朱 坤 謝星昊

（洛陽軸承控股有限公司 河南洛陽）

洛陽軸承控股有限公司使用的CD5263E×35/63數(shù)控車床采用雙立柱、一橫梁、左右兩個移動數(shù)控滑枕（上裝夾刀器夾車刀），用于軸承套圈數(shù)控成型車加工。為實現(xiàn)對工件磨削加工，提高表面粗糙度，改造機床左刀架夾刀部分，拆除夾刀器，聯(lián)接電主軸（電磨頭）。

1.機械部分

（1）設(shè)計制作過渡盤（安裝在機床左滑枕下部用于裝夾車刀的裝置）。拆除夾刀器，對連接處的安裝尺寸及形狀進行測繪，設(shè)計并制作出連接用的過渡盤（圖1），實現(xiàn)左滑枕與電主軸緊密連接，確保電主軸磨削工作時的穩(wěn)定性。

（2）加裝電主軸磨頭（圖2）。電主軸主要是將電機內(nèi)置于主軸內(nèi)部直接驅(qū)動主軸，實現(xiàn)電機、主軸一體化。根據(jù)測量的安裝尺寸，先將制做好的過渡盤固定在左滑枕下部，然后將電主軸底座與過渡盤實現(xiàn)對接。調(diào)整過渡盤和電主軸底座之間的過盈間隙配合，使電主軸的中心始終保持在左滑枕的同軸線上，確保左滑枕和新加裝的電主軸同心度，電主軸磨削時不會出現(xiàn)跳動偏差。

圖1 過渡盤尺寸

圖2 電主軸結(jié)構(gòu)

（3）設(shè)計制作冷卻水箱。由于工件與砂輪間的冷卻液和電主軸的內(nèi)部冷卻液要求質(zhì)量、純凈度不同。制作兩個冷卻水箱，每個水箱上部安裝1個水泵電機，提供箱體內(nèi)冷卻液循環(huán)動力。1個水箱中引出的水管連接固定在電主軸磨頭外部，在加工過程中對軸承工件外部進行冷卻。另1個水箱水管連接到電主軸冷卻裝置接口，用于電主軸的內(nèi)部冷卻，防止電主軸因工作溫度過熱而燒壞。根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實際空間狀況，1個水箱置于基坑內(nèi)（地平面以下），另一個置于基坑上（地平面以上）。

2.電器部分

機床原設(shè)計為左右雙刀架，右刀架為數(shù)控刀架，左刀架為普通刀架。改造只將左刀架車削功能改變?yōu)槟ハ鞴δ埽瓩C床設(shè)計的刀架進給功能保持不變，需改造加裝的電主軸磨頭控制部分，即要求加裝變頻器，實現(xiàn)對電主軸的無級變速，精確控制電主軸啟動、停止以及升、降速。為維護維修方便，延長電氣元件壽命，可將電主軸控制電路的輸入、輸出點編入機床原設(shè)計的PLC中。

（1）電 氣原理（圖 3）。機床靜壓接觸器觸點KA100閉合后，線圈KM102吸合，變頻器處于接通狀態(tài)。需要磨頭運轉(zhuǎn)時，只需撥動主令開 關(guān) SA100，使線圈KA100吸合，同時由KA100控制的KM101吸合，啟動冷卻系統(tǒng)。KA100接通變頻器正轉(zhuǎn)端子，變頻器輸出信號，電主軸開始運轉(zhuǎn)。由于變頻器已被設(shè)置為端子輸出，因此調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器R100，可控制電主軸轉(zhuǎn)速。

圖3 電氣控制原理

圖4 PLC程序

（2）PLC控制部分。該機床采用西門子802D-s1數(shù)控系統(tǒng)，可在系統(tǒng)中編程和模擬量輸入輸出控制的改動，并在機床原PLC控制程序里插入新的控制塊，編寫控制磨頭啟停、升降速以及水泵啟停的輸入輸出點位（圖4），使PLC可控制機床動作，方便操作與維修。在操作控制面板加裝調(diào)速器和冷卻控制按鈕，以控制電主軸磨削速度及實現(xiàn)磨削過程中的冷卻功能。

CD5263E×35/63數(shù)控機床改造后可實現(xiàn)加工轉(zhuǎn)盤軸承工件的溝道磨削及平面磨削功能，擴展了機床加工范圍，提高了轉(zhuǎn)盤軸承產(chǎn)品精度，滿足市場需求。