周游

摘 ? 要：社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，促使現(xiàn)階段我國機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展速度不斷加快，此種背景下，如何提升數(shù)控機(jī)床質(zhì)量，保證機(jī)械制造效率，成為當(dāng)下亟待解決的問題之一。基于此，本文立足于數(shù)控機(jī)床改造角度，分析了數(shù)控機(jī)床改造的必要性，研究了改造基本分類與具體內(nèi)容。希望以下內(nèi)容的論述可以推動(dòng)我國數(shù)控機(jī)床行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 ?機(jī)床改造 ?機(jī)電設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：F407 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）09（b）-0063-02

近幾年，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，機(jī)械制造市場(chǎng)需求量不斷增加，為可以滿足各類市場(chǎng)需求，傳統(tǒng)機(jī)床需要進(jìn)一步革新，數(shù)控機(jī)床改造成為一種必然趨勢(shì)。但是改造過程中，機(jī)床內(nèi)部機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)仍然存在一定問題，最終的成品性能無法達(dá)到預(yù)期需求。因此，對(duì)機(jī)床數(shù)控化改造機(jī)電設(shè)計(jì)相關(guān)問題研究有著鮮明現(xiàn)實(shí)意義。

1 ?機(jī)床數(shù)控化改造的必要性

隨著改革開放的不斷深入，我國機(jī)械制造業(yè)發(fā)展可謂是更上一層樓，但是在新時(shí)代以及新經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的多重影響下，我國機(jī)械制造行業(yè)不僅需要面臨國內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，而且需要面臨國外市場(chǎng)壓力。機(jī)床作為機(jī)械生產(chǎn)的基礎(chǔ)組成部分，是機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的動(dòng)力所在，只有機(jī)床質(zhì)量性能提升，才能提升相關(guān)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。除此之外，我國的機(jī)械制造水平與發(fā)達(dá)國家相比還比較低，很多企業(yè)仍然在使用傳統(tǒng)的老式機(jī)床，大大影響著我國機(jī)械制造效率和質(zhì)量。要想改變這種現(xiàn)狀，提高我國機(jī)械制造業(yè)在國際舞臺(tái)中的競(jìng)爭(zhēng)力，機(jī)床數(shù)控化改造顯得尤為重要。所以機(jī)床的數(shù)控化改造十分必要。

2 ?機(jī)床數(shù)控化改造機(jī)電設(shè)計(jì)分類

數(shù)控化改造大致可以分為四個(gè)方面：第一，需要將傳統(tǒng)車床改變?yōu)镃NC車床，在其原有基礎(chǔ)之上增加數(shù)控系統(tǒng)，促使傳統(tǒng)機(jī)床在使用工程中可以完成自動(dòng)化操作，讓機(jī)床帶有必要的NC功能。第二，對(duì)傳統(tǒng)機(jī)床性能進(jìn)行分析，排除機(jī)床故障，其目的在于保證傳統(tǒng)機(jī)床性能良好，為后續(xù)機(jī)床革新打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第三，對(duì)傳統(tǒng)機(jī)零件進(jìn)行更新?lián)Q代，這樣做的目的在于，保證傳統(tǒng)機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，這樣后續(xù)的改造才能正常進(jìn)行。要求，零件的改造不僅需要保證零件與設(shè)備精度、性能，而且在更換完成之后，零件可以正常發(fā)揮作用，不會(huì)影響機(jī)床作業(yè)效率凈。第四，進(jìn)行傳統(tǒng)工藝優(yōu)化與創(chuàng)新，增加其它類型的先進(jìn)技術(shù)，以求可以提升機(jī)床工作效率。這一部分的設(shè)計(jì)是最為重要設(shè)計(jì)內(nèi)容之一，因?yàn)橄啾扔趥鹘y(tǒng)機(jī)床而言，數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在技術(shù)應(yīng)用角度。數(shù)控機(jī)床無論是技術(shù)內(nèi)容還是技術(shù)種類都要高于傳統(tǒng)機(jī)床。而前三部分的設(shè)計(jì)則是為最后技術(shù)融合打基礎(chǔ)。因?yàn)楹芏嗉夹g(shù)在應(yīng)用的過程中都需要高精度設(shè)備以及精密零件支撐。

