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     摘要：車床改造過程中，機(jī)械結(jié)構(gòu)屬于不可缺少的內(nèi)容，其設(shè)計(jì)的科學(xué)性密切關(guān)聯(lián)于車床的總體質(zhì)量以及運(yùn)行水平。本文分析普通車床在數(shù)控化改造中機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)情況，帶給實(shí)踐工作有價(jià)值的借鑒。

     車床屬于機(jī)械加工中的關(guān)鍵工具，可以加工多種多樣的工件。當(dāng)前在不斷提升機(jī)械加工技術(shù)的情況下，數(shù)控車床已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)車床。所以，面對(duì)此發(fā)展形勢(shì)，很多的加工企業(yè)開始著手于革新機(jī)械加工工藝。為了充分地運(yùn)用好普通機(jī)床，就要做到科學(xué)的數(shù)控化機(jī)床改造。但是為了提升改造機(jī)床的數(shù)控加工效果，必須要合理的設(shè)計(jì)機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)，達(dá)到普及運(yùn)用數(shù)控機(jī)床的目標(biāo)。 

     對(duì)于普通車床來說，其主要產(chǎn)生的作用就是，進(jìn)行加工螺紋零件以及回轉(zhuǎn)類零件等，而且零件的種類繁雜，不同的零件，需要各具差異性的形狀以及技術(shù)等標(biāo)準(zhǔn)，加工的方式要具備針對(duì)性、個(gè)體化，而且也在車床改造后的要求上出現(xiàn)一定的差異。所以，進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)改造之前，應(yīng)該科學(xué)分析整體的工藝，準(zhǔn)確計(jì)算出切削力、切削功率，了解到進(jìn)給系統(tǒng)、主軸需要的相應(yīng)參數(shù)指標(biāo)。

     進(jìn)行車床改造期間，可能會(huì)拆掉一些零件，同時(shí)也往往需要相應(yīng)增添新的零件，所以應(yīng)該掌握住有關(guān)聯(lián)零件的尺寸、連接的方式。正式改造車床以前，要全面了解相應(yīng)的參數(shù)指標(biāo)，考慮到目前車床的缺陷問題，就可以在以后的改造操作中，及時(shí)的解決問題。另外，其他需要明確的指標(biāo)還包括車床實(shí)際載荷、部件剛度、整機(jī)剛度等，確保車床改造以后有效的增強(qiáng)性能、精確度。

     全面分析掌握住車床現(xiàn)狀，以及技術(shù)工藝以后，需要按照車床已有的規(guī)格，對(duì)改造期間需要應(yīng)用到的零件型號(hào)、數(shù)量進(jìn)行確定。進(jìn)行改造機(jī)械結(jié)構(gòu)期間，主要會(huì)運(yùn)用到刀架、軸承、絲母、絲杠等。電氣改造期間，需要應(yīng)用到強(qiáng)電元器件、變頻器以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)等。例如，數(shù)控改造普通車床時(shí)，要分析關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)，對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以及滾珠絲杠副等科學(xué)的選擇，提出實(shí)用性較高的改造方案。

     案例以CQ6123車床數(shù)控改造為例，機(jī)械傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)質(zhì)量水平，密切的關(guān)聯(lián)于工件的表面平整度、車床加工精度等。普通車床數(shù)控改造期間，需要全面的分析各方面的因素，諸如資金投入以及改造技術(shù)等，充分確保被改造以后的車床系統(tǒng)能夠具備以下幾方面標(biāo)準(zhǔn)。

    一級(jí)齒輪減速后，步進(jìn)電機(jī)會(huì)驅(qū)動(dòng)絲杠，在溜板箱中嚴(yán)密的固定螺母，促進(jìn)移動(dòng)刀架、小拖板以帶動(dòng)縱拖板的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。為節(jié)約成本支出，把原始車床內(nèi)進(jìn)給箱進(jìn)行轉(zhuǎn)化，發(fā)展為一級(jí)齒輪減速箱，保障不改變滾珠絲杠部位，并且在絲杠的右方建立手輪設(shè)施，便捷手動(dòng)與對(duì)刀的靈活操作。運(yùn)用時(shí)，將其安裝，結(jié)束以后及時(shí)的拆卸。

