CW6163×1500數控車床改造與優化

劉長文 彭 影

（杭鋼鋼鐵集團維檢中心 杭州）

一、問題

車間只有1臺CW6180×5000車床，可行車車輪最大外徑普遍在400～700 mm，輸送輥子的直徑420 mm。普通的CW6163車削受到主軸回轉直徑（最大630 mm）和中拖板可回轉直徑（最大360 mm）的限制無法加工。這些工作任務只能靠這1臺車床來加工，加工出現了瓶頸。更由于零件的焊接材料硬度高，切削粉塵對車床導軌損耗較大，為了不讓車間僅有的1臺CW6180×5000普通車床的精度受到破壞，加工長軸精度受到影響，決定對現有的CW6163×1500數控車床進行改造，擴大加工范圍，以達到加工直徑為600～700 mm，中拖可回轉直徑460 mm的工件。

二、改造方案確定與實施

1.方案確定

分公司現有普車改造成的數控CW6310×1500車床，已經不使用掛輪機構，拖板的移動利用了電機絲桿直接驅動，小拖板也已拆除，直接在中拖板上安裝了電動刀架。通過對各部位的分析論證，借鑒機床組成的結構知識，及同行改造成功的經驗，通過在床頭箱與床身之間、尾座的橫向調整安裝面之間增加墊高塊，以及電動刀架底座直接再增高墊高塊，改造起來反而比在普通車床上更容易，改造后能滿足加工要求。

2．改造實施

首先拆除床頭箱、尾座、刀架，根據車床床身導軌與床頭箱安裝基座、尾座的軸向調整面安裝孔與基準進行實際測繪。然后按圖樣加工墊高塊，為了保證所有墊塊厚度一致，兩平面平行，加工時應一起磨削加工，以滿足于車床安裝要求，同時確保車床加工精度。

（1）增加主軸中心高度。對主軸中心高度的增加，采用主軸箱與床身結合面中間增加墊塊的方法，墊塊分前后2塊，墊塊厚度50 mm，寬度和長度與床身結全面想對應，為保證2墊塊厚度一致、2平面平行，加工時應一起磨削加工，墊塊與床身采用螺栓緊固連接，并加定位銷定位，以防調整床頭箱時墊塊與床身移位，雖增加了墊塊，床頭箱與床身的連接依舊按原來的連接方式，只是連接螺桿增加了長度。改造后如圖1所示。

（2）刀架改造。刀架由于已經是數控車床的電動刀架，本身就是固定在中拖板上，沒有了小拖板，因此只要把刀架安裝底盤再增高50 mm就行。改造后如圖3所示

（3）增加尾座中心高。尾座中心高要同主軸中心高一致，改造時采用增加尾座底盤來實現的，即在尾座的調整前后與主軸回轉中心共線的結合面中間增加一塊同尾座底盤相配合的墊塊。根據結合面的結構，墊塊經刨、磨削、鉆鉸孔加工，即可安裝到位，如圖4所示，連接方式采用螺旋緊固方式。

（4）其他部分改造。中心高度的改變，連接的油路管變短，需相應加長。皮帶也隨著中心高的增大需更換，還有安全罩也需相應地改變。

圖1 增加主軸中心高度

圖2 刀架的改造

圖3 增加尾座中心高

三、改造效果

經過安裝調試，達到靜態要求。采用動態加工調試，即采用長度為400 mm、外圓Φ70 mm的圓鋼和外徑為Φ450 mm的圓盤裝夾在主軸卡盤上進行車削（改造前后加工尺寸范圍見表1），車削的結果通過量具的測量軸的大小頭和圓盤的平面度，再通過調整螺桿的調整，使床身回轉軸線與車床導軌的直線平行，主軸回轉中心軸線與尾座中心軸共線，經過一系列試加工檢測程序，調試再檢測，一直使精度符合機床使用加工的技術要求（車床精度測試數據見表2）。

表1 車床的主要加工尺寸對照 mm

表2 車床改造前后精度測試對照 mm

四、改造產生的經濟效益

改造所需的材料和人工費經估算為5000元，現在同等車床市場上的價格≥6萬元，改造后，該車床取得了和6萬元車床相同的加工性能，與此同時又提高了車床的操控性能。根據集團公司設備管理處2012與2013年度維修費用統計，每年行車車輪及輥道輥子等部分較大尺寸的機加工外委費用在40～50萬元，不考慮加工周期及運輸費用及作業率等影響因素，僅此一項即可為集團公司節省40萬元支出。