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普通车床加工特殊滚筒的工艺改进刘杰【摘要】随着煤矿设备的大型加工企业的不断崛起，对生产加工工艺有了更高的要求。
本文针对普通车床 CW61100中存在的加工局限性的问题，介绍了对机床床鞍刀架的改造过程，并利用特殊夹具在实际生产中对特殊滚筒进行加工，不仅提高了车床的加工性能，而且给企业创造了更多的经济价值【期刊名称】《科技风》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】1页(P164-164)【关键词】普通车床;特殊滚筒;工艺改进【作者】刘杰【作者单位】冀中能源机械装备有限公司邢台机械厂,河北邢台054000【正文语种】中文近期我集团公司东庞煤矿急需一台张紧车。
我厂在接到生产任务后立即组织生产。
本台张紧车的关键部分是一个张紧改向滚筒组，此滚筒之前是为1200强力皮带输送机设计的。
一般滚筒是由筒皮、幅板以及轴组成的。
滚筒主要包括改向滚筒和传动滚筒两类。
改向滚筒主要作用是增加输送带与传动滚筒之间的包角，同时也能够改变输送带的方向。
传动滚轴主要负责动力的传递，包括胶面和光面两种形式。
该改向滚筒的筒身直径为800mm，长度为1400mm。
由于我厂受到加工能力的限制，在此之前此型号的皮带机滚筒都是外协加工。
可是由于生产工期太短，其他厂家没有接收此滚筒的加工任务。
所以加工重担落在了我车间。
于是想办法对加工工艺进行改进成了当务之急。
针对此滚筒的特殊结构，我们分析其加工难点有两个：一是工件直径太大，长度过长，普通车床刀架部分不能通过；二是滚筒主轴与滚筒体是轴承联接，存在装夹问题。
对此我们分别进行了分析解决，其具体办法如下：确定好加工此工件现有的设备只能用CW 61100型普通车床，按照此车床的加工范围，在工件长度大于240mm以上时最大加工直径仅为650mm。
第一个难点我们曾经也遇到过，利用以往的经验，在加工皮带机上的大直径滚筒时，要对车床进行改造才能实现生产工艺。
主要是对CW 61100机床的床鞍刀架的部分进行手动的改造，能够在车床上解决直径φ830mm和φ1000mmm等大滚筒的加工难题。
如何制订数控机床大修改造方案1.前期立项准备工作(1)技术可行性分析主要是瞄准改造目标及加工对象，对被改造机床进行结构、性能、精度等技术现状的全面分析。
其中包括机床原来的结构设计是否合理；机床的基础部件和结构件是否仍然完好；普通机床改为数控机床，要考察各坐标轴的机械传动结构及导轨副的形式等是否适用；测量机床目前的各项精度与出厂精度进行对比，是否存在差距；综合总结目前机床存在的一切故障和历史上出现过的重大故障。
针对上述问题，对照改造目标和典型工件，编写改造任务书，做到改造后的机床达到一定的先进性和实用性。
(2)经济可行性分析从实际可操作性出发列出几种应考虑的情况：从机床自身的价值考虑，分析要达到改造目标所需投入是否偏高；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；从该机床的投入产出率估算，是否能较快收回投资，然后迅速产生较好效益；机床改造后提高了机床精度，增加了功能，是否能使本单位产品提高水平，或者能有利于开发新产品，从而获得附加效益。
改造资金来源可靠。
(3)选择机床改造者这是一个很关键的问题。
选择得好，则能顺利完成改造任务，达到改造目标；选择不好，不仅是机床改造的失败，而且浪费了资金和时间，影响生产。
用户可根据后面讨论的机床改造应具备的条件来慎重选择。
2.技术方案准备(1)机械及液压系统作为机床的最终用户，厂方必须首先要确认，该机床机械及液压系统的状况。
