普通車床加工在高速發展工業中的作用

李建

（張家界航空職業技術學院 湖南張家界 427000）

普通車床加工在高速發展工業中可進一步提高零部件加工質量及效率，有助于促進工業生產的快速發展。但是，在數控技術、信息技術的應用下，普通車床在工業加工中的應用有一定的局限性，所以，通過對普通車床加工工藝進行革新與優化，對提高工業加工工藝水平有促進作用。結合CQ6123 車床的應用特點與工業加工的技術要求，在合理優化機床機械結構的視角下，提高普通車床在工業加工中的應用價值［1-3］。

1 普通車床在工業加工中的作用

1.1 工藝作用

普通車床在工業加工中的應用，則是通過機械結構，對螺紋零件、回轉類零件等進行加工，可根據不同零部件的差異化加工技術標準進行生產，所以普通車床的應用價值比較高。從工藝作用的角度分析，普通車床的加工方式具有針對性以及個體化，在加工生產中，整體的工藝技術需要對普通車床的切削力、切削功率等進行控制，在分析進給系統與普通車床車軸等參數指標的基礎上，可實現普通車床的工業加工水平提升，可提高普通車床的工業生產效果。

1.2 數據作用

從數據作用的角度分析，工業零部件加工中，加工精度是影響加工質量的關鍵性指標，所以在工業加工中，分析車床的加工數據，并通過技術加工與生產工藝分析，滿足零部件的生產加工要求。但是，在數據分析過程中，由于零部件加工精度與質量要求越來越高，普通車床的手動設置極易出現數據偏差問題，部分高精度的零部件加工只能依靠高水平加工師傅進行車床操作，增加零部件加工成本的同時，也影響零部件加工的量化生產水平。所以，為解決這一問題，對普通車床進行技術改造，并對關聯零件的尺寸、連接方式等方面進行優化，有助于提高普通車床的綜合應用水平。此外，在普通車床的改造中，對載荷、整機剛度、設備特征等方面進行數據設置，可改進普通車床的工藝水平，并提高普通車床的性能與精確度。

1.3 通過技術改進實現普通車床的作用最大化

為進一步提高普通車床在工業生產中的應用作用，則需要結合普通車床現有工藝技術，對普通車床進行技術改造，通過對普通車床整機結構、技術應用、工藝參數等進行改造與優化，可提高零部件的生產加工水平。在普通車床的改造過程中，對刀架、軸承、絲母、絲杠以及電元器件、變頻器、驅動電機等進行綜合設計，提高普通車床技術改造的實用性。

2 普通車床數控改造中的機械結構設計方案

2.1 改造目標

研究普通車床數控改造需求，從機械結構優化設計的角度著手。本次研究以CQ6123 車床數控改造為研究對象，對CQ6123 車床的機械傳動結構、機械數據分析等進行優化，以此提高數控改造水平。在CQ6123車床的數控改造中，對機械傳動部件進行調整，對表面平整度、車床加工參數等進行優化，對改造技術的相關參數進行整合，提高CQ6123車床的機械結構改造合理性與有效性。為提高CQ6123車床的數控改造水平，第一，維持主傳動系統在不變的狀態下，可以將螺紋加工系統拆除，并通過改造車床，去除螺紋加工；第二，進給系統的開環控制中，為保證縱向進給模式的應用，可通過滾珠絲杠傳動的方式，提高橫向進給控制水平；第三，為實現自動轉位，通過微機技術的應用，對刀架進給與轉位進行精準控制。

2.2 改造方案設計

（1）CQ6123 車床的改造中，對縱向進給系統進行改造，拆除原有的溜板箱以及進給箱中的傳動機構、操作機構等，保留箱體結構。一級齒輪減速后，步進電機可以驅動絲杠，并通過縱托板的方式轉動，達到縱向進給運動的目的。在實際改造的過程中，將進給箱轉化為一級齒輪減速箱，不改變滾珠絲杠部位的基礎上，可以建立手輪設施，對轉刀的靈活操作進行控制，滿足CQ6123車床的改造控制需求。在實際應用中，通過螺母對車床的拖板進行控制，并通過定位稍、螺釘等，提高軸承支架的穩定性，避免出現軸承錯位的情況出現。

（2）CQ6123車床橫向進給系統的搭建則需要對橫向進給系統的傳動過程、性能、傳動參數等進行綜合控制，提高橫向進給的綜合控制效果。進給系統手動機構設計下，可利用步進電機，對縱向滾珠絲杠傳動過程進行優化，提高橫向進給系統的性能控制水平。在絲杠后段部位，可利用步進電機，對橫向推進方向以及支撐結構進行優化，與此同時，聯合小托班，對刀架運動過程以及步進電機轉動頻率等進行優化，以此提高橫向進給系統的搭建與應用。橫向進給系統是利用蓋板與床體進行連接，利用減速齒輪達到速度控制的目的。

