1、臥式車床機械進給軸的改造

　　

　　傳統(tǒng)臥式車床的X軸和Z軸均由同一電機驅(qū)動，走刀運動經(jīng)走刀箱傳動絲杠及溜板箱，獲得不同的工件螺距即Z軸運動；走刀運動經(jīng)走刀箱傳動光桿及溜板箱，獲得不同的進刀量即X軸運動。傳統(tǒng)臥式車床改造時一般都去掉走刀箱及溜板箱，改用進給伺服（或步進）傳動鏈分別代替。

　　

　　1.1滾珠絲杠副的選擇和布置結(jié)構(gòu)形式

　　

　　傳統(tǒng)臥式車床大多采用的是T型絲杠等滑動絲杠副，與滾珠絲杠副相比摩擦阻力大、傳動效率低，不能適應(yīng)于高速運動。另外由于磨損快，造成其精度保持性和壽命低等等，在進行傳統(tǒng)臥式車床改造時往往都將其更換為滾珠絲杠副。滾珠絲杠副有以下一些特點：摩擦損失小，傳動效率高，可達0.90-0.96；若使用的絲杠螺母預(yù)緊后，可以完全消除間隙，提高傳動剛度；摩擦阻力小，幾乎與運動速度無關(guān)，動靜摩擦力之差極小，能保證運動平穩(wěn)，不易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象；磨損小、壽命長、精度保持性好。但應(yīng)注意，由于滾珠絲杠副不能自鎖，有可逆性，即能將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動，因此絲杠立式和傾斜使用時，應(yīng)增加制動裝置或平衡裝置。

 

臥式車床機械

　　

　　滾珠絲杠副根據(jù)其滾珠的回轉(zhuǎn)方式可以分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種，根據(jù)螺母的結(jié)構(gòu)形式又可以分為雙螺母和單螺母。在進行改造時應(yīng)根據(jù)具體情況和結(jié)構(gòu)形式來定，由于外循環(huán)式絲杠副螺母回珠器在螺母外邊，所以很容易損壞而出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，而內(nèi)循環(huán)式的回珠器在螺母副內(nèi)部，不存在卡死和脫落現(xiàn)象。由于雙螺母不僅裝配、預(yù)緊調(diào)整等比單螺母方便，而且其傳動剛性比單螺母也好，所以只要結(jié)構(gòu)和車床空間滿足要求，在傳統(tǒng)臥式車床改造中多選內(nèi)循環(huán)式雙螺母結(jié)構(gòu)。改造時各軸滾珠絲杠的直徑一般都是與原T型絲杠直徑相近，對有特殊要求的車床還應(yīng)根據(jù)桿系的穩(wěn)定性計算其臨界轉(zhuǎn)速，最終確定滾珠絲杠的直徑。絲杠導(dǎo)程在滿足車床改造后性能的前提下越小，對車床的傳動精度越有利。車床的傳動精度在保證車床剛性的情況下，與絲杠副本身的精度和軸承布置形式有很大的關(guān)系，一般在普通臥式車床改造中絲杠副選P4級即可滿足要求，特殊精密車床選P3級甚至更高。

　　

　　1.2車床導(dǎo)軌

　　

　　傳統(tǒng)臥車車床導(dǎo)軌大多采用的是滑動導(dǎo)軌，其動、靜摩擦系數(shù)大，在使用一段時間后都會有不同程度的磨損，對車床傳動精度和其保持性帶來很大的影響。因此在對其進行改造的同時必須針對車床導(dǎo)軌狀況進行必要的檢修處理，對于磨損較嚴重的更要進行大修，當前國內(nèi)外數(shù)控車床的床身等大件多采用普通鑄鐵，在改造中充分利用舊床身，為了使改造后的車床有較高的開動率和精度保持性，對車床的導(dǎo)軌修復(fù)其精度，主要方法有：

　　

　?。?）塑料導(dǎo)軌重新粘塑；

　　

　?。?）使用環(huán)氧型耐磨導(dǎo)軌涂層修復(fù)導(dǎo)軌精度；

　　

　?。?）鑄鐵導(dǎo)軌精加工；

　　

　?。?）靜壓導(dǎo)軌重新調(diào)整導(dǎo)軌各處的壓力，恢復(fù)導(dǎo)軌精度；

　　

　?。?）直線滾動導(dǎo)軌副。

　　

　　1.3臥式車床機械電機與絲杠的聯(lián)接

　　

　　在滿足車床要求的前提下，為減少中間環(huán)節(jié)帶來的傳動誤差，多將電機與絲杠副通過聯(lián)軸器直接聯(lián)接，這要根據(jù)改造中實際情況來定。一般對于小型車床由于空間尺寸有限，特別是X軸，電機與絲杠副不能直聯(lián)，多采用齒輪副或同步帶輪來傳動；對于大型車床，由于絲杠較長，直徑較大，除了要考慮傳動力的問題，還要考慮其低速性能及加減速慣量匹配的問題，往往電機都要通過幾級減速來傳動。無論是采用齒輪還是同步帶輪來傳動，其傳動間隙的消除是比較關(guān)鍵的。齒輪傳動中常用的方法有錯齒消隙法、偏心軸調(diào)整法等等，同步帶輪傳動中多采用調(diào)整中心距或張緊輪消隙法。

　　

　　2、臥式車床機械主軸部分的改造

　　