3 ?機(jī)床數(shù)控化改造機(jī)電設(shè)計(jì)內(nèi)容

3.1 進(jìn)給系統(tǒng)的改造

立足于傳統(tǒng)機(jī)床而言，其內(nèi)部進(jìn)給系統(tǒng)主要是應(yīng)用T型絲杠滑動(dòng)達(dá)到目的，此種形式在實(shí)際應(yīng)用過程中不僅會(huì)產(chǎn)生較為強(qiáng)大的摩擦力，而且長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用還會(huì)影響零件的傳動(dòng)效率，這也是導(dǎo)致機(jī)床無法高速運(yùn)轉(zhuǎn)，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基本原因。除此之外，在常見的運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)床會(huì)因?yàn)槟p，性能逐漸降低，影響機(jī)床正常使用與壽命。針對(duì)以上問題，本文建議可以把傳統(tǒng)的滑動(dòng)絲杠副更換為滾動(dòng)形式，然后將步進(jìn)電機(jī)與改造之后的絲杠副進(jìn)行連接，這樣原有的絲杠副就可以在PLC控制下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

3.2 主軸部分改造分析

在車削加工過程中，車床運(yùn)動(dòng)的核心在于機(jī)床內(nèi)部主軸，主軸將會(huì)在工件的帶動(dòng)下進(jìn)行規(guī)定形式運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣就可以進(jìn)一步降低機(jī)床運(yùn)動(dòng)損耗以及作業(yè)負(fù)擔(dān)，從而延長(zhǎng)機(jī)床使用壽命。除此之外，主軸作為重要組成部分之一，不僅是機(jī)床正常作業(yè)的基礎(chǔ)，也是聯(lián)系各類零件的關(guān)鍵點(diǎn)，可以說主軸的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)了整個(gè)機(jī)床的正常運(yùn)動(dòng)。對(duì)于該方面的改造需要從多個(gè)角度進(jìn)行綜合分析，既要保證主軸運(yùn)行質(zhì)量以及運(yùn)行功效，而其需要保證改造之后的主軸具有良好的適應(yīng)性與延展性，這樣才能在數(shù)控機(jī)床中發(fā)揮重要作用。從實(shí)際設(shè)計(jì)與應(yīng)用角度而言，改造前后的機(jī)床，通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)明顯的差異性，數(shù)控機(jī)床主軸箱當(dāng)中包含有電主軸、變頻電機(jī)以及變頻器[1]。實(shí)際改造過程中應(yīng)該注意，為保證機(jī)床基本性能與完整性，需要對(duì)原有的主軸箱進(jìn)行保護(hù)，如果在改造過程中必須進(jìn)行改動(dòng)，也需要盡量降低改幅度與范圍。

改造中，如果原有機(jī)床性能良好，不需要進(jìn)行換擋處理，則需要對(duì)主軸箱內(nèi)部的齒輪組進(jìn)行固定，固定位置為恒定速度鏈。為保證操作安全，需要在改造開始之前將內(nèi)部摩擦片應(yīng)用電焊進(jìn)行處理。為避免機(jī)床液壓系統(tǒng)受到電機(jī)影響，或者轉(zhuǎn)速的變換影響而失靈，需要采用單獨(dú)安裝的方法對(duì)電機(jī)進(jìn)行處理。

