摘要 介绍了老设备CJK-6136N简易数控车床改造为沟槽磨床的过程，使报废的设备起死回生。
关键词 车床 沟槽磨床 改造
中图分类号 TB4 文献标识码 B
一、概述
南京齿轮有限公司从日本新购进一台PFL-1120卧式搓齿机，用于加工长花键轴，由于新工艺的改进，工件卡簧槽需热处理前加工，若在搓花键前车削，则搓花键时金属余量会进入卡簧槽；若在搓花键后车削，由于间断车削对于刀具和车床的损毁者都很大，所以采用搓花键后磨削。为此，利用已报废的一台简易数控车床QK-6136N改造成JBK-310数控沟槽磨床。
QK-6136N简易数控车床是1989年从南京第二机床厂购进的。该机床主要由床头箱、尾架、床身、数控系统、X和Z轴进给电机及丝杠、刀架及冷却装置组成。从机床结构和功能的分析，结合沟槽磨床的要求，旧机床可利用的部分是主轴箱，尾架，床身X、Z轴步进电机及丝杠。需要增加磨头电机、磨头、砂轮、数控系统、夹具等部分。
二、改造可行性分析及方案
卡簧槽的轴向尺寸及深度要求允许误差0.1mm，而CJK-6136N机床X、Z轴驱动为三相六拍的步进电机，机床采用开环控制系统。由步进电机带动滚珠丝杠，进而带动刀架运动。重复定位精度X轴为0.02mm，Z轴为0.025mm，完全可以满足卡簧槽加工工艺的精度要求。
加工精度受机床的行程范围、主轴和尾轴中心线（回转半径）、床身导轨宽度、主轴及磨头电机功率，X与Z轴重复定位精度、机床刚性、机床精度的限制。从QK-6136N型数控车床的结构看，其行程范围、机床刚性、电机功率等可以满足要求。而磨头中心高与主轴中心线的高度不符合磨削要求。原机床X与7,轴的重复定位精度、尾架与主轴中心高精度和身导轨精度需要恢复。
尾架增加垫块，调整尾架顶尖与主轴同心度。原刀架改造成磨头部分，拆卸原设备的方刀架，以中托板上的T型导轨为定位面，安装磨头及电机。
重新设计制作底板，磨头，修砂轮用的金刚滚轮；重新设计电气部分，包括数控系统的选型及控制箱部分。
三、改造实施
由于采用南京微分电机厂生产的Y06334型电机为磨头电机，电机中心高比原刀架中心高低57.5mm，于是制作了一件磨头底板（图1），与机床的中心高相配备，并与中托板和磨床相联结。
根据工件技术要求，粗糙度小于3.2μm和转速1450r/min，选用并制作了一个油质润滑的低速磨头（见图2）。
金刚滚轮外协制作。
床身导轨的精度恢复即主轴中心高与尾架顶尖的直线度，经过对导轨的铲削后用莫氏棒测量直线度达到0.03mm/1000mm，符合要求。
主轴精度恢复即释向跳动的恢复。由于改造前机床闲置多年，床头箱内大部分轴承已锈蚀，对其进行拆卸除尘更换后，精度达到0.015mm，符合精度要求。
通过调节滚珠丝杠螺母的间隙，并调节Z轴丝杠头上的可调齿轮对后，重复定位精度分别为X轴0.08mm，Z轴0.05mm，再分别输入X轴间隙补偿参数SO1为0.08，Z轴SO2为0.05后测量的重复定位精度X轴为0.010，Z轴为0.015，满足工艺要求。
原来的数控系统已经报废，采用南京金众大数控有限公司的JBK-301机床数控系统。此系统是新一代控制数字步进电机的两轴机械控制用数控系统。控制电路采用了高速微处理器，超大规模定制式集成电路芯片，显示采用高分辨率液晶屏。各项控制都符合沟槽磨床的技术要求且价格合理。
控制面板设计包括主轴的高低速、正反转，冷却液电机的开、关，X+、X-QUICK、Z+、Z-键以及编程专用区等。其中对X+、X-QUICK、Z+、Z-键作引出，设置5个按钮在磨头下的副操作站上，方便操作。
对原来的冷却电机开、关按钮重新定义，改为磨头电机的开、关按钮，主轴电机的正反转、停、高低速予以保留。
同时对X、Z轴的超程予以保护，增加了X+、X-、Z+、Z-硬限位行程开关。
改造后的机床投入生产运行，工作稳定可靠，加工精度也符合要求，取行良好的经济效益。