如：目前机床的精度，机械传动链的状况，丝杠、导轨的状况，有无重大故障等，以确定机床是大修、项修。
如果是非数控机床要改为数控机床，首先要考虑机械改装的可行性，最重要的是导轨的形式及滚珠丝杠的安装。
再有就是机械传动机构的传动间隙与传动刚度是否符合数控机床的要求。
(2)电气系统在做数控机床改造方案时，用户可以根据机床的状态及工艺要求来选择数控系统。
其一，是选择数控制造厂商，目前世界上性能及信誉较好的有：西门子(德国)、发那科(日本)、三菱(日本)、NUM(法国)、FAGOR(西班牙)等。
![CW61200普车改数控方案[1]](https://img.taocdn.com/s1/m/6b642fdfa58da0116c174955.png)
CW61200车床数控化改造初步方案Ⅰ一．改造内容：1、X、Z向驱动，采用交流伺服控制，传动件采用滚珠丝杠付。
2、控制器可采用FANUC 0TD 或FAGOR 8025T或SIEMENS 802D，根据原机床结构及使用情况，可采用固定操纵台，带外挂式遥控电子手轮。
3、自动润滑（床身滑动导轨面及X、Z向丝杠付等）二．结构：1、改动部分：⑴、X向原梯形螺纹丝杠付改为滚珠丝杠付，安装位置大致不变，保证原设计行程，驱动电机置于大拖板后方。
为保证操作者干活方便，将电机通过齿轮传动（含背隙消除机构）移至X向丝杠右下方。
（还保证停电时，能手摇丝杠以移动刀架）。
⑵、Z向滚珠丝杠在原丝杠位置，在保证最大加工行程条件下丝杠尽可能短。
一是刚性好，二是成本低。
此外，还要保证能够手摇丝杠以移动大拖板。
⑶、溜板箱部分重新设计安排。
⑷、操纵台固定在床头箱附近以利加工操作，远距离移动或对刀时可手持外挂式电子手轮控制。
⑸、电器箱重新设计安排。
（原电箱去掉不用）2、去掉部分：溜板箱、光杠、原电箱、原按钮站等。
3、主电机、床头箱、尾座等其它功能部件保留不动。
4、四工位电动刀架。
三．工期：大约60天。
四．改造场地：安阳盛达数控设备有限公司五．估价：1、控制系统：日本发那科FANUC 0TD（含电子手轮）9.5万元2、电器柜：（含元器件） 1.1万元3、滚珠丝杠付：（纵、横向） 2.5万元4、操纵台：0.2万元5、自制部件：（溜板箱、进给箱、挂脚支架、防护、润滑等）1万元6、改造件：1万元7、改造设计：2万元8、管理费用：0.7万元9、施工调试： 1.5万元10、代缴增值税： 1.3万元共计：20.8万元安阳盛达数控设备有限公司CW61200车床数控化改造初步方案Ⅱ一、改造内容：1、X、Z向驱动，采用交流伺服控制，传动件采用原梯形丝杠。
2、控制器采用广数GSK980TD，根据原机床结构及使用情况，可采用固定操纵台，带外挂式遥控电子手轮。
一、机床用途与适用范围本机床主要是承担各种车削工作，它能够车削各种零件的端面、外圆、内孔及公制螺纹、英制螺纹、模数螺纹、径节螺纹等。
可用上刀架单独机动车削短的锥度，还可用上刀架与纵向进给配合机动车削长锥度。
此外还可以承担钻孔、套料、镗孔等工艺。
本机床功率大，刚性强，可以利用硬质合金刀具进行螺纹切削，来加工各种黑色金属和有色金属。
CW61100B是基型产品，其床身上最大回转直径为1000mm。
CW61125B是基型加高车床，其床身上最大回转直径为1250mm。
CW61160B是专用加高车床，其床身上最大回转直径为1640mm。
