並且不同型號的機床，其精（jīng）度調試的標準和依據也是不同的，所以要依據現（xiàn）場的實際情況（kuàng），並根據多年的調試經驗（yàn）進行反複的精度調試（shì），直到達到標準為止。

4.2 質量檢測與（yǔ）調試

4.2.1 質（zhì）量檢測

通（tōng）常來說機床的（de）質量檢測是指性能和功能兩方麵的檢測（cè），在進行（háng）普車數控化機械部分改造後，需要進行性能檢（jiǎn）測的項目有（yǒu）：主軸方麵檢測、兩軸進給檢測、機床潤滑等方麵檢測。針對主軸的檢測為：手動和自動兩種；針對兩軸進給檢測為：手（shǒu）動、自動的快移和保持進給（gěi）等檢測、兩軸限位和機床原點（diǎn）檢測；對數控係統來說，要對其基本控製功能進行測試（shì），譬如：手動、自動、MDI 等功（gōng）能能（néng）否（fǒu）順暢切換，刀補、圖顯、輔助功能能否實現等。

4.2.2 檢測（cè）與調試

所謂質（zhì）量調試與檢測主要包括四個方（fāng）麵：第一是空運行檢驗和調（diào）試；第二是機床基（jī）本動作調試；第三是機床基本功（gōng）能調試；第（dì）四是機床加工檢測，具體介紹詳（xiáng）見表（biǎo） 1。

5 、結束語

現如今普車改造數（shù）控已經成（chéng）為我國普通車床發展的一個（gè）必然趨勢，因此如何能夠將此工作進行至最優、最好，就是廣大機床製造者必須深刻思考（kǎo）的問題，本文就改造過（guò）程中的一些具體流程和（hé）檢測事項進行了詳盡的（de）介紹，希望通（tōng）過本文論述可以對（duì）我國車床發展，起（qǐ）到一定的幫助（zhù）作用。

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