陳 滔，王麗梅，王立波

（1. 哈爾濱軸承集團公司 通用軸承公司，黑龍江 哈爾濱 150036；2. 哈爾濱軸承集團公司 質(zhì)量控制部，黑龍江 哈爾濱150036；3. 哈爾濱中潤房產(chǎn)經(jīng)營物業(yè)管理有限公司，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

MZ2015D是我公司專為加工精密品軸承引進精密設(shè)備，目前我公司用于加工NN系列雙列短圓柱滾子軸承和精密級圓錐滾子軸承，由于原設(shè)備 工件軸電機采用4/8級變速和塔形輪皮帶調(diào)整變換轉(zhuǎn)速，當(dāng)工件變換轉(zhuǎn)速時很不方便，而且中間轉(zhuǎn)速沒有，很難達(dá)到精密品軸承的加工要求。該設(shè)備小往復(fù)采用步進電機驅(qū)動，但滾珠絲桿沒有自動潤滑系統(tǒng)，仍采用手動潤滑。

2 利用變頻器改造機床電氣系統(tǒng)

變頻器調(diào)速技術(shù)具有運行平穩(wěn)可靠，故障率低，控制簡單，驅(qū)動力矩強、保護系統(tǒng)完善等特點。近年來，技術(shù)日趨成熟，已被廣泛應(yīng)用于很多行業(yè)。因此決定應(yīng)用變頻技術(shù)對MZ2015D內(nèi)圓磨床工件主軸電機及電氣系統(tǒng)進行技術(shù)改造。電氣改造原理圖見圖1 所示。

圖1 電氣改造原理

2.1 工件主軸部分電氣系統(tǒng)的改造

（1）將工件軸電機由原來的4/8級1.1/0.75kW雙速交流電機改變接線方式，該變成4級1.1kW交流電機。

（2）變頻器的選擇：由于使用1.1kW電機作為工件主軸驅(qū)動電機，變頻器選擇臺達(dá)1.5kW變頻器。

（3）利用原電機高速起動接觸器觸點作為變頻器正轉(zhuǎn)運行起動的開關(guān)量信號。

（4）利用原電機低速起動接觸器觸點作為變頻器寸動運行信號的開關(guān)量信號（機床對點時使用）。

（5）將轉(zhuǎn)速表85C1-V接入變頻器0～10V接線端子。

（6）安裝5W4.7k電位器作為變頻器頻率指令來源。

（7）將變頻器多功能指示輸出接點RC RB串入控制回路起保護作用。

（8）將變頻器初始運行參數(shù)做相應(yīng)修改，如將第一頻率指令來源設(shè)定為由數(shù)字操作器輸入改為外部端子控制，增加了寸動功能。變頻器運行參數(shù)詳見表1 。

表1 變頻器運行參數(shù)

3 步進電機滾珠絲杠加裝自動潤滑系統(tǒng)

該設(shè)備步進電機安裝在小往復(fù)橫向進給機構(gòu)上，滾珠絲杠潤滑方式采用手動油壺定期人為潤滑（加工4h潤滑一次）沒有定量，很不方便，容易造成忘記潤滑或造成過量潤滑。進而導(dǎo)致進給機構(gòu)的滾珠絲杠磨損，影響設(shè)備的加工精度。

3.1 步進電機進給機構(gòu)的改造

受CNC數(shù)控設(shè)備伺服電機進給機構(gòu)潤滑方式的啟發(fā)，數(shù)控設(shè)備的潤滑方式一般采用定量自動潤滑。設(shè)備在加工過程中，由CNC數(shù)控系統(tǒng)定時定量發(fā)出一個脈沖信號給定量泵來進行潤滑。伺服電機進給機構(gòu)的滾珠絲杠始終保持潤滑狀態(tài)。

3.1.1 電氣系統(tǒng)的改造

具體問題具體分析，對MZ2015D設(shè)備進給機構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行分析，決定采用獨立的定時定量潤滑系統(tǒng)總成，加裝在設(shè)備步進電機的進給機構(gòu)上?？刂贫擞蒔LC可編程控制器的輸出端（油泵的啟動信號）控制。這樣只要設(shè)備開動油泵，潤滑系統(tǒng)就會給滾珠絲杠定時定量的潤滑。

設(shè)計自動間歇潤滑電路，潤滑工作由一臺電機帶動油泵完成，要求潤滑10秒后停止2min，不斷循環(huán)工作。

自動間歇潤滑電路圖如圖2 所示，其工作原理如下：

圖2 自動間歇潤滑電路

（1）按下啟動按鈕SB2,中間繼電器KA線圈通電，其常開觸頭KA閉合自鎖。

（2）KA閉合自鎖后，接觸器KM線圈通電，其主觸頭（圖中未畫）閉合，接通電動機主電路使電動機起動工作，潤滑開始。KM的常開輔觸頭KM1閉合，使10秒延時時間繼電器1KT線圈通電，并開始延時。KM的常閉觸點KM2斷開，使2分鐘延時時間繼電器2KT線圈回路斷開。

（3）當(dāng)1KT時間繼電器10秒延時時間到，其常閉觸頭1KT1斷開，常開觸頭1KT2閉合。接觸器KM線圈斷電，斷開電動機主電路，電動機停止工作，潤滑停止。且KM接觸器的常閉觸頭KM2閉合，2分鐘延時時間繼電器2KT線圈通電，并開始延時。

（4）當(dāng)2KT時間繼電器2分鐘延時時間到，其常閉觸頭2KT斷開，時間繼電器1KT線圈斷電。1KT時間繼電器常閉觸頭1KT1閉合，接觸器KM線圈再次通電使電動機再次起動工作，開始潤滑。

（5）由于1KT時間繼電器線圈斷電時，常開觸點1KT2斷開，而接觸器KM通電后常閉輔觸頭KM2斷開，所以時間繼電器2KT線圈斷電，其常閉觸頭2KT閉合，時間繼電器1KT線圈再次通電延時。如此往復(fù)，電動機將工作10秒后停止2分鐘周期地工作下去，直到按下停止按鈕SB1,中間繼電器KA線圈斷電，自鎖觸頭KA斷開，整個控制回路和電動機停止工作。

潤滑定時定量的時間可在潤滑系統(tǒng)上隨時調(diào)整。

3.1.2 機械系統(tǒng)的改造

該設(shè)備潤滑結(jié)構(gòu)分析：由于采用手動潤滑，看其潤滑系統(tǒng)的油路通道剖面圖如圖3 所示。

圖3 潤滑系統(tǒng)油路

分析決定：在其原來的注油孔上，裝上油嘴、油管引入潤滑系統(tǒng)就可以了。

4 結(jié)束語

該設(shè)備改造之后，經(jīng)過一年多的使用驗證，設(shè)備運行平穩(wěn)，操作方便，工件電機主軸實現(xiàn)了0～30r/min平滑無極調(diào)速。潤滑系統(tǒng)由原來的手動潤滑，實現(xiàn)了自動定量潤滑方式即自動潤滑。其特點是操作方便，故障率低，節(jié)約了維修成本，并且在加工NN系列雙列短圓柱滾子軸承等其它精密品軸承的產(chǎn)品，完全能達(dá)到各種工藝參數(shù)要求。產(chǎn)品精度的提升，品質(zhì)得到保障，達(dá)到預(yù)期效果，該項目技術(shù)改造值得同類設(shè)備中推廣使用。