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数控改造的目的

 

随着石油化工、热能工程等行业的发展，管板类零件的加工需求越来越多，要求越来越
高。如换热器管板和折流板上钻有大量的孔(管板的最大直径约 2m，孔数约 3000 个，
典型工件如图 1 所示)，以便穿过换热管。为了使换热管能顺利地插入管板，不仅要求
每个孔有一定的尺寸精度，更重要的是孔间的相互位置精度(误差一般要求为 0.05mm
左右)

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。以往加工管板、折流板的工艺流程为：划线 打洋冲 打中心孔 检验钻孔。这

种方法不仅劳动强度大、工序多、每件加工需要百余个工时，而且加工精度低，经常出
晚换热管插不进管板、折流板，造成工件报废和返工。因此使用高精度、高自动化的数控
机床加工已势在必行。但是购置专用大型数控机床或加工中心价洛昂贵，如将工厂现有
的普通摇臂钻床(如 Z3063 型)进行数控化改造，则是一项费用低、收效快、切实可行的

 

方案。 2 改造方案的确定
根据摇臂钻床布局，欲加工此类管板零件，只要控制钻床主轴走出每个加工孔的点位
即可，为此有直角坐标控制方式和极坐标控制方式两种改造方案。后一种方案结构紧凑，
加工范围能充分利用(由于数控转台的回转，其加工范围扩大为 Y 向行程的一倍)。只要
将图纸中孔的尺寸标注从直角坐标转化为极坐标即可，这对现今使用计算机来说是极
其简单的事，因而被采用。经确定的摇臂钻床数控化改造方案见图 2 。具体改造措施如

 

下。
改主轴箱在摇臂上移动方式为滚珠丝杠传动，由伺服电动机驱动(X 轴);
增加一个数控回转工作台(C 轴);
锁紧摇臂，使得钻床主轴轴心线和数控回转台轴心线在同一平面上。