（3）刀架設計。在CQ6123 車床中，改造車架以自動傳位、多到挾持為主要目標，利用LD4-1型自動刀架取代原刀架，利用LD4-1型自動刀架的剛性性能，并通過微機控制，實現精準定位，提高刀架的應用效果。結合橫向、縱向系統中的減速機構設計，可安裝玻璃罩殼，達到清除灰塵的目的。之所以選擇玻璃罩殼，可以在CQ6123 車床運行中，對齒輪嚙合狀態進行監控，通過齒輪傳動比控制，提高齒輪傳動的綜合控制效果。根據齒輪傳動角度，按照步距角、脈沖當量之間的關系，對自動傳位過程以及刀架的定位等進行綜合控制，滿足CQ6123車床的運行控制需求，表達公式如下：

i=360δp∕θb·L0

在上述公式中，i為齒輪傳動比，θb為步距角，δp、L0分別代表脈沖當量、滾珠絲杠導程。完成刀架改造后，可利用齒輪減速箱，對輸出軸的轉速進行控制，并對扭矩以及轉速控制等進行合理化控制，提高傳動的綜合控制水平。結合CQ6123車床的運行特性，對輸出軸的扭矩進行控制，并對扭矩及減速等進行綜合控制，與此同時，通過轉矩的調整，對刀架的轉動過程、刀架定位，提高精準定位效果。

2.3 主傳動結構設計

CQ6123車床的主傳動結構改造與設計，可在傳動機構的基礎上，通過數控技術的應用，對主傳動結構進行改造，以此提高主傳動結構的綜合控制效果。為保證進給過程的速度可進行精準控制，可利用多速電機改造的方式，對主軸傳動過程以及變頻調速控制過程進行優化，提高CQ6123 車床主傳動的綜合控制效果。電機主軸可通過脈沖編碼器進行調控，對電機變速系統進行調整，更換主電機，替換變頻調速裝置，提高主控傳動效果。根據CQ6123車床的運行狀態，對傳輸反饋的信息數據進行數據分析，并提高加工控制精度。在對電機型號進行選擇中，可通過負載力矩對電機在不同工況下的等效力矩進行控制，保證主軸電機可平穩轉速。在調速控制的過程中，可對數控加工狀態與加工性能等進行優化，在控制轉速波動變化的前提下，提高電機運行的散熱效果，滿足負載控制的綜合需求。負載力矩等相關參數的調整，設置調速區間，根據主傳動的速度，對調速波動變化進行控制，提高CQ6123 車床的主傳動機構的控制效果。

2.4 傳動結構設計

普通車床的傳動結構對零部件加工精度會產生直接的影響，所以在實際改進的過程中，則需要對機床操縱、傳動過程等進行結構優化，從而滿足普通車床創新設計與改造的發展需求。設計進給傳動結構過程中，拆除掉傳動裝置、操縱結構，同時，將電機進行安裝至不同的轉動方向，達到自動化控制電機的目標，促進將車床的生產效率有效的提升。機床操縱方面，Z軸縱向上，把齒輪箱體安裝到原本絲杠安裝的部位，之后嚴密地固定好滾珠絲杠。X軸方向上，先展開相應的改造拖板的操作，對于結構精度嚴格地管控［4-5］。

3 普通機床加工改造的發展趨勢

提高普通車床在工業加工中的應用，重視技術改造已經成為主流發展趨勢，所以將數控技術、信息技術等應用到普通車床的工藝改造中，可提高普通車床的自動化生產水平，也可以降低工業企業更換機床設備的成本。一方面，在普通車床加工中，從機械結構的角度，對普通車床的零部件進行改進與完善，并對普通車床的表面磨損進行優化，可實現普通車床的結構改進水平提升。另一方面，將數控技術以及信息技術應用到普通車床技術改造中，則可以通過機床自動化設計，實現工業加工控制精度提升。例如，在普通車床中，添加信息控制系統以及故障報警裝置，在數控參數設置下，可對普通車床的運行狀態、運行參數與機械進給參數等進行設定，提高工業零部件加工的綜合水平。在未來發展中，普通車床本身的作用提升需要在現代化技術的應用下逐漸提升，所以本著經濟效益與成本控制的基本原則，對普通車床的技術改造方式進行優化，利用數控技術以及信息技術，提高普通車床的自動化程度水平，提高工業零部件加工精度。普通車床的技術改造與升級，則是在技術生產與應用的視角下，可通過技術改造實現普通車床的應用價值提升［6-7］。

4 結語

綜上所述，在普通車床技術改造視角下，通過整機結構進行優化，可提高工業加工的綜合水平。傳統普通車床已經無法滿足工業零部件的加工需求，所以為提高普通車床在工業加工中的作用，結合零部件加工的技術要求，對普通車床的傳統結構、進給結構等進行技術改造，可實現工業加工生產水平提升。通過普通車床的技術改造，可降低工業加工的生產成本，并節省員工勞動成本，提高工業加工的生產效率，以及工業加工生產的整體經濟效益。