車床機械結構數控化改造探索
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[摘要]機床的數控化改造主要是將現代化技術應用到車床機械中，讓傳統形式下的機床操作轉變為自動化的操作系統，實現預期的工藝目標。在我國逐步開展的機床數控化范圍內，近些年，由于先進技術的出現，使得大批老式傳統化機床的效率和潛在能力開始被逐漸地開發出來，在保證節約成本和降低資金的情況下，將現代傳統式的機床結構，轉變為數字化的結構改造是必須要實施的內容。
現階段的車床在進行機械結構的數控化改造過程中，將一些傳統的優勢功能進行保留，在一些能夠影響精度和進度的方面進行細致的改造，將機床機械的幾何精度和運動精度方面的內容加入數字化技術，實現操作中的數控化，既能在成本上實現節約，又能夠保證車床機械的改造，實現雙贏的局面[1]。
1主傳動系統的改造
在實際的改造過程中，需要保留原有的主傳動系統以及變速操縱機構，將主運動、進給運動部分這兩個系統采用分離的方式，從而使主電動機的作用變為主軸旋轉。另外，將雙速或者四速的電動機代替原車床中的主電動機，保證能夠最大限度地提升車床的自動化程度，、批量較為集中的一些加工程序變成自動的切削速度轉變。讓原本傳統機械中的大量無法精準操作的內容通過數控化的技術實現。在進行螺紋或者絲杠的加工程序時，需要將主軸和刀具之間的配合實現精準化，保證主軸一周運轉之后，刀具能隨之移動一個導程。一般實現這樣的操作需要在主軸之上安裝一個脈沖編碼器，采用同軸安裝或者異軸安裝的方式，將脈沖編碼器安裝到主軸后方，或者箱內和箱后上方。一般異軸安裝的方式需要設置成1：1的傳動比[2]，將齒輪和同步齒輪與主軸相聯系，保證同步的運轉。而在連接的選材上一般是選用尼龍齒輪、波紋管、橡膠管等幾種材料，這樣既能夠滿足連接中的剛性條件，又能夠保證柔性條件的輔助作用，使得角位移信號在傳遞的過程中，能夠有效的將車床機械主軸部分的震蕩吸收，使機械整體的運轉能夠保持平穩的狀態，實現信號的準確傳遞。另外，在進行主軸脈沖編碼器的安裝時，需要注意不能夠產生較大的沖擊或震動，要保證光柵盤的完整性，且在主軸轉速的設置中，要小于脈沖編碼器所在主軸的最高允許轉速以內，這樣，才能夠最大限度地保證脈沖編碼器的使用壽命。
2縱橫向進給系統的安裝內容
縱向的進給系統中，傳統機床中的走刀箱上方的絲杠軸承以及軸承座，還有雙螺母的位置都能夠成為滾珠絲杠中的支承部分，將滾珠絲杠中的兩端部分與床身尾部的進電動機相連，使支承、接桿、接套部分協調完善，同時采用減速箱的輔助實現速度的控制[3]。而在進行橫向的進給系統安裝時，需要將橫向的進電動機步距設置在0.45°，并且保留傳統機械中的手動裝置，在支承的部分將滾珠絲杠螺母安裝之后，再進行步進電動機的安裝。另外，根據操作范圍的距離還需要采取不同的方式進行布置，在靠近操作范圍的地方，將一端設置一個支承短軸，與滾珠絲杠之間僅需要一個聯軸套連接即可，而在遠離操作范圍之外的區域，則需要將滾珠絲杠和減速箱輸出軸連接起來，選用的連接內容會在一個聯軸套之上，添加一根連接短軸，這樣，會將絲母座固定在中滑板中，實現橫向的進給運動[4]。
3改造自動回轉刀架
原有的刀架在進行改造之后，一般會出現多種自動刀架類型，現代在經濟型的數控車床機械中一般會出現四方、五方、六方這三種自動轉位刀架，在實際運行的過程中，通常采用的運轉方式是根據不同的工作內容進行統一的分類設計。但目前使用的最廣泛的一種方式是螺旋轉位刀架，這種刀架在進行改造時會將原本的刀架拆下，重新設計一種自動電動的刀架作為主要的運轉工具，通常情況下，刀架的運轉需要依靠電動機的帶動，而經濟型車床機械的電動機一般會選用三相異步電動機。原本的臥式車床刀架被拆除之后，會直接安裝微控的四工位電動刀架，根據不同車床中的主軸中心高度，以及車床的型號內容，將電動刀架的安裝進行詳細的分析之后，才能夠選用，同時，安裝時需要將原有的小溜板撤除，將電動機的風罩去除，逆時針轉動電動機，將刀架的角度位置固定在45°之后[5]，即可進行運轉。
4滾珠絲杠副的防護內容
在進行滾珠絲杠副的防護時，可以采用毛氈圈將螺母部分進行密封設置，在內孔位置做成螺紋的形狀，實現兩者之間的緊密包裹，一般毛氈圈的厚度會控制在螺距的2-3倍之間，并且會將其安裝在內部的槽孔中，而外部的絲杠則直接可以用折疊式的塑料防護罩進行防護即可，有效地防止了磨粒和塵埃的粘附。
5結語
根據以上內容，對車床機械結構方面的數控化改造內容進行了系統性的分析，在現代車床機械的實際應用中，一般會根據不同生產內容進行特殊化改造，這樣的改造方式不僅能夠促進經濟發展的有效進行，更能夠讓相關的技術人員進一步實現經濟型的改造創新，在不斷的技術發展和創新中，實現現代車床機械的進步發展。從而為我國整體經濟的發揮在那做出寶貴的貢獻。
【參考文獻】
[1]錢桃林,高宏力,張潔,等.PC+EtherCAT在機床改造中的應用[J].機械設計與制造,2017,45(9):167-169.
[2]張金龍,周楷京.普通車床數控化機械部分的改造設計[J].環球市場,2017,54(18):90.
[3]劉輝.C6140C1普通車床的數控化改造設計[D].青島：青島理工大學,2016.
[4]徐春梅,賴思琦.法蘭盤鉆孔專機的設計及應用[J].制造技術與機床,2016,35(1):61-63.
[5]胡會娟,張華.普通車床機械結構的數控化改造[J].科技與創新,2016,14(8):70,72.
作者：鄒文學 單位：竹溪縣機動車安全技術綜合性能檢測有限公司