摘 要: 介紹了一種將普通車床改（gǎi）造為用於法蘭盤上鑽孔專機的方法及其應用效果。該專機以普通車床為基礎，改裝了機械結構和機床電氣，並進行了數控（kòng）化改造，編寫數控鑽孔宏程序。通過現場加工，該鑽孔專機運行穩定可靠，加工質量好，達到了節約成本、提高效率的（de）目的。
 
      關鍵詞: 法蘭盤鑽孔; 數控改造; 鑽（zuàn）孔宏程序
 
      機床是製（zhì）造業進行生產加工的主體［1］。自“可重構製造係統”［2］被提出以後，模塊化機（jī）床、模塊化控製器、開放式體係結構原理、模塊化機（jī）床與模塊化控製器集成等都陸續形成體係。同時綠色機床加工係統的研究已經成為綠色（sè）製造領域的一個（gè）熱點［3 － 4］。其中對現有大量的生產機床進行再製造與技術提升可實現一機多用，這也是可重構機床的一個研究核心。這種改造，提高了生產效率，同時（shí）減少（shǎo）了生產成本。
 
      某公（gōng）司生產的 FEQ 法（fǎ）蘭盤尺寸（cùn）形狀如圖 1 所示，十二個 12 mm 孔沿 60 mm 和 96 mm 兩個同心圓周分布，法蘭盤外徑 120 mm，厚度為 8 mm。由於該公司（sī）沒有數控銑床和加工中心，鑽十二個 12mm 孔的工序一直是使用立鑽和專用鑽夾具，由人（rén）工操作完成。隨著生產批量的增加，該工（gōng）序人工操作的產量已經無法滿足生產需要。筆者經過與公司技術人員研究，因地製宜，根據公司現有設備條件，在普通車床的基礎上研製（zhì）出法蘭盤鑽孔專機（jī），以節（jiē）約生產成本、提 高 效 率，達到投（tóu）入與產出的（de）最佳比值。
 
      1 、鑽孔專機整體設計
 
      法蘭盤鑽孔專機（jī）以 C6136 普通車床為母體進行改造而來（lái），其整（zhěng）體（tǐ）改造方案如圖 2 所示

     

  
      ( 1) 對車床（chuáng）主軸（zhóu）、縱向及橫向進給方（fāng）向的（de）導（dǎo）軌進行檢修，保證其機械精度。
 
      ( 2) 拆除小拖板和刀架，在中拖板上加裝一個中（zhōng）心高度為 80 mm 的萬能分度頭。安裝時要保證（zhèng）分度頭主軸軸心線與車床縱向進給（gěi）方向平行，並加（jiā）墊塊保證分度頭中心與車床（chuáng）主軸中心等高。確定好位置後，以螺栓在中拖板 T 型槽內固定，使其不再移動（dòng）。
 
      ( 3) 保留主（zhǔ）軸電（diàn）動機、冷卻泵電動機（jī）。拆（chāi）除車床縱向和（hé）橫向的進給手柄，將普通絲杠更換為滾珠絲杠副，縱向絲杆導程 6 mm，橫向絲杆導程 4 mm，並選配適（shì）合的伺（sì）服電動機（jī）與驅動單元，分別控製車床縱向和橫向進給; 拆除分度頭手柄，選（xuǎn）配適合的伺服電動機與（yǔ）驅動單元用以控製分（fèn）度頭（tóu）轉動。
   
      4) 增加相應的電路，采用國產經濟型數控係（xì）統實現控製（zhì）目的［5 － 6］。
  

      2、 鑽孔專機控製設計
 
     根據機床控製要求，其主電路如圖 3 所示。在主電路中，保（bǎo）留原有的總電源 QS，主軸電動機M1，冷卻泵電（diàn）機 M2，以及相關電路。增加分度頭（tóu）電動機 M3、橫（héng）向進給電機 M4、縱向進給電機 M5，以及相關斷路器、變壓器( 380 V /220 V) ，另外增加控製變壓（yā）器為數控係統和（hé）控製電路提供 220 V、110 V、24 V 電源。
  
    
  
     控製電路如圖 4 所示，KM1 實現主軸電動機正轉，加（jiā）限壓（yā）保（bǎo）護器件 FV，SA1 為緊急製動主軸的手動旋鈕;QF6 負責數控係統電源，QF7 負責外部 I /O 電源模塊。
  
    
  
     數控係統選用廣州數控 GSK990M 經濟型數控係統，具（jù）有良好的性價比，可實現 3 軸聯（lián）動，具備直線插補、固定加工循環等功能，支持 ＲS232 和 USB 接口，實現文件傳輸。
  
     
  
     
  
     
  
      

  
      3 、鑽孔宏程序
 
      根據（jù）鑽孔工藝，機床主軸用三爪卡盤夾持 12mm 鑽頭，法蘭盤工件以 25 mm 孔定位裝夾在（zài）分度頭上。以分度頭中心（xīn）和法蘭盤端麵為工（gōng）件坐標（biāo）係原點（diǎn），工進（jìn）→鑽孔→工退→分度頭轉→再次工進，重複 4 次，編寫鑽孔程（chéng）序（xù）如下:
  
            
        
    
      以上鑽孔程序還可根據法蘭盤的尺寸、孔（kǒng）分布圓周大小和（hé）角度、孔深度尺寸，對程序中的相應參數（shù）和變量進行（háng）修改，結構簡單，靈活性好［10 － 12］。
  

      4 、結語
 
      根據公司現有設備條件，利用普（pǔ）通車床（chuáng）進行相關（guān）的機械和電氣改造，采用國產經濟型數控係統實現其控製功能，得到的法蘭盤鑽孔專機具有工作穩定可靠、成本低（dī）廉、性價比高等優點。鑽孔宏（hóng）程序簡（jiǎn）單清晰，充分發揮了機床性能。在實際生產中（zhōng），鑽孔專機工作效率高，操作簡單方便，為公司節省了人工和設備（bèi）成本，創（chuàng）造了良好（hǎo）的效益。