二、机床主要规格及技术参数1. 一般规格床身上最大回转直径CW61100B；1000mm(40")CW61125B；1250mm(50")CW61160B；1640mm(65") 最大工件长500；1500；3000；5000；6000；8000；10000；12000；14000㎜；刀架上最大回转直径CW61100B 615mm(24")CW61125B 865mm(34")CW61160B 1250mm(50") 最大车削长度300；1300；2800；4800；5800；7800；9800；1180；13800㎜；2. 主轴箱主轴通孔直径130mm(5") 主轴孔前端锥度公制140 主轴正转时的转数种数21种主轴反转时的转数种数12种主轴转速范围正转 3.15—315转/分反转 3.5—291转/分3. 进给箱主轴每转刀架的纵横向进给量种数56种主轴每转刀架的进给量范围：纵向0.1—12 mm(0.004"--0.473")横向(为纵向的二分之一) 0.05—6mm(0.002"--0.236")上刀架(为纵向的四分之一) 0.025—3mm(0.001"--0.118")公制螺纹的种数44种公制螺纹的螺距范围1—120 mm英制螺纹的种数31种英制螺纹每寸牙数范围28—1/4模数螺纹的种数45种模数螺纹的模数范围0.5—60mm径节螺纹的种数38种径节螺纹的范围1/2—56DP4. 刀架主轴中心至刀具安装基面的垂直距离48mm刀具截面45×45mm刀架回转角度±90°床鞍的最大行程450、1450、2950、4950、5950、7950、9950、11950、13950下刀架最大横向行程520mm(20")、580mm(22")、630mm(24")上刀架的最大行程300mm(12")上刀架及下刀架刻度盘每转一格时刀架的行程0.05mm(0.002")刀架的快速移动速度纵向3740mm/分横向1870mm/分小刀架935mm/分5. 床尾顶尖套筒直径160mm(6") 顶尖套筒的最大行程300mm(12") 顶尖套筒锥孔的锥度莫氏6# 6. 润滑及操纵油泵型号CB—B10 输油量10L/分工作压力25kg/cm 转速1450转/分7. 机床的外形尺寸和重量机床的高度CW61100B 1700mmCW61125B 1825mmCW61160B 2150mm 机床的宽度2150mm 机床的总长及净重：8. 机床的承载重量机床承载工件最大重量6000kg三、机床系统1. 传动系统（见图2，图3，图4, 图5及传动件明细表）图4 CW61160B 传动系统补充图图5 CW61160B 传动系统补充挂轮图传动件明细表传动件明细表传动件明细表传动件明细表传动件明细表2. 电气系统1）控制说明当主电机M1采取Y-△降压起动并正常运转后，控制电磁铁YV1，YV2或YV3操纵相应的液压阀，以实现主轴的正转，反转(或正转加速)或刹车。
大连机床 cw61100m操作系统说明书
1、机床的初期工作：
建议在初期工作时，采用中等负载条件下进行工作。
即不立刻使车床在满负载下工作，以便操作者作进一步熟悉和掌握机床的操作性能，然后逐渐使机床充分发挥其性能和效率。
2、主轴转速的选择：
选择主轴转速除了根据加工工件的材料、加工部位直径、工艺要求等条件外，还应遵循加工工件重量与主轴转速关系。
3、进给量的选择：
在机床加工过程中进给量的选择主要根据加工工件的材料和加
工工艺要求等条件。
4、机床的调整：
机床在使用过程中，某些负载大的相对回转和相对移动的零部件会产生磨损或由于偶然事故而使机床精度下降、振动加剧等影响机床使用性能的现象。
因此需要定期（一般为半年时间）进行检查和调整。
下面就本机床的几个主要部位用结构简图加以说明。
5、床头箱主轴轴向止推轴承间隙的调整：
当检查床头箱主轴轴向窜动精度超差时，或机床悬卡工件加工中出现端面精度、表面粗糙度下降或主轴振动而加工表面出现波纹时，可以认为主轴轴向止推轴承的间隙过大了，应着手进行调整。
该部位
