淺談普通車床改造升級(jí)數(shù)控車床

吳兆忠

【摘 要】本文主要分析普通車床數(shù)控化改造的內(nèi)容和注意要點(diǎn)，以及高校如何能實(shí)現(xiàn)普通車床數(shù)控化改造和在高校所起的作用。

【關(guān)鍵詞】普通車床；數(shù)控化改造；注意要點(diǎn)

1.前言

目前許多企業(yè)擁有較多老舊的普通車床，其生產(chǎn)效率和機(jī)床本身的精度，制約了企業(yè)向高效率高質(zhì)量發(fā)展，但是企業(yè)家又不舍得花費(fèi)更多的費(fèi)用購(gòu)買新的先進(jìn)設(shè)備。為了減少浪費(fèi)節(jié)約國(guó)家資源，對(duì)普通車床進(jìn)行數(shù)控化改造是很有必要的。高校應(yīng)抓住機(jī)會(huì)，使普通車床數(shù)控化改造技術(shù)進(jìn)入校園，提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生能掌握企業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)。普通車床數(shù)控化改造發(fā)展到今天，其生產(chǎn)過程已是相當(dāng)簡(jiǎn)化。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)采購(gòu)機(jī)床配件，改造一臺(tái)數(shù)控車床所需技術(shù)水平和制造成本控制較低，生產(chǎn)周期也控制得很短。

2.普通車床數(shù)控化改造內(nèi)容及注意要點(diǎn)

以CA6140為例子，普通車床數(shù)控化改造保留的幾大部分主要是：主軸箱部分，尾座部分，床身和底座部分，因這幾大部的保留原樣，所以改造后的數(shù)控車床剛性基本不會(huì)發(fā)生變化，但前提是其更換、改動(dòng)的部分，剛性要也達(dá)到設(shè)計(jì)要求；主要進(jìn)行改造的部分是：橫縱向進(jìn)給部分，刀架，防護(hù)罩，潤(rùn)滑系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)及其電器控制部分；這些部分均可借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行選型、采購(gòu)。

（1）主軸箱部分：一般可保留原有的主傳動(dòng)系統(tǒng)和變速操縱機(jī)構(gòu)，不對(duì)主軸箱部分改造，這樣既保留了車床的原有性能，又簡(jiǎn)化了改造量。如果主軸回轉(zhuǎn)精度達(dá)不到要求，可對(duì)主要軸承進(jìn)行精度恢復(fù)，校正主軸回轉(zhuǎn)精度，使G4、G5、G6、G7、G8的精度達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）尾座部分：一般不需要改動(dòng)，結(jié)合先前出廠調(diào)好的主軸中心與尾座中心進(jìn)行G2、G3的檢測(cè)并調(diào)整。除非尾座部分已經(jīng)無(wú)法準(zhǔn)確定位或者無(wú)法鎖緊等方對(duì)其進(jìn)行更換或改動(dòng)。

（3）床身和底座部分：其主要問題是長(zhǎng)期使用導(dǎo)軌磨損不均勻，造成導(dǎo)軌面的直線度或平面度誤差過大，使縱向直線運(yùn)動(dòng)精度不高，造成對(duì)零件加工的誤差過大。導(dǎo)軌磨損過大，因其淬火深度淺，可能淬火層已經(jīng)磨損完畢，后期繼續(xù)使用會(huì)加速磨損速度，所以在條件允許的情況下可對(duì)重新進(jìn)行表面淬火再上導(dǎo)軌磨床對(duì)車床導(dǎo)軌進(jìn)行磨削加工恢復(fù)導(dǎo)軌精度。但如果機(jī)床使用不久，機(jī)床導(dǎo)軌本身精度和淬火層還完好，可不對(duì)其進(jìn)行加工處理。底座部分一般不進(jìn)行改動(dòng)。

（4）橫縱向進(jìn)給部分：橫縱向進(jìn)給部分的主要零件有滾動(dòng)絲杠，軸承，電機(jī)座，軸承座，大托板，刀架下滑板，襄條，壓板等，這些標(biāo)準(zhǔn)件和專用件均可外購(gòu)，能節(jié)省生產(chǎn)制造專用件的時(shí)間。結(jié)合鉗工裝配就能裝好橫縱向進(jìn)給，事半功倍。在裝橫向進(jìn)給時(shí)需要注意的要點(diǎn)是：電機(jī)座與大托板的安裝不好定位，會(huì)影響伺服電機(jī)主軸與絲杠的同軸度，同軸度得不到保證會(huì)影響橫向進(jìn)給的加工精度。所以這個(gè)問題一定要高度重視，想辦法保證電機(jī)與絲杠連接的同軸度。一般的安裝方法是先安裝好絲杠（絲杠兩端支撐位置的同軸度是由大托板的軸承孔定位），絲杠的電機(jī)端一般配置背靠背兩個(gè)深溝球軸承，而另一端是深溝球軸承。安裝好絲杠和刀架下滑板后就開始安裝電機(jī)座，先將絲杠螺母移動(dòng)到靠近電機(jī)端的位置然后用聯(lián)軸器連接絲杠和電機(jī)（電機(jī)裝在電機(jī)座上），調(diào)好后在電機(jī)座螺孔位置劃線，鉆孔、攻牙，就可以安裝電機(jī)座了，安裝好電機(jī)座就可以安裝伺服電機(jī)和聯(lián)軸器了?？v向絲杠的電機(jī)和軸承都安裝在電機(jī)座上，所以能很好的保證電機(jī)與絲杠的同軸度，但是在安裝縱向絲杠時(shí)也比較麻煩，因?yàn)榻z杠的安裝定位比較困難，需要打表校正，打表的位置是在絲杠的正上方和正前方互成90°的地方，要求絲杠前后和中間的同軸度誤差不能過大，一定按要求控制在范圍之內(nèi)。調(diào)整好絲杠后就可以對(duì)電機(jī)座和后支撐座的螺孔劃線，鉆孔、攻牙之后就可以安裝，最后做微調(diào)。

