基于CKA數控車床的冷卻系統改造

姜元志　匡軍　鄭孟昆

摘 要：本文針對數控車實訓中機床冷卻系統故障頻發的突出問題，查找了原因，提出針對性的改造方案。因原冷卻系統設計上的缺陷，操作人員無法目測其實時工作狀況，冷卻液中的雜質沉淀物難以清除，保養和檢修操作困難，致使機床電氣故障、部件失效等現象頻頻發生。實施本改造方案后，效果良好，保證了實訓教學的有效進行。

關鍵詞：實訓；數控車；冷卻系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.035

0 前言

數控機床已經在我國機械加工領域得到廣泛應用，各高校也加強了數控實訓教學，但在實訓過程中不可避免地會出現設備故障，就需要對其進行檢修，必要時進行設備改造。在數控車實訓過程中，機床冷卻系統的故障尤為突出。學者們也進行了相關研究，孫芳等[1]對冷卻液的輸出方式進行了改造，有利于保證零件內孔的精度和表面粗糙度，提高刀具使用壽命；馬朝陽等[2]設計了數控車高壓冷卻系統，可有效解決加工過程中的纏屑現象；何榮開[3]研究了冷卻水箱設計對數控車床總體布局的影響。本文就我校數控車床冷卻系統存在的問題，提出了切實有效的改造方案，實踐應用取得了良好的效果。

1 原有冷卻系統存在的弊端

圖1為我校實訓中心CKA6136數控車床原冷卻系統布置狀態。水泵（1）懸掛在車床右床腿（4）的內壁上，冷卻液經波形軟管（3）輸送至噴嘴，最終通過廢料承接盤（5）一側的柵孔流回右床腿冷卻液儲積腔中；右床腿的窗口外側以橡膠墊圈和蓋板，用螺釘固定。

冷卻系統如此布置的弊端主要表現在以下幾個方面：因水泵置于機床內部，操作人員無法目測其實時工作狀況（包括無法觀測冷卻液面的高度）；因窗口尺寸狹小，造成保養和檢修操作困難；冷卻液中的雜質沉淀物難以清除；電氣元件因長期置于潮濕環境，極易引起電氣故障；因頻繁拆裝外側蓋板，橡膠墊圈破損，造成冷卻液濺出，污染地面。在實際使用中，機床電氣故障、部件銹蝕乃至失效等現象頻頻發生，水泵等部件的使用壽命大為縮短，影響教學過程的順暢進行。

2 改造后的冷卻系統布置

針對以上冷卻系統的弊端，在查明故障原因后，提出改造思路：設計一個機外裝置，將水泵由機體內移到機體外；設計隔板或過濾裝置，有效地實施水渣分離；改造后裝置部件應可拆卸、整體可移動、電氣部件外露、不污染地面；使用、保養和維修便利。

圖2為改造后的冷卻系統圖示，圖3為其局部剖圖示。頂端敞口的儲存外殼（7）底部裝有滾輪，整個裝置可移動；置于儲存外殼內部的濾清盒（12）也是頂端敞口；水泵用螺栓（6）固定在頂板（10）上，頂板則扣放在濾清盒上方；將廢料承接盤原有排水柵孔填堵，在其外端角部鉆孔，同時在下方焊接回流排水管（8），冷卻液經廢料承接盤回流到濾清盒中，循環使用。

以上方案滿足了機床使用要求，達到了設備改造目的。冷卻系統主要部件，如水泵等都布置在機床外部，便于隨時觀測其運行情況；電氣部件擺脫了原先潮濕的工作環境；推拉手柄（11）可以很方便地移動整個裝置；在濾清盒與水泵相鄰的一側設計過濾孔，可以有效阻擋回流冷卻液中的大顆粒雜質進入水泵工作區域；在必要的時候，濾清盒可以整體取出，以便清理沉積的雜質；頂板的四圍設計折邊結構，利于頂板定位，保證水泵工作的穩定性，同時可防止冷卻液濺出；頂板上設計手柄（9），可以方便地將頂板連同水泵取出，便于水泵的檢查、保養和維修。

3 總結

本文針對我校學生數控車實訓過程中，機床冷卻系統故障頻發、檢測維修不便的現狀，分析了故障發生的主要原因，明確了改造目標，制訂了改造方案，實施效果良好，保證了數控車實訓教學工作的有效進行。

參考文獻：

[1]孫芳，王瑰麗，康霞.關于簡易數控車床床身及冷卻液輸出方式的改造[J].科技與創新，2015（14）：73-74

[2]馬朝陽，文懷興，胡傳波.基于XKC數控車床的高壓冷卻系統的設計[J].組合機床與自動化加工技術，2017（04）：157-160

[3]何榮開.冷卻水箱設計對數控車床總體布局的影響[J].制造技術與機床，1999（09）：15-16

作者簡介：姜元志（1969-），男，山東萊陽人，碩士研究生，工程師，研究方向：機械制造與設計。