立足于主軸改造基本內(nèi)容而言，另一個(gè)重要的改造部分為“螺紋加工”。在傳統(tǒng)機(jī)床中，對(duì)零件進(jìn)行螺紋加工主要是依靠掛輪組，但是此種方法操作起來較為復(fù)雜，會(huì)影響正常生產(chǎn)效率。籍此，通過在主軸末尾增加光電編碼器的形式，保證主軸運(yùn)動(dòng)同步性，當(dāng)主軸運(yùn)動(dòng)與光電編碼器運(yùn)動(dòng)速度相同，就可以生產(chǎn)立頂螺紋。其中，絕對(duì)式光電碼盤和增量式光電碼盤是常見的兩種光電碼盤，它們的編碼方式不同，國內(nèi)常用的為增量式光電碼盤。一般來說，常用的光電碼盤上的刻線條數(shù)為 1024線就能滿足使用條件。

3.3 刀架部分的改造

刀架可以說是機(jī)床中的基礎(chǔ)組成部分，是零件加工的重要載體，在傳統(tǒng)機(jī)床中，刀架部分通常情況下需要依靠人力手動(dòng)完成，只有一小部分可以在液壓以及電力的作用下自行作業(yè)。在數(shù)控化改造過程中，需要設(shè)法將刀架改造為電動(dòng)形式，并且需要保證刀架作業(yè)效率與精準(zhǔn)度。

對(duì)于刀架的改造主要分為兩種方法，一種是立式電動(dòng)，一種是臥式轉(zhuǎn)塔。第一種刀架還分為四工位刀架以及六工位刀架兩種的，而第二種刀架最多可以安裝12刀。

3.4 潤(rùn)滑部分改造

潤(rùn)滑部分改造是必須考慮的問題之一，尤其是機(jī)床的數(shù)控化改造。因?yàn)樵诟脑焱瓿芍?，機(jī)床的正常工作狀態(tài)以及工作形式將會(huì)發(fā)生極大程度改變，對(duì)于零件狀態(tài)與質(zhì)量的要求更高，而潤(rùn)滑部分則是支撐零件正常運(yùn)行，順利生產(chǎn)的基礎(chǔ)所在。

該部分的改造應(yīng)該立足于傳統(tǒng)潤(rùn)滑構(gòu)建基礎(chǔ)之上進(jìn)行考慮，通過對(duì)老式機(jī)床潤(rùn)滑部分進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，除了主軸箱在運(yùn)行生產(chǎn)過程中不需要定期潤(rùn)滑處理之外，其它的構(gòu)件，例如導(dǎo)軌以及光桿等都需要定期進(jìn)行油脂潤(rùn)滑處理，或者是直接注油處理。然而，潤(rùn)滑處理勢(shì)必會(huì)影響各類構(gòu)件精度，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)床穩(wěn)定性逐漸下降，這對(duì)于生產(chǎn)與運(yùn)維而言十分不利，不符合可持續(xù)發(fā)展需求。

在實(shí)際改造過程，通常情況下都需要對(duì)潤(rùn)滑部分進(jìn)行改造，改造的形式大致可以分為兩種，一種形式是自動(dòng)潤(rùn)滑，主要由編程進(jìn)行控制，完成定期潤(rùn)滑操作;另一種是手動(dòng)潤(rùn)滑方式，也就是經(jīng)由人工進(jìn)行定期潤(rùn)滑處理。潤(rùn)滑處理方式通常情況下會(huì)選擇定時(shí)、定量稀油供給方式。需要注意，不同構(gòu)件采用的潤(rùn)滑方式存在一定的差異性。

4 ?結(jié)語

綜上所述，傳統(tǒng)機(jī)床的數(shù)控化改造是一種必然趨勢(shì)，做為改造的重點(diǎn)以及難點(diǎn)，如何保證機(jī)床機(jī)電設(shè)計(jì)質(zhì)量，成為決定數(shù)控機(jī)床性能的重要內(nèi)容。本文立足于機(jī)床基本組成，對(duì)其機(jī)電改造進(jìn)行綜合論述，并且提出了其中的注意事項(xiàng)與改造內(nèi)容，希望可以為傳統(tǒng)機(jī)床的數(shù)控改造提供一定借鑒，推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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