普通车床加工在高速发展工业中的作用

李建

（张家界航空职业技术学院 湖南张家界 427000）

普通车床加工在高速发展工业中可进一步提高零部件加工质量及效率，有助于促进工业生产的快速发展。但是，在数控技术、信息技术的应用下，普通车床在工业加工中的应用有一定的局限性，所以，通过对普通车床加工工艺进行革新与优化，对提高工业加工工艺水平有促进作用。结合CQ6123 车床的应用特点与工业加工的技术要求，在合理优化机床机械结构的视角下，提高普通车床在工业加工中的应用价值［1-3］。

1 普通车床在工业加工中的作用

1.1 工艺作用

普通车床在工业加工中的应用，则是通过机械结构，对螺纹零件、回转类零件等进行加工，可根据不同零部件的差异化加工技术标准进行生产，所以普通车床的应用价值比较高。从工艺作用的角度分析，普通车床的加工方式具有针对性以及个体化，在加工生产中，整体的工艺技术需要对普通车床的切削力、切削功率等进行控制，在分析进给系统与普通车床车轴等参数指标的基础上，可实现普通车床的工业加工水平提升，可提高普通车床的工业生产效果。

1.2 数据作用

从数据作用的角度分析，工业零部件加工中，加工精度是影响加工质量的关键性指标，所以在工业加工中，分析车床的加工数据，并通过技术加工与生产工艺分析，满足零部件的生产加工要求。但是，在数据分析过程中，由于零部件加工精度与质量要求越来越高，普通车床的手动设置极易出现数据偏差问题，部分高精度的零部件加工只能依靠高水平加工师傅进行车床操作，增加零部件加工成本的同时，也影响零部件加工的量化生产水平。所以，为解决这一问题，对普通车床进行技术改造，并对关联零件的尺寸、连接方式等方面进行优化，有助于提高普通车床的综合应用水平。此外，在普通车床的改造中，对载荷、整机刚度、设备特征等方面进行数据设置，可改进普通车床的工艺水平，并提高普通车床的性能与精确度。

1.3 通过技术改进实现普通车床的作用最大化

为进一步提高普通车床在工业生产中的应用作用，则需要结合普通车床现有工艺技术，对普通车床进行技术改造，通过对普通车床整机结构、技术应用、工艺参数等进行改造与优化，可提高零部件的生产加工水平。在普通车床的改造过程中，对刀架、轴承、丝母、丝杠以及电元器件、变频器、驱动电机等进行综合设计，提高普通车床技术改造的实用性。

2 普通车床数控改造中的机械结构设计方案

2.1 改造目标

研究普通车床数控改造需求，从机械结构优化设计的角度着手。本次研究以CQ6123 车床数控改造为研究对象，对CQ6123 车床的机械传动结构、机械数据分析等进行优化，以此提高数控改造水平。在CQ6123车床的数控改造中，对机械传动部件进行调整，对表面平整度、车床加工参数等进行优化，对改造技术的相关参数进行整合，提高CQ6123车床的机械结构改造合理性与有效性。为提高CQ6123车床的数控改造水平，第一，维持主传动系统在不变的状态下，可以将螺纹加工系统拆除，并通过改造车床，去除螺纹加工；第二，进给系统的开环控制中，为保证纵向进给模式的应用，可通过滚珠丝杠传动的方式，提高横向进给控制水平；第三，为实现自动转位，通过微机技术的应用，对刀架进给与转位进行精准控制。

2.2 改造方案设计

（1）CQ6123 车床的改造中，对纵向进给系统进行改造，拆除原有的溜板箱以及进给箱中的传动机构、操作机构等，保留箱体结构。一级齿轮减速后，步进电机可以驱动丝杠，并通过纵托板的方式转动，达到纵向进给运动的目的。在实际改造的过程中，将进给箱转化为一级齿轮减速箱，不改变滚珠丝杠部位的基础上，可以建立手轮设施，对转刀的灵活操作进行控制，满足CQ6123车床的改造控制需求。在实际应用中，通过螺母对车床的拖板进行控制，并通过定位稍、螺钉等，提高轴承支架的稳定性，避免出现轴承错位的情况出现。

（2）CQ6123车床横向进给系统的搭建则需要对横向进给系统的传动过程、性能、传动参数等进行综合控制，提高横向进给的综合控制效果。进给系统手动机构设计下，可利用步进电机，对纵向滚珠丝杠传动过程进行优化，提高横向进给系统的性能控制水平。在丝杠后段部位，可利用步进电机，对横向推进方向以及支撑结构进行优化，与此同时，联合小托班，对刀架运动过程以及步进电机转动频率等进行优化，以此提高横向进给系统的搭建与应用。横向进给系统是利用盖板与床体进行连接，利用减速齿轮达到速度控制的目的。