的调整只需卸下床头箱大盖就能进行。
先拧松螺母上的锁紧螺钉然后用扳手背紧螺母使两个止推轴承的间隙消除，但是必须注意螺母不要背得太紧，即：使两止推轴承有一定的予载力（但不得过大），否则易造成磨损过快以至研坏轴承等事故。
调整完后拧紧螺钉再盖上床头箱大盖即可。
技术协议（以下简称甲方）订购沈阳机床股份有限公司沈一车床厂（以下简称乙方）生产的普通车床一台，经双方友好协商达成如下技术协议：一、设计制造所采用的技术标准执行国家标准GB/T4020-1997、GB/T16769-1997二、机床主要技术参数项目单位规格备注床身上最大回转直径mm φ1000最大工件长度（L）mm 1500,3000,5000-15000 床身宽度mm 755最大扭矩kN·m 12.85最大载重kg 5000主轴主轴孔直径mm 130主轴前端孔锥度公制140主轴正转种数与转速r/min 21种 3.15-315 主轴反转种数与转速r/min 12种 3.5-278主电机功率kW 22床鞍最大行程mm L-50螺纹种数、范围公制螺纹mm 44种 1-120英制螺纹t.p.i 31种 24-1/4t.p.i 模数螺纹mm 45种 0.5-60径节螺纹Dp 38种 1/2-56Dp尾座尾座套筒直径mm 160 尾座套筒最大行程mm 300 尾座主轴锥孔锥度莫氏莫氏6号刀架上刀架的最大行程mm 300下刀架的最大横向行程mm 520刀架快速移动速度纵向/横向mm/min 3740/1870三、机床随机附件序号名称型号规格数量备注1 四爪卡盘φ1000（10B09B01）1套2 顶尖套10B02329 1件3 顶尖M6 S25-2 2件4 活顶尖 6 S26—2A 1套5 方头螺钉扳手22 S92-5 1件6 螺丝刀9×12 S81-1 1件7 油枪100 R59-1 1件8 摩擦片10B02022 25件9 摩擦片10B02023 24件10 卸爪扳手10B13012 1套11 轴用挡圈钳子 2.2 S94-1A 1套12 中心架φ50～φ400 根据规格确定1.5规格不带13 跟刀架10B10B01 1套根据规格确定14 地脚螺钉GB/T799-1988 M30×63015 螺母GB/T6170-2000 M30 根据规格确定16 垫圈GB/T97.1-1985 30 根据规格确定四.技术资料清单1.使用说明书（机械）一份2.使用说明书（电气）一份3.电路图一份4.合格证一份5.数显装置说明书(特殊订货) 一份6.卡盘出厂文件一份7.装箱单一份五.本协议作为合同附件签字后与合同同时生效。
CW61100/3m大修改造
技术方案
XXXXXX机床有限责任公司20XX年XX月XX日
技术方案
一、概述：
CW61100/3m车床是卧式大型车床，电气控制采用传统继电器控制方案，主轴由交流22KW异步电机驱动，小拖板的横向和纵向进给由手动控制，该机床由于使用年限较长，电气元件老化，精度下降，为恢复机床性能及精度，特制定以下大修方案。
针对该机床，为用户制定下述三个大修方向：
1、标准大修，旨在恢复机床性能及精度；
2、大修兼加高，大修改造后的机床为星火CW61125/3m标准机型；
3、数控化改造兼大修，大修改造后为的机床为星火CK61125/3m简易数控车床。
用户可针对现场情况，综合性价比任意选择以上3个方案中的一种。
二、标准大修技术方案：
（一）、电气部分
1、机床电气修理标准：均按照中华人民共和国《GB/T5226.1-1996 电气设备通用技术条件》标准执行。
2、重新配置机床主配电盘，更换机床上的所有电气控制元器件，优化设计各元器件的布局，编号清晰规范、牢固，不褪色，所有电气元器件选用国产名牌产品。