    固定原始車床中的拖板，保持部位不改變，將螺母座架架設(shè)其中，連接起螺母。在絲杠的左端進(jìn)給箱部位，給步進(jìn)電機(jī)安置絲杠，固定于電機(jī)止口的部位，并且通過定位稍、螺釘，緊密的連接起床體。絲杠的兩側(cè)建立起支架、軸承支架，以向心球在一端做好嚴(yán)格的固定，避免移動(dòng)，軸承支撐另一端。

   （2）設(shè)計(jì)橫向進(jìn)給系統(tǒng)。改造縱向系統(tǒng)以后，步進(jìn)電機(jī)能夠基于減速齒輪作用下，對(duì)于絲杠螺母產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)的效果，這時(shí)可以讓刀架拖板出現(xiàn)相應(yīng)的橫向運(yùn)動(dòng)。針對(duì)小型臺(tái)式車床而言，絲杠本身具備較小的直徑，成品絲杠定價(jià)過高就不利于購買，可以運(yùn)用普通的螺紋螺母取代。盡管具有不同的傳動(dòng)效果，但是可以良好的適應(yīng)于縱向滾珠絲杠傳動(dòng)，得到橫向傳動(dòng)性能、縱向傳動(dòng)性能信息，展開比較，同時(shí)良好的符合改造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。橫向進(jìn)給系統(tǒng)改造實(shí)際上比較相近于縱向系統(tǒng)，改造期間，也要保障不改變進(jìn)給系統(tǒng)手動(dòng)機(jī)構(gòu)，方便進(jìn)行手動(dòng)與對(duì)刀。在絲杠后段部位，安裝相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)，并且定位于電機(jī)中止口，通過蓋板嚴(yán)密的固定于床體。基于減速齒輪產(chǎn)生的作用，電機(jī)推動(dòng)絲杠運(yùn)動(dòng)，同時(shí)聯(lián)合小拖板，使得刀架運(yùn)動(dòng)，面向橫向的方向，方便進(jìn)行安裝步進(jìn)電機(jī)。定制橫向絲杠中，為加強(qiáng)支撐效果，主要是采取支架延伸拖板實(shí)現(xiàn)。

    改造橫向與縱向系統(tǒng)減速機(jī)構(gòu)過程中，應(yīng)用有機(jī)玻璃罩殼，可以達(dá)到更好地清除灰塵的效果，而且有助于試驗(yàn)環(huán)節(jié)及時(shí)的觀察了解齒輪嚙合狀態(tài)。按照以下的公式進(jìn)行計(jì)算齒輪傳動(dòng)比i=360 p/θb·L0公式中，i、θb、δp、L0分別代表的是齒輪傳動(dòng)比、步距角、脈沖當(dāng)量、滾珠絲杠導(dǎo)程。改造以后，可以將齒輪減速箱的輸出軸轉(zhuǎn)速明顯的減小，增加輸出軸的扭矩，發(fā)揮出良好的減速增扭效果。

    數(shù)控化改造期間，應(yīng)該科學(xué)合理的設(shè)計(jì)好主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，保障車床改造后，可以進(jìn)行速度的自動(dòng)化改變，同時(shí)具備較寬泛的速度變化區(qū)間。以多速電機(jī)改造傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)。為維護(hù)正常的運(yùn)行電動(dòng)機(jī)，設(shè)置電機(jī)變速系統(tǒng)，把原主軸傳動(dòng)鏈等結(jié)構(gòu)拆除掉，換掉主電機(jī)，即以變頻調(diào)速裝置替換。電機(jī)主軸上展開確認(rèn)主軸部位，應(yīng)用脈沖編碼器明確，向控制中心及時(shí)的傳輸反饋的信息數(shù)據(jù)，考慮到機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，進(jìn)行加工控制零件。