（5）刀架：數(shù)控車床一般選用電動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，常用的有四方刀架和六方刀架，刀架屬于外購(gòu)件，安裝調(diào)整好即可使用，對(duì)安裝技術(shù)要求不高，注意要點(diǎn)是安裝時(shí)要注意刀架與主軸的中心高度。

（6）防護(hù)罩：機(jī)床防護(hù)罩有簡(jiǎn)易的開放型防護(hù)罩，半封閉和全封閉防護(hù)罩，以客戶要求為標(biāo)準(zhǔn)，為客戶提供相應(yīng)的防護(hù)罩。防護(hù)罩具不僅有安全防護(hù)作用，也有防止切削液外漏的作用，還有美觀效果。同一型號(hào)的機(jī)床，不同的生產(chǎn)廠家，其床身、底座和床頭箱的尺寸和結(jié)構(gòu)也會(huì)有微小的不同之處，所以機(jī)床防護(hù)罩不宜外購(gòu)，而應(yīng)該對(duì)具體的機(jī)床進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)好的圖紙可發(fā)給外面的鈑金廠進(jìn)行加工，可節(jié)約生產(chǎn)管理成本。

（7）潤(rùn)滑系統(tǒng)：潤(rùn)滑系統(tǒng)在數(shù)控車床中是不可缺少的部分，其作用是使機(jī)床延長(zhǎng)使用壽命，提高精度。潤(rùn)滑系統(tǒng)可通過外購(gòu)，安裝即可使用。

（8）數(shù)控系統(tǒng)及其外部控制電器：主要包括數(shù)控系統(tǒng)，變頻器，伺服驅(qū)動(dòng)器，主軸電機(jī)，伺服電機(jī)，變壓器，接觸器，繼電器，空氣開關(guān)等等。這些電器元件可根據(jù)機(jī)床性能和控制要求進(jìn)行選型、外購(gòu)，然后安裝、調(diào)試即可使用。

3.高校如何實(shí)現(xiàn)普通車床數(shù)控化改造以及在高校所起的作用

從普通車床數(shù)控化改造內(nèi)容及注意要點(diǎn)的分析中，我們知道普通車床改造成數(shù)控車床所改動(dòng)部分和需要的零部件。高校從事普通車床數(shù)控化改造遇到最大的困難是機(jī)床專用件的加工，因?yàn)楦咝＜庸ぴO(shè)備不齊全，對(duì)某些加工工藝無(wú)法進(jìn)行加工。但是結(jié)合現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)，我們所需的各種零配件可在網(wǎng)絡(luò)采購(gòu)，網(wǎng)上采購(gòu)不僅能縮短生產(chǎn)周期，而且能簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，節(jié)約成本。因絕大多數(shù)零部件均可外購(gòu)，所以對(duì)高校進(jìn)入普車數(shù)控化改造領(lǐng)域門坎不高。高校進(jìn)入數(shù)控化改造領(lǐng)域需要具備的有：裝配工具和量具，還需要專業(yè)的安裝調(diào)試技術(shù)人員。對(duì)安裝調(diào)試人員要求高，要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)機(jī)械和電氣有深入的領(lǐng)悟。

數(shù)控化改造在高校里所起的作用：提升教師的專業(yè)技術(shù)水平，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力，理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生學(xué)以致用，學(xué)生能掌握企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和流程。為企業(yè)培養(yǎng)有針對(duì)性的專用人才，縮短進(jìn)入企業(yè)適應(yīng)的時(shí)間。學(xué)校應(yīng)抓住機(jī)遇，配合學(xué)校所具有的資源，擴(kuò)展對(duì)外業(yè)務(wù)，服務(wù)學(xué)校周邊的企業(yè)，為企業(yè)提供普通機(jī)床數(shù)控化改造技術(shù)，升級(jí)周邊企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。以生產(chǎn)促進(jìn)教育，以教育促進(jìn)生產(chǎn)，不斷提升教學(xué)質(zhì)量，使畢業(yè)生能受企業(yè)的歡迎。

4.結(jié)論

普通車床數(shù)控化改造不僅能節(jié)約成本，而且改造后其性能也能滿足要求，提高了自動(dòng)化程度。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，進(jìn)入普通車床數(shù)控化改造領(lǐng)域所需的技術(shù)不高，其生產(chǎn)周期短，成本低。高校應(yīng)抓住機(jī)會(huì)，讓普通車床數(shù)控化改造進(jìn)入校園，提升教師教學(xué)水平，提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉樹青，張秀玲，于建.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修，人民郵電出版社.

[2]曹健，周開俊，彭淑華.數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修，清華大學(xué)出版社.

[3]吳曉蘇，王潔，方映，魏宏玲.數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與裝調(diào)工藝，清華大學(xué)出版社.