龍門刨床常用來加工大型工件的各種平面、斜面和槽，特別適宜于加工大型的、狹長的機械零件如機床的床身、導(dǎo)軌等，但對于中小型件、非連續(xù)面、端面如箱體等等，其加工效率就顯得較低。目前我國六十到八十年代生產(chǎn)的各種龍門刨床數(shù)量相當(dāng)巨大，在各機械加工廠占有較大比例，且能耗大、效率低，設(shè)備陳舊。同時，隨著近年來產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，各種中小型、非連續(xù)的加工零件也越來越多，單靠刨削加工已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)生產(chǎn)快速發(fā)展的需要。如何讓這些當(dāng)年價格不匪的老設(shè)備重新煥發(fā)生機，既能適應(yīng)各種加工要求，又能節(jié)能降耗、有效提高加工效率呢？那就是經(jīng)過機械、電氣的綜合技術(shù)改造，將單一的龍門刨床改為刨、銑兩用機床。

在連續(xù)5年20多臺龍門刨床改刨銑床的改造實踐中，我們成功探索和總結(jié)出一套切實

可行的改造方法，每年單臺綜合效益達(dá)5.6萬元以上，提高工作效率5倍以上。以下是為

山西候馬某軍工廠B2016A×6米龍門刨床的一個改造實例。

一、銑頭的選擇和安裝：

選擇銑頭時，除能夠滿足加工要求，操作方便，安全可靠以及外觀方面的要求外，應(yīng)特別考慮到橫梁的剛性，如果銑頭較重而橫梁承載能力較小，會出現(xiàn)銑頭發(fā)抖而影響工件的加工精度和表面光潔度。與龍門銑相比，B2016A的橫梁截面要小很多，也不宜選擇較大較重的銑頭。經(jīng)過精選，我們在左垂刀架位置和左側(cè)刀架位置各配置了一款性價比很高的龍門銑專用銑頭，手柄調(diào)速，重量僅350KG，主軸電機7.5KW，滿足一般銑削加工要求，最大可安裝加工直徑300mm的銑刀盤，套筒行程140mm，80-500mm/min共八種主軸速度，7：24的通用標(biāo)準(zhǔn)錐孔錐度，具可換性。安裝時，由于刀架溜板比銑頭安裝面小，我們增加了一塊30mm厚的過渡連接板，打沉孔與溜板聯(lián)接并定位，銑頭初裝好后，百分表打主軸旋轉(zhuǎn)，用調(diào)整塊調(diào)整銑頭與工作臺的垂直度，聯(lián)接上緊后，垂直度誤差不大于0.01/300mm，則工作臺全寬誤差不大于0. 05mm，滿足一般加工精度要求，打定位銷定位。

在各種改造中，曾有用戶有角度旋轉(zhuǎn)要求，即銑頭可扳動±45°，實現(xiàn)的方法是，在過渡板上鏜一孔，用原溜板上的法蘭臺階定位旋轉(zhuǎn)，在過渡板及溜板上部安裝一套蝸桿配扇形蝸輪的傳動機構(gòu)，過渡板上有角度刻度線，并在需要的角度位置（如30°或45°）打定位孔。角度調(diào)整時，松開銑頭固定螺絲，將拔插式的錐形定位銷從0°定位孔拔出，扳動銑頭到刻度指示的角度位置時，插入到該角度定位孔并鎖緊即可。

二、工作臺低速改造

工作臺低速改造的方式很多，例如將原刨床減速箱更換為刨銑兩用減速箱，或在主電機前端聯(lián)軸器處加鏈輪或帶輪，用一套減速機構(gòu)拖動等方法。前者成本較高，后者若用鏈輪傳動則刨銑轉(zhuǎn)換不便，用皮帶傳動則力量不穩(wěn)。實際改造中，我們采取在主電機尾端引出一根軸，增加拖動機構(gòu)，并用牙嵌式電磁離合器來進(jìn)行結(jié)合和分離主電機與拖動機構(gòu)，來實現(xiàn)刨、銑的轉(zhuǎn)換。60KW直流電機啟動時，電磁離合器分離，工作臺處于刨速度；變頻電機啟動時，電磁離合器結(jié)合，工作臺處于銑削工作速度，主電機僅作為一個傳動過渡軸使用，如下圖一。

