王立春，李佳，刘明阳

哈尔滨电动机厂有限责任公司 黑龙江哈尔滨 150040

1 序言

C1563立式车床于1959年引进，已使用60余年，机床在使用过程中只进行过常规大修，机床主体结构件性能稳定，但X轴（滑座横向移动）和Z轴（滑枕纵向移动）传动系统老化，齿轮磨损严重，精度差，噪声大，备件无法采购。为恢复机床的正常使用性能，决定对其传动系统进行改造，重新设计X轴及Z轴传动系统。

2 原传动系统简述

C1563立式车床原传动系统较为复杂，如图1所示。

图1 C1563立式车床传动系统示意

从图1中可以看出，在原传动系统中刀架滑座横向运动（X轴）和刀架滑枕纵向运动（Z轴）由于都是通过共同的快速电动机（7kW，1335r/min）和进给电动机（6.6kW，27～2700r/min）经由共同的齿轮箱，实现直线进给运动，所以X轴和Z轴直线运动的进给速度范围和最大速度参数相同。具体如下：X/Z轴进给传动速度为0.0282～275mm/min，X/Z轴快速传动最大速度为2400mm/min。

根据机床说明书描述和实际测绘，现X轴传动系统参数如下：右刀架质量m1=6100kg，右滑板质量m2=3700kg，X轴丝杠长度LB=4982mm，X轴丝杠直径DB=100mm，X轴丝杠导程PB=10mm，X轴丝杠质量MB=168kg，丝杠材质密度ρ=7.9×103kg/m3。

现Z轴传动系统相关参数如下：滑枕质量m3≈2000kg，Z轴丝杠长度LB1=3720mm，Z轴丝杠直径DB=100mm，Z轴丝杠导程PB=10mm，Z轴丝杠质量MB1=126kg，丝杠材质密度ρ=7.9×103kg/m3。

3 X轴传动系统改造设计

X轴传动系统拟改造为伺服电动机通过减速箱直接驱动传动丝杠，通过电动机转速变化实现进给运动和快速运动。

X轴丝杠拟选用原参数，则相关设计参数如下：X轴快速进给速度V=2400mm/min，切削力FA=50000N，X轴丝杠倾斜角θ=0°，梯形丝杠效率η=0.3，加减速时间t=0.2s，螺母摩擦因数μ=0.3。……