3、更换线缆，颜色严格按照行业标准；所有更换的电线、电缆、保护软管及管头橡胶保护套等电气材料，采用耐油耐腐蚀电缆；充分考虑备用线的数量，电线电缆选用国产名牌产品。
4、保养、检修机床各部电机，符合电气绝缘标准，保证电机安全可靠、能够稳定工作。
5、工作照明采用36伏以下安全电压。
6、机床急停按钮安全可靠，保证紧急情况下能及时拍停机床。
7、保证机床PE保护地线系统安全可靠。
（二）、机械部分
1、床身
解体、清洗、检查；检查导轨硬度，（若不合格则采取淬火处理至硬度合格），最后导轨磨床磨削加工，几何精度达到原出厂标准。
2、主轴箱
解体、清洗、检修；检查主轴箱体档位精度，对磨损、超差档进行修复；检查主轴，对主轴内锥孔磨损、损伤面，进行修复达到出厂标准；更换磨损、损伤的轴承、齿轮、摩檫片轴、密封件、拨叉等易损件；
对主轴箱安装底面进行刮研，并对主轴箱精度进行调整，精度达到出厂标准。
3、尾座
解体、清洗、检修、调整；对尾座内锥孔磨损、损伤面，进行修复达到出厂标准；对尾座滑动底面进行刮研，并对尾座精度进行调整，几何精度达到出厂标准。
4、床鞍
解体、清洗、检查、更换磨损件、调整；床鞍滑动导轨面进行粘贴聚四氟乙稀耐磨软带，以床身为基准配刮研，修配床鞍压板及镶条并配刮，几何精度达到出厂标准。
5、进给箱
解体、清洗、检查进给箱内各传动系，更换磨损严重及损坏的齿轮、轴、轴承、密封件、拨叉等部件；重新布置润滑油路。
6、溜板箱
解体、清洗、检查溜板箱内各传动系，更换磨损严重及损坏的齿轮、轴、轴承、拨叉、开合螺母等部件；重新布置润滑油路。
7、中心架
解体、分解、清洗、检修；刮研中心架下体与导轨接触面，以保证与导轨表面的贴合以及主轴中心线的重合，修配中心架压板。
8、刀架装置
解体、清洗、检查、更换磨损件；刀架与滑板结合面进行刮研，保证贴合度，保证机床加工过程中进刀和退刀的正常动作；更换刀架移动丝杆及丝母。
9、检查卡盘，对损伤达不到使用要求的进行更换。
（三）、液压、润滑系统
液压、润滑系统清洗，检查油泵，阀、油管、润滑油分配器、各润滑点油管等，对损伤、损坏的液压元件、管路进行更换；调整主系统压力，各润滑点油液流量，保证润滑充分。
（四）、机床外观及附件
1、机床防护
检查、修整机床整体防护，对损坏、缺失件进行修整、补充，保证防护外形美观，动作顺畅，安全适用。
2、机床外部
各个操作手柄、防护罩须更换或修复的必须做到安全可靠。
3、喷漆
1）机床表面清理、打腻子、修平等工序后，按机床原漆色重新喷漆。
2）机床各箱体内部刷防腐、防锈漆（黄色）。
三、大修兼加高技术方案：
该方案通用上面所述大修技术方案，并在大修中增加以下项目；
1、主轴箱和床身结合面增加腰垫，并对所有结合面进行刮研，并对主轴箱精度进行调整，精度达到出厂标准。
2、尾座下体和上体之间增加腰垫，并对所有结合面进行刮研，并对尾座精度进行调整，精度达到出厂标准。
3、更换CW61125专用刀架底座。
4、更换横滑板丝杆为CW61125专用丝杆。
四、数控改造技术方案：
1、概述
该机床数控改造为CK61125/3M简易数控机床，考虑性价比，主轴箱应用原有机床主轴箱，主电机也不做改动，与普通数控机床比较，改造后的机床主轴不能自动换档，转速不能无极调节，不能进行恒线速度车削。
在加工方面，改造后的机床可加工任意螺纹、圆弧面及圆锥面。
2、大修
采用方案一对原机床数控改造后需要继续使用的部件进行大修，包括：床
身、主轴箱、尾座、中心架等。
3、数控改造技术方案：
机床数控系统采用半闭环控制，利用伺服电机自带编码器即可。
机床主轴箱为传统手动换档机构，交流电机驱动，考虑到综合性价比，本次改造应用原床头，为了能在数控改造后加工螺纹，我们可在主轴后部外加主轴编码器。
