孙芳+王瑰丽+康霞

摘  要：随着近几年工业现代化的发展，数控车床越来越多地被应用在机械加工生产领域中，其具有高度柔性、加工精度高、质量稳定、一致性好等特点，能改善操作者的劳动条件。数控车床的主轴、尾座和床身等部件的布局形式与卧式车床基本一致，但刀架和导轨的布局形式发生了根本变化，直接影响了数控车床的使用性能和机床的结构、外观。目前，数控车床一般有全功能数控车床、简易数控车床和加工中心等。

关键词：床身排屑槽;冷却液;数控车床;机床

中图分类号：TG519.1              文献标识码：A               DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.073

相比于全功能数控车床而言，简易数控车床价格适中、操作简单、维护和使用费用较低，更适用于日常机械加工，但此类车床也存在许多缺点，比如冷却液的输出必须手工调整其喷射方向;排屑槽空间太小、排屑不便等。这些因素会增加操作者的劳动强度、降低刀具的使用寿命，进而影响了产品批量化的生产要求。为了改善这种状况，应对简易数控车床进行一系列的改造，充分发挥其优势。

以CK6152型简易数控车床为例，此系列数控车床的结构采用卧式平床身，导轨经超音频淬火、精密磨削，机床机械部分重要零件经强化处理，刚性好;精度保持性高，四工位刀架，刀架采用端齿盘定位，定位精度高;可进行各种回转体零件的外圆、内孔、端面、切槽、螺纹、锥面和圆弧面的柱面车削加工，并可用于钻孔、绞孔等加工。

1  项目提出的背景

简易数控车床床身门板由螺丝固定在床身上，不便插卸。在产品的大批量生产过程中，排屑槽空间小、排屑不便，导致操作者的劳动强度增加，生产效率低;简易数控车床的冷却液输出管外接，零件在加工过程中需要操作者手工调整冷却液的喷射方向，影响了刀具的使用寿命，且不利于安全生产。

2  改造方案

2.1  将排屑槽变封闭为开放，增大排屑空间

将简易数控机床后床身用切割机切开，加装合页，将固定封闭的门板变为自由打开的门板，从而加大排屑空间，操作者不用频繁地在前床身车门的小空间中清理铁屑，降低了操作者的劳动强度，提高了安全性。改造前、后的效果如图1和图2所示。

图1  改造前的简易数控机床        图2  改造后的简易数控机床

2.2  冷却装置的改造

冷却装置系统改进前，由于其冷却液输出口装置外接，冷却液由固定在纵向拖板上的冷却管延伸，并通过蛇皮管连接来实现，刀台在每次换刀后，需要操作者打开数控车床床身车门，根据其刀具的车削位置自行调整冷却接管的方向，以确保冷却液喷射到刀尖位置，这样才能使刀具充分冷却，满足产品的加工精度。此类冷却装置在零件的深孔加工中易出现冷却不充分的现象，进而造成零件的精度和表面粗糙度难以达到工艺要求，使刀具更换频繁、消耗量大。改进前的刀台如图3所示。

改进前，该车床刀台上固定有上刀台、下刀台、垫铁，三者通过螺栓连接，是该车床的换刀锁紧机构。通过不断摸索并参照全功能数控车床冷却液输出装置发现，可以利用床身刀台连接冷却液输出管，以实现各刀位的冷却、满足生产需要、节省不必要的刀具浪费。改进后的刀台如图4所示。

图3  改进前的刀台               图4  改进后的刀台

改进后的机床附件有上刀台、下刀台、垫铁三处，还包括自制冷却接管（尼龙调整半球、垫片）、密封铜套、接管。

2.2.1  改造方法和步骤

改造分以下4步：①根据测量结果，在上刀台处对称划159.5腰线和十字线8处，同时，划出侧面出水孔位线4处;②在上刀台上钻、攻丝8-M10×1，在螺纹旁钻、攻丝8-M6;③下刀台与上刀台之间的配座通孔为Ф10，沉孔为Ф17，深28，并在此处加密封铜套与弹簧;④垫铁上方钻孔与侧面螺孔相通，通过转接管接机床冷却蛇皮管，同时，接通垫铁上铣冷却槽与冷却液连接孔。

2.2.2  改进后的工作原理

冷却蛇皮管直接与侧面螺纹孔连接，当冷却液接通后，冷却液流入垫铁，通过冷却出水槽流入连接孔进入下刀台。在换刀时，冷却液通过上刀台对应的冷却液输出孔喷出。刀台上方4处喷孔在不使用时，用螺母加垫片将孔堵住即可。改进后，冷却喷口与各刀位刀尖位置相对应，通过内部尼龙球可调整喷射方向，操作者在装好刀具后，可根据其车削形状提前调整冷却方向，不需频繁打开简易数控床身车门来调整蛇皮管冷却液的喷射方向，这样大大降低了操作的劳动强度，提高了产品的生产效率;冷却液喷洒在每把刀的刀尖位置，深孔加工时零件内孔的精度和表面粗糙度得到了很大的改善，极大地延长了刀具的使用寿命。

3  结束语

简易数控车床床身的改造加大了排屑空间、降低了操作者

的劳动强度、提高了安全性。对冷却液输出方式的改造，改善了深孔加工中零件内孔的精度和表面粗糙度，提高了刀具的使用寿命，适用于所有同类型的塔式刀台类的简易数控冷却液输出装置，具有很高的应用推广价值。

参考文献

[1]王爱玲，张吉堂，吴雁.现代数控原理及控制系统[M].北京：国防工业出版社，2009.

[2]王爱玲.现代数控机床结构与设计[M].北京：国防工业出版社，2014.

[3]王爱玲.机床数控技术[M].北京：高等教育出版社，2013.

作者简介：孙芳（1980—），女，工程师，毕业于忻州工业学院机械制造专业，主要从事军品机械加工技术研究。

〔编辑：张思楠〕

Transformation about Simple Numerically-controlled Lathe Bed and Coolant Output

Sun Fang， Wang Guili， Kang Xia

Abstract： With the development of modern industry in recent years， numerically - controlled lathes are increasingly being used in machining production area， which has a highly flexible， high precision， stable quality， consistency and good features， can improve operator working conditions. Layout form spindle Numerically-controlled lathe， tailstock and bed and other parts of the horizontal lathe basically the same， but the layout of the form guide holder and a fundamental change， a direct impact on the performance of numerically-controlled lathe and machine tools， construction， appearance. Currently， there are full-function numerically-controlled lathe numerically-controlled lathe general， simple numerically-controlled lathes and machining centers.Key words： bed flutes; coolant; numerically-controlled lathe; machine tools