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車床導軌

　　

　　傳統(tǒng)臥車車床導軌大多采用的是滑動導軌，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，對車床的導軌修復(fù)其精度，主要方法有：

　　

　?。?）塑料導軌重新粘塑；

　　

　?。?）使用環(huán)氧型耐磨導軌涂層修復(fù)導軌精度；

　　

　?。?）鑄鐵導軌精加工；

　　

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

　　

　?。?）直線滾動導軌副。

　　

　　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。