取消原有机床床鞍、横滑板、刀架、进给箱、溜板箱，增加CK61125数控机床专用床鞍、滑板。
纵、横向采用交流伺服电机通过同步齿形带轮驱动国产精密滚珠丝副实现无级调速的快移和进给运动。
丝杠采用两套滚珠丝杠专用60 °角接触球轴承的面对面组配来支承，形成“固定—固定”的支承方式。
经过预紧和预拉伸的滚珠丝杠具有很高的精度和轴向刚度。
滚珠丝杠规格为￠63×10R，精度等级P5级，传动平稳，刚性好。
数控系统推荐使用广州数控980TDC系统，也可根据用户使用习惯等考虑选择其他数控系统。
增加悬挂式手摇脉冲发生器，手摇脉冲发生器上设有紧急停止按钮和X、Z 轴选择，并有三档倍率选择。
机床原刀架为手动刀架，为增加自动化程度，可选用烟台环球4工位立式刀架，该刀架重复定位准确，故障率低，也适合大切削量加工。
机床润滑选用自动润滑泵集中润滑，可自动润滑导轨，丝杠等传动机构，用户可根据润滑情况调节润滑时间以及间歇时间。
机床操作箱固定于大拖板上面，选用德斯泰支托臂，可左右旋转，方便操作、美观大方，操作箱上面有机床状态指示灯。
各电机过热保护信号、轴限位信号接进PLC。
电箱里主要电器元件采用施耐德产品，控制熔断器选择RT18带等的座。
更换全部机床线缆及穿线管。
配线使用软线；操作面板等机床上用线使用易格斯电缆。
所有导线要求具有耐油性。
电柜采用兰州华美电气控制柜，电柜一侧安装宝鸡雷博空调机，电柜上有合闸指示和电压、电流指示。
4、技术要求
(1) 按照GB/T 5226.1-2001国家标准重新设计机床的电控系统。
(2) 低压电器件选用符合国家相关标准要求，采用国内名牌厂家产品。
(3) 保证电柜内的元件标牌和线号清晰整齐、美观，线号、标牌齐全，并且设计图纸与实物相一致。
(4) 改造后的机床电气按GB/T 5226.1-2001国家标准重新设计，新设计的技术文件包括机床电气原理图、机床内外部接线图、机床逻辑控制PLC程序清单、机床电器外购件清单明细表、机床电气使用操作说明书。
并最终为用户提供两套电器设计技术文件。
5、机床精度
大修后的数控机床，需进行重切削加工试验，标准三环料、平面料切削检测，对X轴和Z轴定位精度、重复定位精度和反向间隙重新进行激光干涉仪检测和误差补偿；
其余各项精度达到数控卧式车床的精度等级要求，并满足机床的加工强度和刚度要求；机床的检验标准，依据GBT/16462-1996《数控卧式车床精度检验》进行工作精度和几何精度的检验。
6、产品图纸设计介绍：
产品图纸严格按国家GB4728标准设计。
产品全套图纸全部采用计算机辅助设计（CAD）设计完成，图纸规范图符和文字标记清晰工整。
五、产品售后服务
1、产品严格按国家机床行业有关标准检验合格方能出厂。
2、产品自发货之日起质量“三包”一年，终身提供技术服务。
3、接到用户反馈信息后，立即给予答复，若是本公司产品质量问题，72小时内到用户现场。
六、数控改造提供技术资料
1、数控系统中文说明书 1套
2、电气原理图、PLC程序图、布线图 2套
3、机床调试参数 1份
七、大修改造周期
1、标准大修周期为60天；
2、大修加高周期为80天；
3、数控化大修改造周期为120天。
八、合同总价及付款方式
1、合同价格及明细见附表各技术方案报价。
2、合同双方签字后，甲方支付合同总价的30%作为预付款，用于购买数控系统、零配件以及乙方拆机差旅费等；乙方大修改造完成后，甲方到乙方现场进行预验收，预验收合格后，甲方另支付合同总价的60% 后，乙方组织发货，机床到甲方现场安装完毕后开始计算质保期，质保期为一年，质保期满后甲方支付合同总额10%质保金。
九、数控改造主要外购件
XXXXX机床有限责任公司
20XX年XX月XX日。