    選取電機(jī)的過程中，應(yīng)該展開合理的分析各種各樣工況下的電機(jī)等效力矩，這樣可以保障所選電機(jī)滿足系統(tǒng)加工精度等。按照負(fù)載力矩對(duì)于電機(jī)啟動(dòng)頻率合理的明確，讓電機(jī)可以對(duì)負(fù)載進(jìn)行直接的帶動(dòng)。基于能夠調(diào)速的區(qū)間之內(nèi)，需要保障主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，避免數(shù)控加工時(shí)產(chǎn)生不均勻的速度問題。持續(xù)負(fù)載狀態(tài)中，主軸電機(jī)應(yīng)該保障轉(zhuǎn)速是平穩(wěn)的，讓電機(jī)具備盡可能較小的轉(zhuǎn)速波動(dòng)范圍。所用電機(jī)需要散熱性能優(yōu)越，防范長期的工作振動(dòng)過大，或者是形成高分貝噪聲。

    設(shè)計(jì)進(jìn)給傳動(dòng)結(jié)構(gòu)過程中，拆除掉傳動(dòng)裝置、操縱結(jié)構(gòu)，同時(shí)將電機(jī)進(jìn)行安裝至不同的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，達(dá)到自動(dòng)化的控制電機(jī)的目標(biāo)，促進(jìn)將車床的生產(chǎn)效率有效的提升。機(jī)床操縱方面，Z軸縱向上，把齒輪箱體安裝到原本絲杠安裝的部位，之后嚴(yán)密的固定好滾珠絲杠。X軸方向上，先展開相應(yīng)的改造拖板的操作，對(duì)于結(jié)構(gòu)精度嚴(yán)格的管控。

    在拖板、重點(diǎn)的傳動(dòng)齒輪方面，應(yīng)該做好雙方之間的間隙控制工作，一般的需要對(duì)間隙進(jìn)行有效的縮小，可以采取的方法就是柔性調(diào)整、剛度調(diào)整，將齒輪傳動(dòng)靈敏性提升，并且增強(qiáng)其精度。對(duì)于原有導(dǎo)軌，為了將摩擦阻力降低，采取刮研以及修磨等方式實(shí)現(xiàn)，也可以明顯的降低磨損齒輪的幾率。

    刀架的改造方面，需要刀架提供給復(fù)雜元件加工關(guān)鍵的支撐，以安裝豐富類型的刀具。將手動(dòng)刀架進(jìn)行拆除掉以后，也要聯(lián)系實(shí)際的數(shù)控車床生產(chǎn)需要，安裝相應(yīng)的自動(dòng)回轉(zhuǎn)數(shù)控刀架，充分的保障刀架定位自動(dòng)化，而且可以多次的定位，切實(shí)的增強(qiáng)零件加工精準(zhǔn)度。

    溜板箱結(jié)構(gòu)方面，原本結(jié)構(gòu)拆除以后，方可將新的結(jié)構(gòu)在滾珠絲杠安裝。加工作業(yè)環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的功效就是將主軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行暫停，維護(hù)順利的交換刀具。改造結(jié)構(gòu)的操作結(jié)束以后，展開檢測整體機(jī)械結(jié)構(gòu)，應(yīng)該嚴(yán)格的檢測掌握住車床傳動(dòng)性能、主軸進(jìn)給性能情況，同時(shí)掌握住運(yùn)行噪聲狀態(tài)等，讓車床運(yùn)行性能滿足數(shù)控加工提出的標(biāo)準(zhǔn)。

    本文主要進(jìn)行探究普通車數(shù)控改造工作的設(shè)計(jì)方案，在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、滾珠絲杠副選擇和應(yīng)用方面展開相應(yīng)的探究，同時(shí)闡述了縱向進(jìn)給系統(tǒng)以及橫向進(jìn)給系統(tǒng)、刀架改造設(shè)計(jì)的方法，保障關(guān)鍵的部件能夠有效的運(yùn)行于設(shè)備之中，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性能充分的發(fā)揮，并且保障設(shè)備具備可靠的精度，推動(dòng)數(shù)控行業(yè)穩(wěn)定向前發(fā)展。