張洪強，竇偉山，吳增偉

（滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北滄州 061001）

普車C6132數(shù)控化改造中的修調(diào)與性能測試

張洪強，竇偉山，吳增偉

（滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北滄州 061001）

對主軸箱內(nèi)部的傳動齒輪、軸承和離合片進行修調(diào)，對導(dǎo)軌進行修磨，銑削了潤滑油槽，修調(diào)了鑲條壓板。介紹了安裝X、Z向滾珠絲杠時，使?jié)L珠絲杠與導(dǎo)軌的平行度保持在0.03 mm以內(nèi)的方法。通電后，設(shè)置了部分參數(shù)，對改造后車床的常用功能進行了檢測，對幾何精度、定位精度和切削精度進行了檢測與調(diào)試。

數(shù)控化改造；主軸箱；滾珠絲杠；導(dǎo)軌；性能測試

0 引言

在對普通車床C6132數(shù)控化改造中，保留原車床的主軸箱部分，依靠變檔進行主軸轉(zhuǎn)速調(diào)整。對C6132普通車床保留下來的機構(gòu)進行必要的維護和修調(diào)，在檢修過程中，導(dǎo)軌磨損嚴(yán)重，精度不能滿足要求，要進行磨削處理[1]，最后將其他部件組合裝配，并且進行調(diào)試。

1 機械傳動部件的安裝與調(diào)試

1.1 主軸箱的維修與調(diào)試

打開主軸箱上蓋，檢測主軸箱內(nèi)齒輪的側(cè)隙及齒厚，發(fā)現(xiàn)齒輪傳動精度不滿足要求，更換新的傳動齒輪。對齒輪與傳動軸的配合精度進行檢測，齒輪在傳動軸上有間隙，更換了連接鍵，改善了傳動條件。對主軸的噪聲情況進行檢測并且監(jiān)視其發(fā)熱狀態(tài)，依據(jù)此將主軸上的軸承進行更換，裝配時按規(guī)定調(diào)試預(yù)緊力。更換了主軸箱內(nèi)的換潤滑油管[2]。由于離合及換檔機構(gòu)工作異常更換離合器及換檔撥叉。經(jīng)過維修與調(diào)試，使主軸達到正常工作的性能要求。

1.2 導(dǎo)軌副的修磨與調(diào)整

普通車床經(jīng)過長時間的使用，導(dǎo)軌面上已經(jīng)出現(xiàn)凹凸不平的痕跡，這樣會增大托板在其表面上滑動時的摩擦力，也不利于滾珠絲杠的找正，需要對導(dǎo)軌面進行維修。由于導(dǎo)軌磨削比人工刮衍的性價比高，所以選擇導(dǎo)軌磨削。在滄州機床有限公司機加工車間，對導(dǎo)軌進行磨削及處理后，導(dǎo)軌面的精度滿足了使用要求。將大托板與導(dǎo)軌配合，采用“高點法”刮衍大托板與導(dǎo)軌的配合面，以導(dǎo)軌面作為基準(zhǔn)面，通過刮衍，使大托板與導(dǎo)軌配合滿足要求[3]。同樣，把小托板與大托板的配合面進行刮衍，并調(diào)試鑲條的位置，使其滿足要求。調(diào)試大托板與導(dǎo)軌配合部分的壓板及預(yù)緊力，更換了壓板及螺栓，使大托板在導(dǎo)軌上滑動時滿足運動要求。

1.3 滾珠絲杠的安裝調(diào)試

在安裝X、Z向滾珠絲杠過程中保證絲杠與導(dǎo)軌的平行度[4]。Z軸絲杠的安裝與找正：把絲杠螺母屜套在絲杠上，并用螺栓初步連接在滑溜板上，把絲杠前端裝入主軸箱端的軸承座孔內(nèi)(此時需要用銅錘敲擊另一端)。用百分表表針接觸絲杠上的A、B兩點找正絲杠與導(dǎo)軌的平行度，百分表表針在絲杠上的測點位置如圖1所示。

圖1 絲杠測點位置

在滑溜板上打孔并攻絲，用螺栓把大托板和滑溜板緊固在一起，拆掉螺栓夾板。把兩個角接觸球軸承7207AC和推力球軸承51107安裝在絲杠前端，把調(diào)心球軸承1205K+H205安裝在尾座端的軸承座內(nèi)。安裝X軸絲杠的方法與安裝Z軸相同，不同之處是：使用專制的檢驗棒代替絲杠，找正時以左側(cè)導(dǎo)軌為基準(zhǔn)面檢測。

2 系統(tǒng)與控制部件的連接與調(diào)試

將數(shù)控系統(tǒng)與所控制的部件進行連接，主要有與主軸轉(zhuǎn)速檢測與制動控制連接，與坐標(biāo)軸電機進給驅(qū)動控制連接，與刀架裝置控制連接，與輸入輸出接口控制連接，與輔助裝置控制連接，電控系統(tǒng)框架如圖2所示。

