卧式车床机械部分改造

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1、卧式车床机械部分改造　　摘要：随着激烈的市场竞争，为了企业的生存和发展，以最低最好的质量、最短的时间满足市场需求的不断变化，将传统卧式车床进行改进，使之成为最适宜加工批量、高精度、形状复杂、生产周期短等特点。　　关键词：卧式车床；改造；结构　　1.进给轴的改造　　传统卧式车床的X轴和Z轴均由同一电机驱动，走刀运动经走刀箱传动丝杠及溜板箱，获得不同的工件螺距即Z轴运动；走刀运动经走刀箱传动光杆及溜板箱，获得不同的进刀量即X轴运动。传统卧式车床改造时一般都去掉走刀箱及溜板箱，改用进给伺服（或步进）传动链分别代替。　　1.1滚珠丝杠副的选择和布置结构形式6　　传统卧式车床大多采用的是T型丝杠等

2、滑动丝杠副，与滚珠丝杠副相比摩擦阻力大、传动效率低，不能适应于高速运动。另外由于磨损快，造成其精度保持性和寿命低等等，在进行传统卧式车床改造时往往都将其更换为滚珠丝杠副。滚珠丝杠副有以下一些特点：摩擦损失小，传动效率高，可达0.90-0.96；若使用的丝杠螺母预紧后，可以完全消除间隙，提高传动刚度；摩擦阻力小，几乎与运动速度无关，动静摩擦力之差极小，能保证运动平稳，不易产生低速爬行现象；磨损小、寿命长、精度保持性好。但应注意，由于滚珠丝杠副不能自锁，有可逆性，即能将旋转运动转换为直线运动，或将直线运动转换为旋转运动，因此丝杠立式和倾斜使用时，应增加制动装置或平衡装置。　　滚珠丝杠副根据其

3、滚珠的回转方式可以分为外循环和内循环两种，根据螺母的结构形式又可以分为双螺母和单螺母。在进行改造时应根据具体情况和结构形式来定，由于外循环式丝杠副螺母回珠器在螺母外边，所以很容易损坏而出现卡死现象，而内循环式的回珠器在螺母副内部，不存在卡死和脱落现象。由于双螺母不仅装配、预紧调整等比单螺母方便，而且其传动刚性比单螺母也好，所以只要结构和车床空间满足要求，在传统卧式车床改造中多选内循环式双螺母结构。改造时各轴滚珠丝杠的直径一般都是与原T型丝杠直径相近，对有特殊要求的车床还应根据杆系的稳定性计算其临界转速，最终确定滚珠丝杠的直径。丝杠导程在满足车床改造后性能的前提下越小，对车床的传动精度越有

4、利。车床的传动精度在保证车床刚性的情况下，与丝杠副本身的精度和轴承布置形式有很大的关系，一般在普通卧式车床改造中丝杠副选P4级即可满足要求，特殊精密车床选P3级甚至更高。丝杠副轴承常见的布置形式根据不同的需要可以分为以下几种，如图1-1。　　（1）图1-1-a中为一端固定，一端悬空的布置方式。这种安装方式的承载能力小，轴向刚度低，仅适应于短丝杠，如数控车床的调整环节或升降台式数控铣床的垂直坐标中。　　（2）图1-1-b中为一端固定，一端支承的布置方式。这种安装方式多在丝杠较长，转速较高的场合，在受力较大时还得增加角接触球轴承得数量，转速不高时多用更经济的推力球轴承代替角接触球轴承。6　　

5、（2）图1-1-c和1-1-d中为两端固定的布置方式。这种布置方式丝杠副得支承刚性最好，通过轴承的预紧力预拉伸丝杠，以减少丝杠热变形的影响。这种方式多用在丝杠长度不大得情况，但设计时要注意提高平面球轴承的承载能力、支承刚度以及丝杠装配时的预拉伸量，否则会影响轴承寿命，同时也会因为预加负载得不易控制而增加电机的附加扭矩。　　1.2车床导轨　　传统卧车车床导轨大多采用的是滑动导轨，其动、静摩擦系数大，在使用一段时间后都会有不同程度的磨损，对车床传动精度和其保持性带来很大的影响。因此在对其进行改造的同时必须针对车床导轨状况进行必要的检修处理，对于磨损较严重的更要进行大修，当前国内外数控车床的床

6、身等大件多采用普通铸铁，在改造中充分利用旧床身，为了使改造后的车床有较高的开动率和精度保持性，对车床的导轨修复其精度，主要方法有：　　（1）塑料导轨重新粘塑；　　（2）使用环氧型耐磨导轨涂层修复导轨精度；　　（3）铸铁导轨精加工；　　（4）静压导轨重新调整导轨各处的压力，恢复导轨精度；　　（5）直线滚动导轨副。　　1.3电机与丝杠的联接6　　在满足车床要求的前提下，为减少中间环节带来的传动误差，多将电机与丝杠副通过联轴器直接联接，这要根据改造中实际情况来定。一般对于小型车床由于空间尺寸有限，特别是X轴，电机与丝杠副不能直联，多采用齿轮副或同步带轮来传动；对于大型车床，由于丝杠较长，直径较

7、大，除了要考虑传动力的问题，还要考虑其低速性能及加减速惯量匹配的问题，往往电机都要通过几级减速来传动。无论是采用齿轮还是同步带轮来传动，其传动间隙的消除是比较关键的。齿轮传动中常用的方法有错齿消隙法、偏心轴调整法等等，同步带轮传动中多采用调整中心距或张紧轮消隙法。　　2.主轴部分的改造　　从理论上讲，电主轴为一台高速电动机，其既可使用异步交流感应电动机，也可使用永磁同步电动机。电主轴的驱动一般使用矢量控制的变频技术，通常内置一脉冲编