圖一中，延長軸與尾部電機軸過渡配合安裝，并用2-φ16直銷加2-M12螺釘聯(lián)接鎖緊，在低速、小沖擊的銑削時，2-φ16直銷及2-M12螺釘完全可以承受拉動工作臺所需的剪切力。延長軸鎖緊后,其圓跳動不大于0.02mm。由于很多主電機使用年限較長，部分電機會有軸向2-5mm竄動，為此，我們選用能自動消除軸向竄動的內(nèi)外齒聯(lián)軸器，外齒固定于延長軸上，內(nèi)齒在減速機軸上用軸承將軸向牢牢定位，保證在刨工作時不會使離合器意外結(jié)合。

拖動用的變頻電機50Hz時轉(zhuǎn)速1000r/min，經(jīng)1：121的減速后，工作臺最高速度為80/121=0.661  m/min, 因變頻電機采用矢量變頻器控制，調(diào)速范圍可達(dá)1：20，則工作臺的可調(diào)速度范圍為0.03-0.66 m/min(高檔)和0.015-0.033 m/min(低檔)，即工作臺銑削進(jìn)給速度范圍為0.015-0.66 m/min，完全滿足各種銑削速度要求。

2.2KW變頻電機的額定輸出力矩為9550×2.2/1000=21N.M,經(jīng)1:121的減速機后力矩為 21×121×75%=1905N.M(傳動效率按 75%)，是原 60KW 直流電機輸出力矩 9550×60/1000=573N.M的3.3倍， 因此,即使在變頻電機處于低頻而使輸出力矩有所衰減的情況

下也能保證有足夠的拉力拖動工作臺運動。

三、立銑頭的橫銑功能改造

立銑的橫向銑削改造，如下圖二


圖二中，控制左溜板的下光杠要與橫梁右端的傳動機構(gòu)脫開，手柄固定。減速機輸入帶伸出軸，便于手動調(diào)整。

2.2KW變頻電機50Hz時的轉(zhuǎn)速為1000r/min，通過1：30的蝸輪減速機減速后，下光杠轉(zhuǎn)速1000/30=33 r/min，絲桿導(dǎo)程8×2=16mm，則橫銑最快移動速度為33×16=533 mm/min，變頻電機變速調(diào)節(jié)范圍1：20，那么，橫銑可調(diào)速度為27-533 mm/min，滿足橫向銑削速度要求。

因為橫銑和工作臺進(jìn)給不會同時進(jìn)行，橫銑用變頻電機與主拖動用變頻電機同為6級2.2KW電機，因此，兩個變頻電機我們采用了同一個安川CIMR-G7A47P5矢量變頻器來控制，只在懸掛按鈕站上增加一個工作臺與橫銑的選擇開關(guān)，這樣就節(jié)省了一定的改造

成本。

四、電氣的綜合改造

為達(dá)到和實現(xiàn)節(jié)能、可靠、減少故障、提高效率的目的，電氣部分除增加變頻控制及銑頭電機控制部分外，我們對整個機床電氣控制部分進(jìn)行了如下改造： 一是取消原發(fā)電機組，僅保留直流電機，采用英國歐陸380A的590全數(shù)字直流調(diào)速裝置驅(qū)動工作臺60KW直流電機。原發(fā)電機組噪音大，起動電流大，對電網(wǎng)容量要求高，且空載電流達(dá)38-40安，在工作間隔時間（調(diào)整、裝卸工件時間）,這些電能被白白浪費。

改用新型數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)后，這個空載電流完全可以節(jié)省下來，且工作間隔時間越長，節(jié)電效果越明顯，另外加上交磁發(fā)電機能耗以及多臺電機能量傳遞損耗等，三項合計可平均每小時省電約12度。按兩班工作制、0.65元/度計，每年僅省電就達(dá)0.65元/度×12度×

16小時×24天×12月=3.6萬元。同時也改善了工作環(huán)境，減低了噪聲。

二是采用先進(jìn)可靠的歐姆龍PLC檢測各按鈕、限位開關(guān)等信號，按照程序去控制各接觸器及相關(guān)執(zhí)行元件，有效地避免了故障點，提高了機床電氣自動化程度，大大降低了機床的故障率和維修費用。

三是將原工作臺換向采用的機械推壓式改為無觸點的電磁感應(yīng)接近開關(guān)控制，使工作臺運行更加穩(wěn)定，更加安全可靠，并且接近開關(guān)更加經(jīng)久耐用。

四是更換懸掛箱、電控柜及控制電纜，達(dá)到方便實用、運行可靠、無故障，提高效率的目的。