CD5263E×35/63數控車床刀架改造

朱 坤 謝星昊

（洛陽軸承控股有限公司 河南洛陽）

洛陽軸承控股有限公司使用的CD5263E×35/63數控車床采用雙立柱、一橫梁、左右兩個移動數控滑枕（上裝夾刀器夾車刀），用于軸承套圈數控成型車加工。為實現對工件磨削加工，提高表面粗糙度，改造機床左刀架夾刀部分，拆除夾刀器，聯接電主軸（電磨頭）。

1.機械部分

（1）設計制作過渡盤（安裝在機床左滑枕下部用于裝夾車刀的裝置）。拆除夾刀器，對連接處的安裝尺寸及形狀進行測繪，設計并制作出連接用的過渡盤（圖1），實現左滑枕與電主軸緊密連接，確保電主軸磨削工作時的穩定性。

（2）加裝電主軸磨頭（圖2）。電主軸主要是將電機內置于主軸內部直接驅動主軸，實現電機、主軸一體化。根據測量的安裝尺寸，先將制做好的過渡盤固定在左滑枕下部，然后將電主軸底座與過渡盤實現對接。調整過渡盤和電主軸底座之間的過盈間隙配合，使電主軸的中心始終保持在左滑枕的同軸線上，確保左滑枕和新加裝的電主軸同心度，電主軸磨削時不會出現跳動偏差。

圖1 過渡盤尺寸

圖2 電主軸結構

（3）設計制作冷卻水箱。由于工件與砂輪間的冷卻液和電主軸的內部冷卻液要求質量、純凈度不同。制作兩個冷卻水箱，每個水箱上部安裝1個水泵電機，提供箱體內冷卻液循環動力。1個水箱中引出的水管連接固定在電主軸磨頭外部，在加工過程中對軸承工件外部進行冷卻。另1個水箱水管連接到電主軸冷卻裝置接口，用于電主軸的內部冷卻，防止電主軸因工作溫度過熱而燒壞。根據生產現場實際空間狀況，1個水箱置于基坑內（地平面以下），另一個置于基坑上（地平面以上）。

2.電器部分

機床原設計為左右雙刀架，右刀架為數控刀架，左刀架為普通刀架。改造只將左刀架車削功能改變為磨削功能，原機床設計的刀架進給功能保持不變，需改造加裝的電主軸磨頭控制部分，即要求加裝變頻器，實現對電主軸的無級變速，精確控制電主軸啟動、停止以及升、降速。為維護維修方便，延長電氣元件壽命，可將電主軸控制電路的輸入、輸出點編入機床原設計的PLC中。

（1）電 氣原理（圖 3）。機床靜壓接觸器觸點KA100閉合后，線圈KM102吸合，變頻器處于接通狀態。需要磨頭運轉時，只需撥動主令開 關 SA100，使線圈KA100吸合，同時由KA100控制的KM101吸合，啟動冷卻系統。KA100接通變頻器正轉端子，變頻器輸出信號，電主軸開始運轉。由于變頻器已被設置為端子輸出，因此調節調節器R100，可控制電主軸轉速。

圖3 電氣控制原理

圖4 PLC程序

（2）PLC控制部分。該機床采用西門子802D-s1數控系統，可在系統中編程和模擬量輸入輸出控制的改動，并在機床原PLC控制程序里插入新的控制塊，編寫控制磨頭啟停、升降速以及水泵啟停的輸入輸出點位（圖4），使PLC可控制機床動作，方便操作與維修。在操作控制面板加裝調速器和冷卻控制按鈕，以控制電主軸磨削速度及實現磨削過程中的冷卻功能。

CD5263E×35/63數控機床改造后可實現加工轉盤軸承工件的溝道磨削及平面磨削功能，擴展了機床加工范圍，提高了轉盤軸承產品精度，滿足市場需求。