基于CKA數(shù)控車床的冷卻系統(tǒng)改造

姜元志　匡軍　鄭孟昆

摘 要：本文針對(duì)數(shù)控車實(shí)訓(xùn)中機(jī)床冷卻系統(tǒng)故障頻發(fā)的突出問題，查找了原因，提出針對(duì)性的改造方案。因原冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的缺陷，操作人員無法目測(cè)其實(shí)時(shí)工作狀況，冷卻液中的雜質(zhì)沉淀物難以清除，保養(yǎng)和檢修操作困難，致使機(jī)床電氣故障、部件失效等現(xiàn)象頻頻發(fā)生。實(shí)施本改造方案后，效果良好，保證了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的有效進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：實(shí)訓(xùn)；數(shù)控車；冷卻系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.035

0 前言

數(shù)控機(jī)床已經(jīng)在我國機(jī)械加工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，各高校也加強(qiáng)了數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)，但在實(shí)訓(xùn)過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)設(shè)備故障，就需要對(duì)其進(jìn)行檢修，必要時(shí)進(jìn)行設(shè)備改造。在數(shù)控車實(shí)訓(xùn)過程中，機(jī)床冷卻系統(tǒng)的故障尤為突出。學(xué)者們也進(jìn)行了相關(guān)研究，孫芳等[1]對(duì)冷卻液的輸出方式進(jìn)行了改造，有利于保證零件內(nèi)孔的精度和表面粗糙度，提高刀具使用壽命；馬朝陽等[2]設(shè)計(jì)了數(shù)控車高壓冷卻系統(tǒng)，可有效解決加工過程中的纏屑現(xiàn)象；何榮開[3]研究了冷卻水箱設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)控車床總體布局的影響。本文就我校數(shù)控車床冷卻系統(tǒng)存在的問題，提出了切實(shí)有效的改造方案，實(shí)踐應(yīng)用取得了良好的效果。

1 原有冷卻系統(tǒng)存在的弊端

圖1為我校實(shí)訓(xùn)中心CKA6136數(shù)控車床原冷卻系統(tǒng)布置狀態(tài)。水泵（1）懸掛在車床右床腿（4）的內(nèi)壁上，冷卻液經(jīng)波形軟管（3）輸送至噴嘴，最終通過廢料承接盤（5）一側(cè)的柵孔流回右床腿冷卻液儲(chǔ)積腔中；右床腿的窗口外側(cè)以橡膠墊圈和蓋板，用螺釘固定。

冷卻系統(tǒng)如此布置的弊端主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：因水泵置于機(jī)床內(nèi)部，操作人員無法目測(cè)其實(shí)時(shí)工作狀況（包括無法觀測(cè)冷卻液面的高度）；因窗口尺寸狹小，造成保養(yǎng)和檢修操作困難；冷卻液中的雜質(zhì)沉淀物難以清除；電氣元件因長期置于潮濕環(huán)境，極易引起電氣故障；因頻繁拆裝外側(cè)蓋板，橡膠墊圈破損，造成冷卻液濺出，污染地面。在實(shí)際使用中，機(jī)床電氣故障、部件銹蝕乃至失效等現(xiàn)象頻頻發(fā)生，水泵等部件的使用壽命大為縮短，影響教學(xué)過程的順暢進(jìn)行。

2 改造后的冷卻系統(tǒng)布置

針對(duì)以上冷卻系統(tǒng)的弊端，在查明故障原因后，提出改造思路：設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)外裝置，將水泵由機(jī)體內(nèi)移到機(jī)體外；設(shè)計(jì)隔板或過濾裝置，有效地實(shí)施水渣分離；改造后裝置部件應(yīng)可拆卸、整體可移動(dòng)、電氣部件外露、不污染地面；使用、保養(yǎng)和維修便利。

圖2為改造后的冷卻系統(tǒng)圖示，圖3為其局部剖圖示。頂端敞口的儲(chǔ)存外殼（7）底部裝有滾輪，整個(gè)裝置可移動(dòng)；置于儲(chǔ)存外殼內(nèi)部的濾清盒（12）也是頂端敞口；水泵用螺栓（6）固定在頂板（10）上，頂板則扣放在濾清盒上方；將廢料承接盤原有排水柵孔填堵，在其外端角部鉆孔，同時(shí)在下方焊接回流排水管（8），冷卻液經(jīng)廢料承接盤回流到濾清盒中，循環(huán)使用。

以上方案滿足了機(jī)床使用要求，達(dá)到了設(shè)備改造目的。冷卻系統(tǒng)主要部件，如水泵等都布置在機(jī)床外部，便于隨時(shí)觀測(cè)其運(yùn)行情況；電氣部件擺脫了原先潮濕的工作環(huán)境；推拉手柄（11）可以很方便地移動(dòng)整個(gè)裝置；在濾清盒與水泵相鄰的一側(cè)設(shè)計(jì)過濾孔，可以有效阻擋回流冷卻液中的大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入水泵工作區(qū)域；在必要的時(shí)候，濾清盒可以整體取出，以便清理沉積的雜質(zhì)；頂板的四圍設(shè)計(jì)折邊結(jié)構(gòu)，利于頂板定位，保證水泵工作的穩(wěn)定性，同時(shí)可防止冷卻液濺出；頂板上設(shè)計(jì)手柄（9），可以方便地將頂板連同水泵取出，便于水泵的檢查、保養(yǎng)和維修。

3 總結(jié)

本文針對(duì)我校學(xué)生數(shù)控車實(shí)訓(xùn)過程中，機(jī)床冷卻系統(tǒng)故障頻發(fā)、檢測(cè)維修不便的現(xiàn)狀，分析了故障發(fā)生的主要原因，明確了改造目標(biāo)，制訂了改造方案，實(shí)施效果良好，保證了數(shù)控車實(shí)訓(xùn)教學(xué)工作的有效進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫芳，王瑰麗，康霞.關(guān)于簡易數(shù)控車床床身及冷卻液輸出方式的改造[J].科技與創(chuàng)新，2015（14）：73-74

[2]馬朝陽，文懷興，胡傳波.基于XKC數(shù)控車床的高壓冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2017（04）：157-160

[3]何榮開.冷卻水箱設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)控車床總體布局的影響[J].制造技術(shù)與機(jī)床，1999（09）：15-16

作者簡介：姜元志（1969-），男，山東萊陽人，碩士研究生，工程師，研究方向：機(jī)械制造與設(shè)計(jì)。