關(guān)于簡易數(shù)控車床床身及冷卻液輸出方式的改造

孫芳+王瑰麗+康霞

摘??要：隨著近幾年工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，數(shù)控車床越來越多地被應(yīng)用在機(jī)械加工生產(chǎn)領(lǐng)域中，其具有高度柔性、加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、一致性好等特點，能改善操作者的勞動條件。數(shù)控車床的主軸、尾座和床身等部件的布局形式與臥式車床基本一致，但刀架和導(dǎo)軌的布局形式發(fā)生了根本變化，直接影響了數(shù)控車床的使用性能和機(jī)床的結(jié)構(gòu)、外觀。目前，數(shù)控車床一般有全功能數(shù)控車床、簡易數(shù)控車床和加工中心等。

關(guān)鍵詞：床身排屑槽;冷卻液;數(shù)控車床;機(jī)床

中圖分類號：TG519.1??????????????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.073

相比于全功能數(shù)控車床而言，簡易數(shù)控車床價格適中、操作簡單、維護(hù)和使用費用較低，更適用于日常機(jī)械加工，但此類車床也存在許多缺點，比如冷卻液的輸出必須手工調(diào)整其噴射方向;排屑槽空間太小、排屑不便等。這些因素會增加操作者的勞動強度、降低刀具的使用壽命，進(jìn)而影響了產(chǎn)品批量化的生產(chǎn)要求。為了改善這種狀況，應(yīng)對簡易數(shù)控車床進(jìn)行一系列的改造，充分發(fā)揮其優(yōu)勢。

以CK6152型簡易數(shù)控車床為例，此系列數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)采用臥式平床身，導(dǎo)軌經(jīng)超音頻淬火、精密磨削，機(jī)床機(jī)械部分重要零件經(jīng)強化處理，剛性好;精度保持性高，四工位刀架，刀架采用端齒盤定位，定位精度高;可進(jìn)行各種回轉(zhuǎn)體零件的外圓、內(nèi)孔、端面、切槽、螺紋、錐面和圓弧面的柱面車削加工，并可用于鉆孔、絞孔等加工。

1??項目提出的背景

簡易數(shù)控車床床身門板由螺絲固定在床身上，不便插卸。在產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)過程中，排屑槽空間小、排屑不便，導(dǎo)致操作者的勞動強度增加，生產(chǎn)效率低;簡易數(shù)控車床的冷卻液輸出管外接，零件在加工過程中需要操作者手工調(diào)整冷卻液的噴射方向，影響了刀具的使用壽命，且不利于安全生產(chǎn)。

2??改造方案

2.1??將排屑槽變封閉為開放，增大排屑空間

將簡易數(shù)控機(jī)床后床身用切割機(jī)切開，加裝合頁，將固定封閉的門板變?yōu)樽杂纱蜷_的門板，從而加大排屑空間，操作者不用頻繁地在前床身車門的小空間中清理鐵屑，降低了操作者的勞動強度，提高了安全性。改造前、后的效果如圖1和圖2所示。

圖1??改造前的簡易數(shù)控機(jī)床????????圖2??改造后的簡易數(shù)控機(jī)床

2.2??冷卻裝置的改造

冷卻裝置系統(tǒng)改進(jìn)前，由于其冷卻液輸出口裝置外接，冷卻液由固定在縱向拖板上的冷卻管延伸，并通過蛇皮管連接來實現(xiàn)，刀臺在每次換刀后，需要操作者打開數(shù)控車床床身車門，根據(jù)其刀具的車削位置自行調(diào)整冷卻接管的方向，以確保冷卻液噴射到刀尖位置，這樣才能使刀具充分冷卻，滿足產(chǎn)品的加工精度。此類冷卻裝置在零件的深孔加工中易出現(xiàn)冷卻不充分的現(xiàn)象，進(jìn)而造成零件的精度和表面粗糙度難以達(dá)到工藝要求，使刀具更換頻繁、消耗量大。改進(jìn)前的刀臺如圖3所示。

