普車C6132數控化改造中的修調與性能測試

張洪強，竇偉山，吳增偉

（滄州職業技術學院，河北滄州 061001）

普車C6132數控化改造中的修調與性能測試

張洪強，竇偉山，吳增偉

（滄州職業技術學院，河北滄州 061001）

對主軸箱內部的傳動齒輪、軸承和離合片進行修調，對導軌進行修磨，銑削了潤滑油槽，修調了鑲條壓板。介紹了安裝X、Z向滾珠絲杠時，使滾珠絲杠與導軌的平行度保持在0.03 mm以內的方法。通電后，設置了部分參數，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試。

數控化改造；主軸箱；滾珠絲杠；導軌；性能測試

0 引言

在對普通車床C6132數控化改造中，保留原車床的主軸箱部分，依靠變檔進行主軸轉速調整。對C6132普通車床保留下來的機構進行必要的維護和修調，在檢修過程中，導軌磨損嚴重，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，并且進行調試。

1 機械傳動部件的安裝與調試

1.1 主軸箱的維修與調試

打開主軸箱上蓋，檢測主軸箱內齒輪的側隙及齒厚，發現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視其發熱狀態，依據此將主軸上的軸承進行更換，裝配時按規定調試預緊力。更換了主軸箱內的換潤滑油管[2]。由于離合及換檔機構工作異常更換離合器及換檔撥叉。經過維修與調試，使主軸達到正常工作的性能要求。

1.2 導軌副的修磨與調整

普通車床經過長時間的使用，導軌面上已經出現凹凸不平的痕跡，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，需要對導軌面進行維修。由于導軌磨削比人工刮衍的性價比高，所以選擇導軌磨削。在滄州機床有限公司機加工車間，對導軌進行磨削及處理后，導軌面的精度滿足了使用要求。將大托板與導軌配合，采用“高點法”刮衍大托板與導軌的配合面，以導軌面作為基準面，通過刮衍，使大托板與導軌配合滿足要求[3]。同樣，把小托板與大托板的配合面進行刮衍，并調試鑲條的位置，使其滿足要求。調試大托板與導軌配合部分的壓板及預緊力，更換了壓板及螺栓，使大托板在導軌上滑動時滿足運動要求。

1.3 滾珠絲杠的安裝調試

在安裝X、Z向滾珠絲杠過程中保證絲杠與導軌的平行度[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(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，把調心球軸承1205K+H205安裝在尾座端的軸承座內。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，找正時以左側導軌為基準面檢測。

2 系統與控制部件的連接與調試

將數控系統與所控制的部件進行連接，主要有與主軸轉速檢測與制動控制連接，與坐標軸電機進給驅動控制連接，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，電控系統框架如圖2所示。

圖2 電控系統框架

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，發現機床的安全裝置能夠起到預定的作用，可以順利預警并實現防護作用。然后，調整車床的床身水平，粗調車床的主要幾何精度[5]，檢查各軸運動情況時，將進給模式調整為手動模式，連續調整各個進給軸的運動狀態，檢查出進給軸在各個伺服運動方向上運動正常，沒有出現與預定方向相反的情況，說明相應的電機與執行機構之間的連線正確。

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，調試初期發現實際情況與預定程序不一致，檢查了相關指令和物理部件，調試了位置環增益系數的設定值，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，以低速驅動各軸，使它們達到相應的行程極限位置，并且注意到，在各軸的移動超出行程的情況下，報警系統發出警報。

4 總結

數控化改造涉及的調試和性能測試內容很多，現將本次的調試和檢測內容進行總結。

（1）數控車床常用功能。在手動、MDI、自動、編輯、急停等狀態下，分別對對應的功能進行檢測。

（2）幾何精度的檢測與調試。以框式水平儀、百分表等為檢測工具，檢測縱向兩側導軌的平行度，Z向滾珠絲杠與縱向導軌的平行度，X向滾珠絲杠與主軸回轉中心的垂直度，主軸軸向、徑向跳動等精度。如果超出數控車床的技術性能指標，對各部位進行調試，使其滿足要求。

（3）定位精度的檢測與調試。定位精度檢測主要包括直線運動定位精度、直線運動重復定位精度、直線運動失動量的測定、回轉運動定位精度、回轉運動重復定位精度等。以直線運動重復定位精度的檢測為例：在靠近坐標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，在相同條件下重復做7次定位，測出停止位置的數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，作為該坐標的重復定位精度。調試后，使X軸重復定位精度達到0.02 mm，Z軸重復定位精度達到0.03 mm。

（4）切削精度的檢測與調試。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）系統參數的調試。GSK928TEⅡ數控系統設計了P01～P30共30個參數，每個參數都有其確定的含義并決定數控系統及車床的工作方式。在此，主要對參數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）進行調試。

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

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

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

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

［5］汪彬.數控機床進給軸的安裝與檢測技術［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。研究領域：機床維修和數控化改造。

(編輯：向 飛)

2013－09－18