車床機(jī)械結(jié)構(gòu)數(shù)控化改造探索
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[摘要]機(jī)床的數(shù)控化改造主要是將現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用到車床機(jī)械中，讓傳統(tǒng)形式下的機(jī)床操作轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化的操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工藝目標(biāo)。在我國逐步開展的機(jī)床數(shù)控化范圍內(nèi)，近些年，由于先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)，使得大批老式傳統(tǒng)化機(jī)床的效率和潛在能力開始被逐漸地開發(fā)出來，在保證節(jié)約成本和降低資金的情況下，將現(xiàn)代傳統(tǒng)式的機(jī)床結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化的結(jié)構(gòu)改造是必須要實(shí)施的內(nèi)容。
[關(guān)鍵詞]車床機(jī)械結(jié)構(gòu)；數(shù)字化技術(shù)；數(shù)控化改造
現(xiàn)階段的車床在進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的數(shù)控化改造過程中，將一些傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)功能進(jìn)行保留，在一些能夠影響精度和進(jìn)度的方面進(jìn)行細(xì)致的改造，將機(jī)床機(jī)械的幾何精度和運(yùn)動(dòng)精度方面的內(nèi)容加入數(shù)字化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)操作中的數(shù)控化，既能在成本上實(shí)現(xiàn)節(jié)約，又能夠保證車床機(jī)械的改造，實(shí)現(xiàn)雙贏的局面[1]。
1主傳動(dòng)系統(tǒng)的改造
在實(shí)際的改造過程中，需要保留原有的主傳動(dòng)系統(tǒng)以及變速操縱機(jī)構(gòu)，將主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部分這兩個(gè)系統(tǒng)采用分離的方式，從而使主電動(dòng)機(jī)的作用變?yōu)橹鬏S旋轉(zhuǎn)。另外，將雙速或者四速的電動(dòng)機(jī)代替原車床中的主電動(dòng)機(jī)，保證能夠最大限度地提升車床的自動(dòng)化程度，、批量較為集中的一些加工程序變成自動(dòng)的切削速度轉(zhuǎn)變。讓原本傳統(tǒng)機(jī)械中的大量無法精準(zhǔn)操作的內(nèi)容通過數(shù)控化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行螺紋或者絲杠的加工程序時(shí)，需要將主軸和刀具之間的配合實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化，保證主軸一周運(yùn)轉(zhuǎn)之后，刀具能隨之移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程。一般實(shí)現(xiàn)這樣的操作需要在主軸之上安裝一個(gè)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(nèi)和箱后上方。一般異軸安裝的方式需要設(shè)置成1：1的傳動(dòng)比[2]，將齒輪和同步齒輪與主軸相聯(lián)系，保證同步的運(yùn)轉(zhuǎn)。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(hào)在傳遞的過程中，能夠有效的將車床機(jī)械主軸部分的震蕩吸收，使機(jī)械整體的運(yùn)轉(zhuǎn)能夠保持平穩(wěn)的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的準(zhǔn)確傳遞。另外，在進(jìn)行主軸脈沖編碼器的安裝時(shí)，需要注意不能夠產(chǎn)生較大的沖擊或震動(dòng)，要保證光柵盤的完整性，且在主軸轉(zhuǎn)速的設(shè)置中，要小于脈沖編碼器所在主軸的最高允許轉(zhuǎn)速以內(nèi)，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(jìn)給系統(tǒng)的安裝內(nèi)容
縱向的進(jìn)給系統(tǒng)中，傳統(tǒng)機(jī)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(jìn)電動(dòng)機(jī)相連，使支承、接桿、接套部分協(xié)調(diào)完善，同時(shí)采用減速箱的輔助實(shí)現(xiàn)速度的控制[3]。而在進(jìn)行橫向的進(jìn)給系統(tǒng)安裝時(shí)，需要將橫向的進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距設(shè)置在0.45°，并且保留傳統(tǒng)機(jī)械中的手動(dòng)裝置，在支承的部分將滾珠絲杠螺母安裝之后，再進(jìn)行步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的安裝。另外，根據(jù)操作范圍的距離還需要采取不同的方式進(jìn)行布置，在靠近操作范圍的地方，將一端設(shè)置一個(gè)支承短軸，與滾珠絲杠之間僅需要一個(gè)聯(lián)軸套連接即可，而在遠(yuǎn)離操作范圍之外的區(qū)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(nèi)容會(huì)在一個(gè)聯(lián)軸套之上，添加一根連接短軸，這樣，會(huì)將絲母座固定在中滑板中，實(shí)現(xiàn)橫向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)[4]。
