何敏佳，王繼武，劉高潔

(廣州數(shù)控設備有限公司，廣東廣州510000)

隨著電子信息技術的迅猛發(fā)展，機床行業(yè)已經(jīng)進入了以數(shù)字化制造技術為核心的機電一體化時代。機床數(shù)控化程度也是一個國家工業(yè)自動化水平的重要體現(xiàn)，發(fā)達國家大都已經(jīng)完成了數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化的進程，而中國仍處于機床數(shù)控化的發(fā)展階段。

提高機床數(shù)控化最直接的途徑就是購置新的數(shù)控機床，而另一個重要的途徑就是對普通機床進行數(shù)控化改造。機床數(shù)控化改造一方面可以降低企業(yè)的設備采購成本，同時也使舊的機床繼續(xù)發(fā)揮其使用價值。隨著數(shù)控機床需求的不斷擴大及越來越多數(shù)控化改造機床在生產(chǎn)中的應用，機床數(shù)控化改造逐步形成產(chǎn)業(yè)，這其中大部分是對普通車床的數(shù)控化改造。

能夠更加便捷地實現(xiàn)車床的數(shù)控化改造，并擁有良好的加工精度是研究方向。CT-L 系列數(shù)控滑臺是在多年的機床數(shù)控化改造經(jīng)驗的基礎上，設計出的一種模塊化的應用于車床數(shù)控化改造的機構，文中主要介紹這種數(shù)控滑臺相對以往車床改造方式的優(yōu)勢和它的主要結構特點。

1 CT-L 系列數(shù)控滑臺在車床改造應用中的優(yōu)勢

普通的數(shù)控車床改造，機械結構上需將原機床的進給機構更換為滾珠絲杠，并設計伺服電機與滾珠絲杠的連接和傳動，如果導軌有磨損，還需重新磨削導軌來恢復機床的精度，電氣安裝方面也需重新設計，需要改造和增加的零件比較多，準備完成后整個改造過程也需要4 ～5 天。

CT-L 系列數(shù)控滑臺，將整個進給單元和控制部分模塊化、標準化，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期。數(shù)控滑臺和控制柜作為標準部件可提前準備好，只需準備好普通車床的床身便可快速安裝(見圖1) ，整個安裝過程只需要2 天，可節(jié)約數(shù)控化改造的成本，也可對市場需求做出快速反應。

圖1 CT-L 系列數(shù)控滑臺應用于普通車床改造示意圖

CT-L 系列數(shù)控滑臺采用斜床身結構設計，改造出的機床也具有斜床身機床所具有的獨特優(yōu)勢: 斜床身機床在加工零件時刀具是從斜上方向下運動進行切削，切削力的方向與工件的重力方向基本一致，這樣可以減小切削振動，使主軸的運轉更加平穩(wěn)。而平床身數(shù)控車床在加工零件時，切削力的方向與工件的重力方向成90°，這樣會加大切削時的振動。

CT-L 系列數(shù)控滑臺的斜床身布局，使X 軸方向滾珠絲桿部件的重力直接作用于絲桿的軸向，傳動時的反向間隙變得很小。而平床身數(shù)控車床的X 方向絲桿不受軸向重力影響，間隙無法直接消除。

同時CT-L 系列數(shù)控滑臺的結構在加工過程中不易產(chǎn)生纏繞刀具的現(xiàn)象，也利于鐵屑的排出。

2 CT-L 系列數(shù)控滑臺主要特點

由人工鏟刮的X 向鑲條面與導軌面充分接觸，且間隙較小，保證了精度，增大了摩擦力，即使加工過程中突然斷電，傾斜60°的上滑臺也不會下滑。

采用雙矩形導軌，導軌接觸面的部分貼上塑料導軌軟帶，減小摩擦因數(shù)，增加導軌的耐磨性和抗震性。整體支撐結構采用鑄件支架，剛性好，變形小。

Z 向軸和X 向軸均采用精密滾珠絲杠，用百分表調(diào)校絲杠的上母線和側母線，誤差在0.01 mm 內(nèi)。絲杠兩端選用精密角接觸球軸承和預緊螺母將其固定在軸承座內(nèi)，機械運動的反向間隙可以通過調(diào)節(jié)絲杠兩端螺母松緊來實現(xiàn)。手動油泵或自動油泵保證各運動副和滾珠絲杠的潤滑，減小導軌的磨損，延長使用壽命。