圖2 電控系統(tǒng)框架

3 改造后車床的性能測試

改造后對機床性能測試前，首先清除機床內(nèi)部以及表面的污物，對機床的主軸箱和各需要潤滑的部件灌注潤滑油和涂抹油脂。

數(shù)控機床接通電源以后，首先觀察顯示屏幕上的故障報警信息，確認無誤后，以手動的方式依次啟動各個部件，檢查啟動的運行情況。在觀察中，發(fā)現(xiàn)機床的安全裝置能夠起到預(yù)定的作用，可以順利預(yù)警并實現(xiàn)防護作用。然后，調(diào)整車床的床身水平，粗調(diào)車床的主要幾何精度[5]，檢查各軸運動情況時，將進給模式調(diào)整為手動模式，連續(xù)調(diào)整各個進給軸的運動狀態(tài)，檢查出進給軸在各個伺服運動方向上運動正常，沒有出現(xiàn)與預(yù)定方向相反的情況，說明相應(yīng)的電機與執(zhí)行機構(gòu)之間的連線正確。

用儀器測量檢測控制軸移動的距離，并且與指定的移動情況進行對比，調(diào)試初期發(fā)現(xiàn)實際情況與預(yù)定程序不一致，檢查了相關(guān)指令和物理部件，調(diào)試了位置環(huán)增益系數(shù)的設(shè)定值，將控制軸實際運動距離與控制指令之間的誤差，控制在可以接受的范圍。

最后，以低速驅(qū)動各軸，使它們達到相應(yīng)的行程極限位置，并且注意到，在各軸的移動超出行程的情況下，報警系統(tǒng)發(fā)出警報。

4 總結(jié)

數(shù)控化改造涉及的調(diào)試和性能測試內(nèi)容很多，現(xiàn)將本次的調(diào)試和檢測內(nèi)容進行總結(jié)。

（1）數(shù)控車床常用功能。在手動、MDI、自動、編輯、急停等狀態(tài)下，分別對對應(yīng)的功能進行檢測。

（2）幾何精度的檢測與調(diào)試。以框式水平儀、百分表等為檢測工具，檢測縱向兩側(cè)導(dǎo)軌的平行度，Z向滾珠絲杠與縱向?qū)к壍钠叫卸?，X向滾珠絲杠與主軸回轉(zhuǎn)中心的垂直度，主軸軸向、徑向跳動等精度。如果超出數(shù)控車床的技術(shù)性能指標(biāo)，對各部位進行調(diào)試，使其滿足要求。

（3）定位精度的檢測與調(diào)試。定位精度檢測主要包括直線運動定位精度、直線運動重復(fù)定位精度、直線運動失動量的測定、回轉(zhuǎn)運動定位精度、回轉(zhuǎn)運動重復(fù)定位精度等。以直線運動重復(fù)定位精度的檢測為例：在靠近坐標(biāo)行程的中點及兩端的任意三個位置進行測量，每個位置用快速移動定位，在相同條件下重復(fù)做7次定位，測出停止位置的數(shù)值并求出讀書的最大差值。

以3個位置中最大差值的1/2附上正負符號，作為該坐標(biāo)的重復(fù)定位精度。調(diào)試后，使X軸重復(fù)定位精度達到0.02 mm，Z軸重復(fù)定位精度達到0.03 mm。

（4）切削精度的檢測與調(diào)試。切削精度是幾何精度與定位精度在切削條件下的一項綜合考核。在此，選用單向加工來檢測精度，并對加工過程中的問題進行調(diào)試。車削外圓，選用45鋼，直徑50 mm，切削長度為300 mm，切削后圓度誤差不得超過0.006 mm，兩端直徑差不得超過0.03 mm。

在車槽過程中沒有激烈震動，切削過的槽底沒有振紋。車削螺紋時，在任意50 mm測量長度上螺距累積誤差不得超過0.03 mm。

（5）系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)試。GSK928TEⅡ數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計了P01～P30共30個參數(shù)，每個參數(shù)都有其確定的含義并決定數(shù)控系統(tǒng)及車床的工作方式。在此，主要對參數(shù)P01～P02（Z軸正負方向行程限位值）、P03～P04（X軸正負方向行程限位值）、P16（主軸制動信號時間）進行調(diào)試。

［1］劉棣中，梁建和，陳偉珍.液壓仿形車床的數(shù)控化改造［J］.制造技術(shù)與機床，2012（6）：43-46.

［2］黃應(yīng)勇，李宏軍.淺談普通車床的數(shù)控化改造技術(shù)［J］.裝備制造技術(shù)，2008（9）：176-177.

［3］黃仁健.床身導(dǎo)軌磨削時的精度檢測［J］.制造技術(shù)，2006（3）：58-59.

［4］陽顏熊.CA6140普通車床數(shù)控化改造［D］.成都：電子科技大學(xué)，2008.

［5］汪彬.數(shù)控機床進給軸的安裝與檢測技術(shù)［J］.機械制造，2011（12）：49-51.

Numerical Control Transformation of Trimming and Performance Test Based on C6132 Lathe

ZHANG Hong-qiang，DOU Wei-shan，WU Zeng-wei
（Cangzhou Vocational College of Technology，Cangzhou 061001，China）

The spindle box internal gear，bearings and clutch plate trimming，on the rail grinding，milling oil groove，trimming the strip plate.Introduced Z to install X，ball screw，so that the ball screw and guide rail parallel degree of keep within 0.03mm method. After electrifying，setting some parameters，the reformed lathe functions commonly used for testing，the geometrical accuracy，precision，cutting precision of testing and debugging.

NC transformation；spindle box；ball screw；guide；performance test

TG51

B

1009－9492(2014)03－0073－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.03.022

張洪強，男，1980年生，河北景縣人，碩士，講師。研究領(lǐng)域：機床維修和數(shù)控化改造。

(編輯：向 飛)

2013－09－18