3改造自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架
原有的刀架在進(jìn)行改造之后，一般會(huì)出現(xiàn)多種自動(dòng)刀架類型，現(xiàn)代在經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控車床機(jī)械中一般會(huì)出現(xiàn)四方、五方、六方這三種自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架，在實(shí)際運(yùn)行的過程中，通常采用的運(yùn)轉(zhuǎn)方式是根據(jù)不同的工作內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一的分類設(shè)計(jì)。但目前使用的最廣泛的一種方式是螺旋轉(zhuǎn)位刀架，這種刀架在進(jìn)行改造時(shí)會(huì)將原本的刀架拆下，重新設(shè)計(jì)一種自動(dòng)電動(dòng)的刀架作為主要的運(yùn)轉(zhuǎn)工具，通常情況下，刀架的運(yùn)轉(zhuǎn)需要依靠電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)，而經(jīng)濟(jì)型車床機(jī)械的電動(dòng)機(jī)一般會(huì)選用三相異步電動(dòng)機(jī)。原本的臥式車床刀架被拆除之后，會(huì)直接安裝微控的四工位電動(dòng)刀架，根據(jù)不同車床中的主軸中心高度，以及車床的型號(hào)內(nèi)容，將電動(dòng)刀架的安裝進(jìn)行詳細(xì)的分析之后，才能夠選用，同時(shí)，安裝時(shí)需要將原有的小溜板撤除，將電動(dòng)機(jī)的風(fēng)罩去除，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，將刀架的角度位置固定在45°之后[5]，即可進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
4滾珠絲杠副的防護(hù)內(nèi)容
在進(jìn)行滾珠絲杠副的防護(hù)時(shí)，可以采用毛氈圈將螺母部分進(jìn)行密封設(shè)置，在內(nèi)孔位置做成螺紋的形狀，實(shí)現(xiàn)兩者之間的緊密包裹，一般毛氈圈的厚度會(huì)控制在螺距的2-3倍之間，并且會(huì)將其安裝在內(nèi)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(hù)罩進(jìn)行防護(hù)即可，有效地防止了磨粒和塵埃的粘附。
5結(jié)語
根據(jù)以上內(nèi)容，對(duì)車床機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的數(shù)控化改造內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)性的分析，在現(xiàn)代車床機(jī)械的實(shí)際應(yīng)用中，一般會(huì)根據(jù)不同生產(chǎn)內(nèi)容進(jìn)行特殊化改造，這樣的改造方式不僅能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有效進(jìn)行，更能夠讓相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)型的改造創(chuàng)新，在不斷的技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新中，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代車床機(jī)械的進(jìn)步發(fā)展。從而為我國整體經(jīng)濟(jì)的發(fā)揮在那做出寶貴的貢獻(xiàn)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]錢桃林,高宏力,張潔,等.PC+EtherCAT在機(jī)床改造中的應(yīng)用[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2017,45(9):167-169.
[2]張金龍,周楷京.普通車床數(shù)控化機(jī)械部分的改造設(shè)計(jì)[J].環(huán)球市場(chǎng),2017,54(18):90.
[3]劉輝.C6140C1普通車床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì)[D].青島：青島理工大學(xué),2016.
[4]徐春梅,賴思琦.法蘭盤鉆孔專機(jī)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2016,35(1):61-63.
[5]胡會(huì)娟,張華.普通車床機(jī)械結(jié)構(gòu)的數(shù)控化改造[J].科技與創(chuàng)新,2016,14(8):70,72.
作者：鄒文學(xué) 單位：竹溪縣機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)綜合性能檢測(cè)有限公司