　　從理論上講，電主軸為一臺高速電動機，其既可使用異步交流感應(yīng)電動機，也可使用永磁同步電動機。電主軸的驅(qū)動一般使用矢量控制的變頻技術(shù)，通常內(nèi)置一脈沖編碼器，來實現(xiàn)廂位控制及與進給的準確配合。由于電主軸的工作轉(zhuǎn)速極高，對其散熱、動平衡、潤滑等提出了特殊的要求。在應(yīng)用中必須妥善解決，才能確保電主軸高速運轉(zhuǎn)和精密加工。

　　

　　車床主軸帶動工件以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)是車削加工中的主運動，消耗車床大部分動力。傳統(tǒng)臥式車床由主電動機經(jīng)皮帶傳動，經(jīng)主軸變速箱帶動主軸旋轉(zhuǎn)，主軸箱經(jīng)手動或自動變速獲得（9～24）級轉(zhuǎn)速，通過電磁或液壓離合器操縱主軸的變速和正反轉(zhuǎn)；而數(shù)控臥式車床主軸箱由電主軸或傳統(tǒng)機械主軸單元加變頻電機和變頻器組成。傳統(tǒng)臥式車床在改造時大部分情況下保留原主軸箱，不做改動或少做改動。如需改動則要注意以下幾點：

　　

　　如原主軸含液壓操縱主軸的變速、正反轉(zhuǎn)和潤滑功能，則需對其增裝單獨普通電機加以驅(qū)動，避免液壓系統(tǒng)受到主電機正反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速變換而失靈。如不需要原有機械變速換擋時，則需將主軸箱內(nèi)齒輪組固定在一恒定的速度鏈上，摩擦片也應(yīng)焊死以免因為誤操作出現(xiàn)事故。車床能否進行螺紋加工是主軸部分改造的另一重要部分，傳統(tǒng)車床加工螺紋時往往是通過掛輪組來完成，加工不同的螺紋則需不同的掛輪組，操作起來十分麻煩。改造時通常在主軸末端或掛輪架處增裝一光電編碼器，其轉(zhuǎn)速與主軸轉(zhuǎn)速一致，主軸轉(zhuǎn)一周，光電碼盤轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，通過反饋給系統(tǒng)控制進給軸與主軸的同步性，從而加工出理想螺距的螺紋。根據(jù)其編碼方式的不同，光電碼盤可分為增量式光電碼盤和絕對式光電碼盤，目前國內(nèi)常用的為增量式光電碼盤。根據(jù)光電碼盤上刻線條數(shù)可分為1024線、2048線等，常用的為1024線即可滿足要求剛。

　　

　　3、刀架部分的改造

　　

　　目前數(shù)控臥式車床刀架基本為電動刀架，其特點是定位更準確、迅速。老式傳統(tǒng)臥式車床刀架多為手動、液壓驅(qū)動或少部分的電動，改造時可以根據(jù)需要對其加以更換。

　　

　　電動刀架可分臥式轉(zhuǎn)塔刀架（一般安裝8～12把刀）和立式電動刀架，立式電動刀架有四工位（或六工位），其中每種刀架又有抬刀刀架（兩端齒盤）和免抬刀刀架（三端齒盤）之分。臥式轉(zhuǎn)塔刀架價格相對較貴，改造中常用立式四工位電動刀架。

　　

　　4、潤滑部分的改造

　　

　　老式傳統(tǒng)車床除主軸箱外，導(dǎo)軌、絲杠副、光桿等多用油槍定期注油潤滑和油脂潤滑，這對車床的導(dǎo)軌、絲杠副等的精度保持很不利，在同等驅(qū)動下車床運動的穩(wěn)定性、靈活性也差一些。在對這些車床改造時一般都要對其潤滑部分進行相應(yīng)的改動，采用稀油集中定量、定時供油潤滑的方式，可分為手控潤滑和編程自動潤化兩種，在車床導(dǎo)軌、絲杠副布置好油路后可根據(jù)需要任選一種。絲杠支承軸承一般采用油脂潤滑，如特殊需要和供油充分的條件下也可采用稀油潤滑閉。

　　

　　5、車床的安全防護

　　

　　必須以安全為前提。在車床改造中要根據(jù)實際情況采取相應(yīng)的措施，切不可忽視。滾珠絲杠副是精密元件，工作時要嚴防灰塵特別是切屑及硬砂粒進入滾道。在縱向絲杠上也可加整體鐵板防護罩。大拖板與滑動導(dǎo)軌接觸的兩端面要密封好，絕對防止硬質(zhì)顆粒狀的異物進入滑動面損傷導(dǎo)軌。

　　

　　臥式車床改造后整個防護分局部防護、半防護和全防護三種。

　　

　　局部防護只對絲杠副  、電機、走線等采取防護措施。半防護是在局部防護的基礎(chǔ)上增加切削的保護，即增加擋屑裝置。全防護即在局部防護的基礎(chǔ)上對整個車床加以封閉，此種防護最難處理，考慮的因素也很多如安裝位、防水、美觀等。實際操作起.來以前兩種最多，也最易操作。

　　

　　6、TPM培訓(xùn)公司結(jié)論

　　

　　本文通過對傳統(tǒng)臥式車床機械的機械部分進行改造，提高了工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量，減輕了操作者的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率及舊設(shè)備的利用率。