摘要：车床改造过程中，机械结构属于不可缺少的内容，其设计的科学性密切关联于车床的总体质量以及运行水平。本文分析普通车床在数控化改造中机械结构的设计情况，带给实践工作有价值的借鉴。

     车床属于机械加工中的关键工具，可以加工多种多样的工件。当前在不断提升机械加工技术的情况下，数控车床已经逐渐取代了传统车床。所以，面对此发展形势，很多的加工企业开始着手于革新机械加工工艺。为了充分地运用好普通机床，就要做到科学的数控化机床改造。但是为了提升改造机床的数控加工效果，必须要合理的设计机床机械结构，达到普及运用数控机床的目标。 

     对于普通车床来说，其主要产生的作用就是，进行加工螺纹零件以及回转类零件等，而且零件的种类繁杂，不同的零件，需要各具差异性的形状以及技术等标准，加工的方式要具备针对性、个体化，而且也在车床改造后的要求上出现一定的差异。所以，进行机械结构改造之前，应该科学分析整体的工艺，准确计算出切削力、切削功率，了解到进给系统、主轴需要的相应参数指标。

     进行车床改造期间，可能会拆掉一些零件，同时也往往需要相应增添新的零件，所以应该掌握住有关联零件的尺寸、连接的方式。正式改造车床以前，要全面了解相应的参数指标，考虑到目前车床的缺陷问题，就可以在以后的改造操作中，及时的解决问题。另外，其他需要明确的指标还包括车床实际载荷、部件刚度、整机刚度等，确保车床改造以后有效的增强性能、精确度。

     全面分析掌握住车床现状，以及技术工艺以后，需要按照车床已有的规格，对改造期间需要应用到的零件型号、数量进行确定。进行改造机械结构期间，主要会运用到刀架、轴承、丝母、丝杠等。电气改造期间，需要应用到强电元器件、变频器以及驱动电机等。例如，数控改造普通车床时，要分析关键的技术参数，对步进电动机以及滚珠丝杠副等科学的选择，提出实用性较高的改造方案。

     案例以CQ6123车床数控改造为例，机械传动部件设计质量水平，密切的关联于工件的表面平整度、车床加工精度等。普通车床数控改造期间，需要全面的分析各方面的因素，诸如资金投入以及改造技术等，充分确保被改造以后的车床系统能够具备以下几方面标准。

    一级齿轮减速后，步进电机会驱动丝杠，在溜板箱中严密的固定螺母，促进移动刀架、小拖板以带动纵拖板的转动，实现纵向进给运动。为节约成本支出，把原始车床内进给箱进行转化，发展为一级齿轮减速箱，保障不改变滚珠丝杠部位，并且在丝杠的右方建立手轮设施，便捷手动与对刀的灵活操作。运用时，将其安装，结束以后及时的拆卸。

    固定原始车床中的拖板，保持部位不改变，将螺母座架架设其中，连接起螺母。在丝杠的左端进给箱部位，给步进电机安置丝杠，固定于电机止口的部位，并且通过定位稍、螺钉，紧密的连接起床体。丝杠的两侧建立起支架、轴承支架，以向心球在一端做好严格的固定，避免移动，轴承支撑另一端。

   （2）设计横向进给系统。改造纵向系统以后，步进电机能够基于减速齿轮作用下，对于丝杠螺母产生驱动的效果，这时可以让刀架拖板出现相应的横向运动。针对小型台式车床而言，丝杠本身具备较小的直径，成品丝杠定价过高就不利于购买，可以运用普通的螺纹螺母取代。尽管具有不同的传动效果，但是可以良好的适应于纵向滚珠丝杠传动，得到横向传动性能、纵向传动性能信息，展开比较，同时良好的符合改造设计标准。横向进给系统改造实际上比较相近于纵向系统，改造期间，也要保障不改变进给系统手动机构，方便进行手动与对刀。在丝杠后段部位，安装相应的步进电机，并且定位于电机中止口，通过盖板严密的固定于床体。基于减速齿轮产生的作用，电机推动丝杠运动，同时联合小拖板，使得刀架运动，面向横向的方向，方便进行安装步进电机。定制横向丝杠中，为加强支撑效果，主要是采取支架延伸拖板实现。

    改造横向与纵向系统减速机构过程中，应用有机玻璃罩壳，可以达到更好地清除灰尘的效果，而且有助于试验环节及时的观察了解齿轮啮合状态。按照以下的公式进行计算齿轮传动比i=360 p/θb·L0公式中，i、θb、δp、L0分别代表的是齿轮传动比、步距角、脉冲当量、滚珠丝杠导程。改造以后，可以将齿轮减速箱的输出轴转速明显的减小，增加输出轴的扭矩，发挥出良好的减速增扭效果。

    数控化改造期间，应该科学合理的设计好主传动结构，保障车床改造后，可以进行速度的自动化改变，同时具备较宽泛的速度变化区间。以多速电机改造传统结构，可以达到此标准。为维护正常的运行电动机，设置电机变速系统，把原主轴传动链等结构拆除掉，换掉主电机，即以变频调速装置替换。电机主轴上展开确认主轴部位，应用脉冲编码器明确，向控制中心及时的传输反馈的信息数据，考虑到机床的运转状态，进行加工控制零件。

    选取电机的过程中，应该展开合理的分析各种各样工况下的电机等效力矩，这样可以保障所选电机满足系统加工精度等。按照负载力矩对于电机启动频率合理的明确，让电机可以对负载进行直接的带动。基于能够调速的区间之内，需要保障主轴电机转速平稳，避免数控加工时产生不均匀的速度问题。持续负载状态中，主轴电机应该保障转速是平稳的，让电机具备尽可能较小的转速波动范围。所用电机需要散热性能优越，防范长期的工作振动过大，或者是形成高分贝噪声。

    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，达到自动化的控制电机的目标，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，之后严密的固定好滚珠丝杠。X轴方向上，先展开相应的改造拖板的操作，对于结构精度严格的管控。

    在拖板、重点的传动齿轮方面，应该做好双方之间的间隙控制工作，一般的需要对间隙进行有效的缩小，可以采取的方法就是柔性调整、刚度调整，将齿轮传动灵敏性提升，并且增强其精度。对于原有导轨，为了将摩擦阻力降低，采取刮研以及修磨等方式实现，也可以明显的降低磨损齿轮的几率。

    刀架的改造方面，需要刀架提供给复杂元件加工关键的支撑，以安装丰富类型的刀具。将手动刀架进行拆除掉以后，也要联系实际的数控车床生产需要，安装相应的自动回转数控刀架，充分的保障刀架定位自动化，而且可以多次的定位，切实的增强零件加工精准度。

    溜板箱结构方面，原本结构拆除以后，方可将新的结构在滚珠丝杠安装。加工作业环节，结构产生的功效就是将主轴转动进行暂停，维护顺利的交换刀具。改造结构的操作结束以后，展开检测整体机械结构，应该严格的检测掌握住车床传动性能、主轴进给性能情况，同时掌握住运行噪声状态等，让车床运行性能满足数控加工提出的标准。

    本文主要进行探究普通车数控改造工作的设计方案，在步进电动机、滚珠丝杠副选择和应用方面展开相应的探究，同时阐述了纵向进给系统以及横向进给系统、刀架改造设计的方法，保障关键的部件能够有效的运行于设备之中，实现运动性能充分的发挥，并且保障设备具备可靠的精度，推动数控行业稳定向前发展。