（3）刀架设计。在CQ6123 车床中，改造车架以自动传位、多到挟持为主要目标，利用LD4-1型自动刀架取代原刀架，利用LD4-1型自动刀架的刚性性能，并通过微机控制，实现精准定位，提高刀架的应用效果。结合横向、纵向系统中的减速机构设计，可安装玻璃罩壳，达到清除灰尘的目的。之所以选择玻璃罩壳，可以在CQ6123 车床运行中，对齿轮啮合状态进行监控，通过齿轮传动比控制，提高齿轮传动的综合控制效果。根据齿轮传动角度，按照步距角、脉冲当量之间的关系，对自动传位过程以及刀架的定位等进行综合控制，满足CQ6123车床的运行控制需求，表达公式如下：

i=360δp∕θb·L0

在上述公式中，i为齿轮传动比，θb为步距角，δp、L0分别代表脉冲当量、滚珠丝杠导程。完成刀架改造后，可利用齿轮减速箱，对输出轴的转速进行控制，并对扭矩以及转速控制等进行合理化控制，提高传动的综合控制水平。结合CQ6123车床的运行特性，对输出轴的扭矩进行控制，并对扭矩及减速等进行综合控制，与此同时，通过转矩的调整，对刀架的转动过程、刀架定位，提高精准定位效果。

2.3 主传动结构设计

CQ6123车床的主传动结构改造与设计，可在传动机构的基础上，通过数控技术的应用，对主传动结构进行改造，以此提高主传动结构的综合控制效果。为保证进给过程的速度可进行精准控制，可利用多速电机改造的方式，对主轴传动过程以及变频调速控制过程进行优化，提高CQ6123 车床主传动的综合控制效果。电机主轴可通过脉冲编码器进行调控，对电机变速系统进行调整，更换主电机，替换变频调速装置，提高主控传动效果。根据CQ6123车床的运行状态，对传输反馈的信息数据进行数据分析，并提高加工控制精度。在对电机型号进行选择中，可通过负载力矩对电机在不同工况下的等效力矩进行控制，保证主轴电机可平稳转速。在调速控制的过程中，可对数控加工状态与加工性能等进行优化，在控制转速波动变化的前提下，提高电机运行的散热效果，满足负载控制的综合需求。负载力矩等相关参数的调整，设置调速区间，根据主传动的速度，对调速波动变化进行控制，提高CQ6123 车床的主传动机构的控制效果。

2.4 传动结构设计

普通车床的传动结构对零部件加工精度会产生直接的影响，所以在实际改进的过程中，则需要对机床操纵、传动过程等进行结构优化，从而满足普通车床创新设计与改造的发展需求。设计进给传动结构过程中，拆除掉传动装置、操纵结构，同时，将电机进行安装至不同的转动方向，达到自动化控制电机的目标，促进将车床的生产效率有效的提升。机床操纵方面，Z轴纵向上，把齿轮箱体安装到原本丝杠安装的部位，之后严密地固定好滚珠丝杠。X轴方向上，先展开相应的改造拖板的操作，对于结构精度严格地管控［4-5］。

3 普通机床加工改造的发展趋势

提高普通车床在工业加工中的应用，重视技术改造已经成为主流发展趋势，所以将数控技术、信息技术等应用到普通车床的工艺改造中，可提高普通车床的自动化生产水平，也可以降低工业企业更换机床设备的成本。一方面，在普通车床加工中，从机械结构的角度，对普通车床的零部件进行改进与完善，并对普通车床的表面磨损进行优化，可实现普通车床的结构改进水平提升。另一方面，将数控技术以及信息技术应用到普通车床技术改造中，则可以通过机床自动化设计，实现工业加工控制精度提升。例如，在普通车床中，添加信息控制系统以及故障报警装置，在数控参数设置下，可对普通车床的运行状态、运行参数与机械进给参数等进行设定，提高工业零部件加工的综合水平。在未来发展中，普通车床本身的作用提升需要在现代化技术的应用下逐渐提升，所以本着经济效益与成本控制的基本原则，对普通车床的技术改造方式进行优化，利用数控技术以及信息技术，提高普通车床的自动化程度水平，提高工业零部件加工精度。普通车床的技术改造与升级，则是在技术生产与应用的视角下，可通过技术改造实现普通车床的应用价值提升［6-7］。

4 结语

综上所述，在普通车床技术改造视角下，通过整机结构进行优化，可提高工业加工的综合水平。传统普通车床已经无法满足工业零部件的加工需求，所以为提高普通车床在工业加工中的作用，结合零部件加工的技术要求，对普通车床的传统结构、进给结构等进行技术改造，可实现工业加工生产水平提升。通过普通车床的技术改造，可降低工业加工的生产成本，并节省员工劳动成本，提高工业加工的生产效率，以及工业加工生产的整体经济效益。