改進(jìn)前，該車床刀臺上固定有上刀臺、下刀臺、墊鐵，三者通過螺栓連接，是該車床的換刀鎖緊機(jī)構(gòu)。通過不斷摸索并參照全功能數(shù)控車床冷卻液輸出裝置發(fā)現(xiàn)，可以利用床身刀臺連接冷卻液輸出管，以實現(xiàn)各刀位的冷卻、滿足生產(chǎn)需要、節(jié)省不必要的刀具浪費。改進(jìn)后的刀臺如圖4所示。

圖3??改進(jìn)前的刀臺???????????????圖4??改進(jìn)后的刀臺

改進(jìn)后的機(jī)床附件有上刀臺、下刀臺、墊鐵三處，還包括自制冷卻接管（尼龍調(diào)整半球、墊片）、密封銅套、接管。

2.2.1??改造方法和步驟

改造分以下4步：①根據(jù)測量結(jié)果，在上刀臺處對稱劃159.5腰線和十字線8處，同時，劃出側(cè)面出水孔位線4處;②在上刀臺上鉆、攻絲8-M10×1，在螺紋旁鉆、攻絲8-M6;③下刀臺與上刀臺之間的配座通孔為Ф10，沉孔為Ф17，深28，并在此處加密封銅套與彈簧;④墊鐵上方鉆孔與側(cè)面螺孔相通，通過轉(zhuǎn)接管接機(jī)床冷卻蛇皮管，同時，接通墊鐵上銑冷卻槽與冷卻液連接孔。

2.2.2??改進(jìn)后的工作原理

冷卻蛇皮管直接與側(cè)面螺紋孔連接，當(dāng)冷卻液接通后，冷卻液流入墊鐵，通過冷卻出水槽流入連接孔進(jìn)入下刀臺。在換刀時，冷卻液通過上刀臺對應(yīng)的冷卻液輸出孔噴出。刀臺上方4處噴孔在不使用時，用螺母加墊片將孔堵住即可。改進(jìn)后，冷卻噴口與各刀位刀尖位置相對應(yīng)，通過內(nèi)部尼龍球可調(diào)整噴射方向，操作者在裝好刀具后，可根據(jù)其車削形狀提前調(diào)整冷卻方向，不需頻繁打開簡易數(shù)控床身車門來調(diào)整蛇皮管冷卻液的噴射方向，這樣大大降低了操作的勞動強度，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率;冷卻液噴灑在每把刀的刀尖位置，深孔加工時零件內(nèi)孔的精度和表面粗糙度得到了很大的改善，極大地延長了刀具的使用壽命。

3??結(jié)束語

簡易數(shù)控車床床身的改造加大了排屑空間、降低了操作者

的勞動強度、提高了安全性。對冷卻液輸出方式的改造，改善了深孔加工中零件內(nèi)孔的精度和表面粗糙度，提高了刀具的使用壽命，適用于所有同類型的塔式刀臺類的簡易數(shù)控冷卻液輸出裝置，具有很高的應(yīng)用推廣價值。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：孫芳（1980—），女，工程師，畢業(yè)于忻州工業(yè)學(xué)院機(jī)械制造專業(yè)，主要從事軍品機(jī)械加工技術(shù)研究。

〔編輯：張思楠〕

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Sun?Fang，?Wang?Guili，?Kang?Xia

Abstract：?With?the?development?of?modern?industry?in?recent?years，?numerically?-?controlled?lathes?are?increasingly?being?used?in?machining?production?area，?which?has?a?highly?flexible，?high?precision，?stable?quality，?consistency?and?good?features，?can?improve?operator?working?conditions.?Layout?form?spindle?Numerically-controlled?lathe，?tailstock?and?bed?and?other?parts?of?the?horizontal?lathe?basically?the?same，?but?the?layout?of?the?form?guide?holder?and?a?fundamental?change，?a?direct?impact?on?the?performance?of?numerically-controlled?lathe?and?machine?tools，?construction，?appearance.?Currently，?there?are?full-function?numerically-controlled?lathe?numerically-controlled?lathe?general，?simple?numerically-controlled?lathes?and?machining?centers.Key?words：?bed?flutes;?coolant;?numerically-controlled?lathe;?machine?tools