CK5235數控立式車床增加磨削功能改造

岳 強

（邢臺軋輥異型輥有限公司，河北邢臺 054025）

0 引言

社會經濟的快速發展，帶動了機械、電子產業的改革創新。機械加工工藝朝著高速度、高精度、高質量、低浪費、多功能的方向迅速發展，對數控機床工作性能的要求越來越多，越來越智能化，操作越來越簡單化。為保證內孔型高精度工件的質量，一般采用砂輪磨削加工提高精度。磨削大型工件內孔需要使用專用磨床，但大型工件內孔磨削設備需要專門制作內孔磨床并且造價較高。當工件高度達到1500 mm，工件重量達到25 t，加工如此大尺寸和大承重的內孔磨床國內很難找到。因此，需要改造現有數控機床、實現大型工件磨削功能。CK5235數控立式車床加工高度1500 mm，承重32 t，具備改造條件。在CK5235數控立式車床刀架滑枕下端安裝磨頭，利用刀架橫向和水平方向進給功能和磨頭砂輪旋轉功能，實現大型工件內孔磨削加工。

1 CK5235數控立車

CK5235數控立車主要使用高速鋼、硬質合金刀具，對黑色金屬、有色金屬零件的內外圓柱面、內外圓錐面等車削加工。主要由工作臺、工作臺底座、龍門架、橫梁、垂直刀架、數控系統等部分組成。

工作臺由回轉工作臺、工作臺底座、主軸部件及傳動機構組成，具有足夠的剛度、強度和熱穩定性。工作臺主軸采用高精度雙列短圓柱滾子軸承保證工作臺徑向跳動，主軸心部裝有旋轉編碼器，實現恒線速切削。龍門架由左、右立柱及連接梁組成。龍門架與工作臺底座組成封閉結構。橫梁安裝在2個立柱前面，沿立柱導軌作垂直運動。左、右各1個刀架安裝在橫梁上，分別由橫梁滑座、刀架滑座、滑枕、滾珠絲杠組件等組成。刀架可在橫梁上水平運動，滑枕沿刀架滑座做垂直運動。水平和垂直方向移動由交流伺服電機驅動，水平和垂直方向配有高精度的光柵尺以提高加工精度。

2 CK5235數控立車實現大工件磨削功能的條件

2.1 滿足大工件加工的規格參數

工件最大直徑2000 mm，工件最大高度1400 mm；工件最大重量20 t。

（1）橫梁可沿立柱上下移動，工作臺面至立柱頂部移動距離＞1800 mm，可以適應不同高度工件。

（2）橫梁水平方向安裝2個垂直刀架。刀架在水平方向沿橫梁移動，水平移動范圍（-50～2000）mm；垂直方向滑枕沿滑枕座移動，垂直移動距離可達到1500 mm。

（3）機床工作臺最大承重≥30 t。

（4）磨削加工功能可以利用CK5235數控立車的垂直和水平移動/進給功能實現。

（5）配置電動或機械磨頭，實現砂輪旋轉功能。

2.2 機床主要技術參數

（1）左、右刀架進給量范圍（0.1～500）mm/min。

（2）刀架最大切削力35 kN。

（3）刀架定位精度≤（0.03/1000）mm，重復定位精度≤（0.015/1000）mm，反向偏差≤（0.01/1000）mm。

（4）工作精度。加工精度達到IT7，精車外圓圓度≤0.015 mm，精車圓柱度0.01/300 mm。

3 CK5235數控立車改造內容

（1）提高刀架水平方向和垂直方向精度。采取人工刮研或磨削方法提高滑枕精度，方滑枕對面平行度全長≤0.02 mm。

（2）加工磨頭固定螺紋孔。拆除滑枕下部的刀臺，制作安裝磨頭螺紋孔。在原刀臺螺紋孔兩側重新加工2個M16螺紋孔，用來固定磨頭。

（3）制作磨頭與滑枕連接法蘭（圖1）。

（4）磨頭及參數選擇。選用電主軸磨頭實現磨削功能；采用循環冷卻水防止磨頭溫度升高；磨頭功率≥5.5 kW，轉速（1500～3000）r/min，頻率50 Hz，交流變頻控制；磨頭直徑≤230 mm。

（5）砂輪參數選擇。選用砂輪規格：PDA 350 mm×75 mm×127 mm；砂輪材料：根據磨削產品材料和硬度選擇不同材料的砂輪，特殊情況需要定做材料。

（6）砂輪修正器選擇。磨削過程中必須及時對砂輪進行修整，以保持砂輪的鋒利?？蛇x用固定和移動兩種方式。固定式安裝在機床上，移動式可采用磁力吸附方式。

圖1 磨頭與滑枕連接法蘭結構

4 改造效果

改造后CK5235數控立車實現磨削功能。工件加工精度IT（6～7），粗糙度＜Ra1.6 μm，加工參數：速度（40～50）m/min，吃刀深度 0.01 mm，走刀量18 mm/r。該機床橫梁配置雙刀架，可改造其中一個為磨削刀架，保留另一個車削功能。改造后成為車削、磨削一體機床。改造實物見圖2。

圖2 改造實物

5 結語

數控車床在機械生產企業使用較為常見，CK5235數控立車在加工行業應用廣泛，雖然有些落后，但通過改造和加強企業管理，倡導精品工程，強化質量意識，對于生產合格的產品具有十分重要的意義。在實際生產中，改造增加機床功能有利于節約成本，避免淘汰老舊設備過程中的浪費，符合國家循環經濟中“修復利用”政策要求。