普通臥式車床改造為數控（kòng）深孔鏜床
2021-9-13 來源：宜昌五環鑽機具有限公（gōng）司 作（zuò）者：陳全波
介紹利用廣州數控GSK96單（dān）軸（zhóu）數控係（xì）統改造CW6163X3000普通臥式車床為數控深（shēn）孔（kǒng）鏜床的方法，詳細（xì）分（fèn）析了機械、電氣（qì）部分的改造（zào）內容及方案（àn）。改造後的數（shù）控深孔（kǒng）鏜床投入使用，運行穩定可靠，操作便捷，產生了良好的經濟效益，並具（jù）有較高的推廣應用價值。
隨（suí）著社會的不斷發展，現代社會所需的工業用品對精度的（de）要求越來越高、外形越來（lái）越複雜、產品的更新換代速度也越來越快，因此，傳統的普通設備難（nán）以滿足（zú）快（kuài）速（sù）增（zēng）加的產品（pǐn）加工要求，迫使企業投入大量的人力、物力來加速企業的轉型升級，購進（jìn）先進
的數控設備以及自動化柔性生產線，走向智能製造。
目前，各機械製造企業有大量的普通車床，投入（rù）先進設備後，大量的普通車床被（bèi）閑置，造成了資源浪費。為了更好利用閑（xián）置設備的殘餘價值，根據公司產（chǎn）品的加工特性，決定將公司現（xiàn）有的兩台（tái）CW6163X3000普通車床改（gǎi）造為數控深孔鏜床（chuáng），用於公司外
套管產（chǎn）品的鏜孔（kǒng）加工，旨在降低操（cāo）作者的勞動強度，提高工作效率，實現一（yī）人操作多台設備的可（kě）行性。
1.硬件配置
該方案采用性價比較高的GSK96單軸數控係統，伺服驅動（dòng）型號為（wéi）DA98A-50(50A模塊，帶風扇),伺服電（diàn）機參數（shù）為額定轉矩18N·m,額定轉速1500r/min；滾珠絲杠采用國產精密滾珠絲（sī）杠，精度P4級，絲杠直徑φ50mm，螺距為8mm；軸承采用（yòng）哈爾（ěr）濱精密軸承。絲杠（gàng）座、絲母座、電機安裝座、鏜刀杆座等機械部件,全部按照設計圖紙加（jiā）工（gōng）安裝。
2.電氣部分改造
（1）增加數控係統，通過（guò）程序代碼控製機床的（de）工作，完成工件的加工。查閱數控係統相（xiàng）關（guān）選型資料（liào），擯棄不需要的附加功能，最終選定性價比高的GSK96多功（gōng）能位置（zhì）控製係（xì）統，800X480液晶顯示器（qì），可以實現位置定位和進給、攻（gōng）絲車絲、回（huí）轉分度等運動功能。
具有μm級精度控製功能，同時具有豐（fēng）富的輸（shū）入/輸出（chū）信號控製功能，可以（yǐ）實現多種信號檢測和輸出的複（fù）雜控製。采用國際標準數控語言ISO代碼（mǎ）編寫零件程序，支持U盤導入導出加工程序，全屏幕編輯程序，中文操作界麵等功（gōng）能。
（2）Z軸進給機構更換為伺服電機+聯軸器+滾珠絲杠的傳動方式（shì）。根據機床結構、負載大（dà）小和加工工件的要求，選定額定扭矩為18N·m，額定轉速1500r/min的伺服電機，以及配（pèi）套的驅動、伺服變壓器等其他附件。
（3）電（diàn）氣控製櫃的製作與安裝。拆除（chú）原機床所有的線路（lù）及控製元件，舍棄（qì）不用，根據實際（jì）需要增加相關的控製元件，比（bǐ）如（rú）冷（lěng）卻泵控製、照明燈控（kòng）製、主軸正反轉、主軸點（diǎn）動等控製功能。
（4）操作控製箱除具有數控係統的基本（běn）功能外，通（tōng）過修改內部PLC程序實（shí）現對冷卻（què）泵、照明燈、自動潤（rùn）滑泵、係（xì）統啟停等功能控製。
（5）所有外（wài）露的控製電路需安裝防（fáng）護軟管，數控係統與電櫃間的連接電路需經過拖鏈進入操作控製箱。
（6）加裝手持（chí）單元，通過倍（bèi）率選擇和旋轉碼盤的快慢來調整軸的移動速度，以便於長管件的對刀操作。
（7）新的配電櫃放置於主軸箱的（de）後麵，操作箱安裝於床鞍（ān）上，隨床鞍移動，方便操作及對刀。
（8）機床功能調試及（jí）相關參數的設置，如傳動比、軸運（yùn）行速度（dù）、反向間隙補償、正（zhèng）負軟限位等相關參數的設置。
3.機（jī）械部分改造
（1）拆除原車（chē）床進給箱的傳動機構，溜板箱內的（de）快（kuài）移傳動機構等部（bù）件。加裝滾珠絲杠、滾珠絲杠安裝座、滾珠絲杠絲母（mǔ）座（zuò）、電機安裝座、聯軸器等部件，將滾珠絲（sī）杠與原機床床鞍連接起來，實現滾珠絲杠直接驅
動床鞍的縱向移動。
（2）拆除（chú）原車床的中托板、小托板、刀架等機（jī）械部分，重新設計、製作、安裝鏜杆尾（wěi）座套筒、鏜杆中心座。采用改（gǎi）造後的機床自我精鏜，實現鏜杆尾座（zuò）套筒、鏜杆中心座的中心高與主軸中心高一致。鏜杆尾座套筒設計如附圖所（suǒ）示。
鏜杆尾（wěi）座套（tào）筒設計圖
（3）拆除主軸正反轉操作杆以（yǐ）及相關傳動組件，避免誤（wù）操作引起人身傷害和（hé）設備損壞。
（4）增加自動潤（rùn）滑泵，改造原潤滑油路。各潤滑點采用強製自動潤滑裝置進行定點定量（liàng）潤滑滾珠絲杠（gàng）、軸承、導軌滑動麵等部位。當有異常狀（zhuàng）態或油量不足時，自動產生警告訊號，從而延長機床的使（shǐ）用壽命。
（5）機（jī）床需設計、製作、安裝防護罩，避（bì）免冷卻液四處飛濺。增加滾珠絲杠防護裝置，防止絲杠被鐵屑劃傷和冷（lěng）卻液（yè）腐蝕，保證機床定位精度的穩定性。
4.結束語
改造後的設（shè）備，經過幾個月的實踐檢驗，完全滿（mǎn）足外套管的精鏜加工要求。通過標準的（de）G代碼編程實現了（le）多（duō）種型號的（de）外套管加工，有效解決（jué）原普通設備加工此工序時存在鏜孔深度不一致的問題。通過M代（dài）碼實現了冷卻泵啟停、主軸啟停等（děng）輔助功能的自動控製。
改造（zào）後的（de）設備運（yùn）行（háng）穩定可靠，有效降低了操作者的勞動（dòng）強度，提高了產（chǎn）品質量穩定（dìng）性，實（shí）現了一人操作多台設備，有效降低了公司的綜合成本。
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