改造ϕ250mm镗铣床机械部分的优化方案

数控机床的机械部分在刚度、精度、摩擦、磨损等方面较普通机床有着更高的要求，因此不能简单地认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了机床数控改造的目的，而是应该从机床自身的价值，分析改造要达到的目标和所需要投入。从该机床在本单位产品制造中的地位和重要程度来分析改造价值，对被改造机床的结构性能、精度等技术现状做全面分析。包括机床原结构设计是否符合改造要求，各轴的机械传动结构及导轨的形式是否适用，各项精度是否满足要求，机床在加工中是否存在缺陷和历史上有无出现过重大故障，从而确定最终改造方案。SKODAϕ250mm镗床外观如图6-9所示。

图6-9 SKODAϕ250mm镗床外观图片

（1）镗箱系统的改造 镗箱系统作为落地镗床最主要的机械部分，是本次改造中提升质量和效率的重要部分。首先对主传动系统进行改造。在改造时，应尽量保留主传动系统镗箱内的齿轮和换档变速机构。因为该机构目前还能满足数控化改造的要求，同时又可以减少工作量和成本。在驱动方面将原主轴直流电动机改为交流电动机。

将镗杆和滑枕的进给改为独立的进给轴。由于原设计的进给轴由一台进给电动机控制，采用摩擦片离合器进行切换，工作中经常发生故障，使加工产品的质量出现问题，特别是装有附件头进行工作时，经常出现故障。

（2）进给传动系统的改造 在对进给传动系统进行改造时，把各进给轴原来的进给传动装置全部取消，每个进给轴都采用独立的伺服电动机单独驱动。对于Y轴、Z轴、W轴的进给采用无间隙滚珠丝杠代替原来的梯形丝杠。因为滚珠丝杠的滚动摩擦使磨擦损失减少，精度保持性、传动平稳性、传动效率都有所提高。同时由于无间隙传动，可以满足数控系统的要求。

（3）修复机床各导轨的精度 该设备的各部导轨均为铸铁导轨，具有较好的先决条件。要求各导轨面采用刮削精加工的方法，要求刮研显点为18～25点/mm²，保证减少摩擦力，以及对位置控制精度的要求。(www.xing528.com)

（4）机床液压系统的改进 增设一套液压夹紧装置，以满足对主轴刀具夹紧系统的要求。该液压系统应有保压功能，并要求有散热系统。

改造静压系统：将原恒压静压系统改为恒流静压系统，改造后其稳定的承载能力得到提高，达到了高精度机床的技术要求；同时由于恒流静压具有较强的抗倾翻能力，使机床无论重载切削或精加工均有较高的精度。

（5）本次改造中机械解决的难点

1）主电动机的更换。原主电动机为定制的直流电动机，与主轴箱设计为一体式结构，而且原电动机所处位置正好是平衡锤吊运点，具有承重作用。在改为1PH7交流主轴电动机后，首先要解决电动机接口的设计，利用原来的框架增加支承使电动机安装固定后保证足够的刚性，以避免振动。再根据主轴箱外形设计外罩，有效利用内部空间设计罩壳的加强肋结构，使之能够承受平衡锤重量。

2）Z轴、W轴传动分离。将镗杆和滑枕的进给改为各自独立的进给轴，取消摩擦片离合器结构，利用原镗杆进给机构支承墙板进行补充加工后安装Z轴、W轴传动箱。传动箱的设计根据支承墙板结构，在有效利用原结构空间的前提下保证支承墙板的刚性。由于Z轴、W轴的进给箱均固定在主轴箱上，因此在滑枕进给时镗杆也必须同时进给，才能保证镗杆与滑枕的相对位置不变，这就要求两个轴的进给同步，通过数控系统同步功能实现。

3）主轴拉刀机构的设计。由于SKODA250镗床系列镗杆结构不同于一般镗床结构，其滑枕后部为封闭式结构，如果按常规设计将拉刀液压缸安排在镗杆后部油管安排相当困难。因此本设计将拉刀液压缸设置在镗杆前部，通过后部接头将液压油通过空心镗杆和中间套输送到前部液压缸，此结构对镗杆和中间套的加工精度要求较高。