中置絲桿和導軌全防護鈑金，可以避免切屑在絲桿和導軌上堆積，對滾珠絲杠和各運動副起到了很好的保護作用 (CT-L 系列數(shù)控滑臺結構示意圖見圖2) 。

圖2 CT-L 系列數(shù)控滑臺結構示意圖

3 CT-L 系列數(shù)控滑臺的應用及性能參數(shù)

CT-L 系列數(shù)控滑臺在C6132、C0632、C6136、C6140 等普通臥式車床的數(shù)控化改造中的應用比較廣泛，特別適合加工法蘭盤、短軸類的零件。完成改造后的機床可用于進行內(nèi)外圓柱面、圓弧面、圓錐面、球面、錐螺紋、螺紋、端面等比較復雜的回轉體零件的半精加工及精加工，批量生產(chǎn)的效率可以大幅度提高。

CT-L 系列數(shù)控滑臺有多種配置可供客戶選擇，數(shù)控系統(tǒng)有GSK928 或GSK980 等可供選擇; 驅動單元有GS 系列或DA98 系列交流伺服單元以及DY3 系列三相混合式步進電機驅動器可供選擇; 電機有交流伺服電機或三相混合式步進電機可供選擇; 刀架有四、六、八工位立式、臥式電動刀架或排刀架可供選擇; 潤滑系統(tǒng)有手動油泵或自動油泵可供選擇。性能參數(shù)見表1。

表1 CT-L 系列數(shù)控滑臺性能參數(shù)

4 綠色再制造工程

綠色、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)再利用，已經(jīng)成為全球共同關注的焦點。對自然資源的過度開發(fā)使用已經(jīng)造成了嚴重的生態(tài)破壞和環(huán)境污染。這其中機電產(chǎn)品制造業(yè)使用了大量的資源，也是環(huán)境污染的一個重要源頭。數(shù)據(jù)統(tǒng)計: 造成全球環(huán)境污染70%以上的排放物來自于制造業(yè)，每年產(chǎn)生約55 億噸無害工業(yè)垃圾和7 億噸有害工業(yè)垃圾。在這種大環(huán)境下，綠色再制造成為先進制造技術的重要組成部分和發(fā)展方向，也是符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一項綠色系統(tǒng)工程。

CT-L 系列數(shù)控滑臺在普通車床的數(shù)控化改造中的應用正是秉承綠色再制造的理念，利用市場上逐漸被淘汰的普通機床和報廢機床(機床的床頭箱和床身等主要零部件可再次利用) ，快速完成對它的改造，使它具有一臺全新數(shù)控車床同樣的性能，充分發(fā)揮它的剩余價值，最大程度上減少資源的浪費、減少對環(huán)境的污染。

5 經(jīng)濟效益

CT-L 系列數(shù)控滑臺不僅減少了資源的浪費，也創(chuàng)造了豐厚的經(jīng)濟價值，近幾年銷售總量近300 臺，實現(xiàn)產(chǎn)值1 050 萬元。同時CT-L 系列數(shù)控滑臺也讓更多的客戶體驗到數(shù)控機床的高精、高效。

6 結束語

CT-L 系列數(shù)控滑臺采用斜床身結構，整體結構剛性好，零件的加工精度高，特別是模塊化的可快速安裝結構在中小型普通車床的數(shù)控化改造市場中得到客戶的認可。CT-L 系列數(shù)控滑臺充分利用廢棄資源，再制造出豐厚的經(jīng)濟價值和社會價值。

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