淺談數(shù)控10米立車大修

王世晉

摘 要：數(shù)控雙柱立式10米車床，是我廠大型件加工的主要設(shè)備，此臺(tái)設(shè)備加工精度要求嚴(yán)格，但由于使用頻率高，造成該機(jī)床精度有偏差、故障頻繁，因此對(duì)該機(jī)床進(jìn)行大修，恢復(fù)出廠精度，滿足生產(chǎn)需要。

關(guān)鍵詞：車床；大修；精度；恢復(fù)

數(shù)控雙柱立式10米車床，是我廠大型件加工的主要設(shè)備，對(duì)各種大型回轉(zhuǎn)類零件進(jìn)行粗、精加工，可進(jìn)行內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面、圓弧面、切槽及螺紋等工序的車削加工，最大加工直徑10000mm，最大加工高度5000mm。此臺(tái)設(shè)備加工精度要求嚴(yán)格，但由于使用頻率高，造成該機(jī)床精度有偏差、故障頻繁，因此對(duì)該機(jī)床進(jìn)行大修。

1 設(shè)備大修理

1.1 設(shè)備大修的定義

為了保證設(shè)備正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)，對(duì)設(shè)備實(shí)行有計(jì)劃的預(yù)防性修理，是工業(yè)企業(yè)設(shè)備管理工作的重要組成部分。設(shè)備大修是工作量最大的計(jì)劃修理，其定義是：將設(shè)備全部或大部分解體，修復(fù)基準(zhǔn)件，更換、修復(fù)不合用的機(jī)、電零部件，調(diào)整電氣系統(tǒng)，全面消除大修前存在的缺陷，恢復(fù)規(guī)定的性能與精度。

1.2 大修的內(nèi)容

設(shè)備大修一般包括以下內(nèi)容：a、對(duì)設(shè)備的全部或大部分部件解體檢查；b、修復(fù)基準(zhǔn)件；c、更換或修理不合用的零件；d、修理電氣系統(tǒng)；e、修復(fù)附件；f、翻新外觀等。

1.3 大修理的技術(shù)要求

①全面清除修理前存在的缺陷；②修復(fù)后達(dá)到設(shè)備出廠的性能和精度標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 施工

設(shè)備大修理不同于設(shè)備制造，它的主要特點(diǎn)是：在技術(shù)和工作量上，修前難以預(yù)測(cè)得十分準(zhǔn)確。因此，在施工階段，應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，不失時(shí)機(jī)地采取措施來(lái)彌補(bǔ)修前預(yù)測(cè)的不足，并保證修理工期按計(jì)劃或提前完成。

設(shè)備大修的作業(yè)程序一般為：解體前的檢查→拆卸部件→部件解體檢查→部件修理裝配→總裝配→空運(yùn)轉(zhuǎn)試車→負(fù)荷試車精度檢驗(yàn)→竣工驗(yàn)收。

1.4.1 解體檢查。設(shè)備大修的工作難點(diǎn)之一是：在修前對(duì)設(shè)備各部分的磨損程度和存在的問(wèn)題難以預(yù)測(cè)得十分準(zhǔn)確，即使通過(guò)預(yù)檢已測(cè)得的零件磨損數(shù)據(jù)，在預(yù)檢至解體修理期間也可能進(jìn)一步劣化。做好解體檢查，才能全面徹底弄清設(shè)備的缺損狀況和獲得修理所需的各種數(shù)據(jù)，作為最后確定修理內(nèi)容和工藝的依據(jù)。

1.4.2 施工調(diào)度。修復(fù)件和臨時(shí)配件的加工進(jìn)度往往是影響設(shè)備大修理施工進(jìn)度的主要因素之一。計(jì)劃調(diào)度人員應(yīng)按修理裝配先后順序及時(shí)間，安排修復(fù)件和臨時(shí)配件的加工進(jìn)度，對(duì)關(guān)鍵配件應(yīng)按工序安排加工計(jì)劃，保證滿足修理進(jìn)度要求。

1.4.3 質(zhì)量控制。應(yīng)按修理工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制修理質(zhì)量。對(duì)基準(zhǔn)件和關(guān)鍵部件，主修技術(shù)人員應(yīng)配合修理工人施工，力求達(dá)到優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

1.4.4 竣工驗(yàn)收。設(shè)備大修理完畢，經(jīng)施工部門試運(yùn)轉(zhuǎn)并進(jìn)行幾何精度檢驗(yàn)合格后，辦理竣工驗(yàn)收。

2 以我廠10米立車大修為例

2.1 在大修前，發(fā)現(xiàn)以下主要問(wèn)題：

2.1.1 工作臺(tái)靜壓浮起不均勻。

2.1.2 主軸徑向精度與軸向精度不達(dá)標(biāo)。

2.1.3 橫梁卡緊問(wèn)題。

2.1.4 橫梁升降絲杠螺母磨損的檢查。

2.1.5 橫梁水平精度無(wú)法滿足加工需要。

2.2 施工修復(fù)方案如下

2.2.1 關(guān)于工作臺(tái)靜壓浮起不均勻調(diào)整方案。工作臺(tái)采用分離式結(jié)構(gòu)，即左右立柱與工作臺(tái)底座分離，工作臺(tái)底座導(dǎo)軌部分與主軸部分分離，工作臺(tái)采用短主軸結(jié)構(gòu)，徑向采用高精度雙列圓柱滾子軸承定心，其內(nèi)環(huán)具有錐孔，可以調(diào)整徑向間隙，以保證主軸的回轉(zhuǎn)精度，軸向采用具有預(yù)緊載荷的恒流靜壓導(dǎo)軌，由高精度等流分油器供油，共計(jì)24個(gè)靜壓油腔。

工作臺(tái)導(dǎo)軌靜壓系統(tǒng)原理：油箱→吸油濾油器→齒輪泵→紙質(zhì)濾油器→溢流閥→截止閥→等量分油器。

工作臺(tái)靜壓裝置的工作壓力由溢流閥設(shè)定。設(shè)定方法為靜壓油泵工作后關(guān)閉截止閥，然后調(diào)節(jié)溢流閥到設(shè)定壓力，完畢再打開截止閥。為清潔油液，每個(gè)泵出口處都設(shè)有帶壓差發(fā)訊器的紙質(zhì)濾油器。當(dāng)壓差發(fā)訊器報(bào)警，此時(shí)應(yīng)延時(shí)10-20秒停車，并及時(shí)清洗或更換濾芯。等量分油器是把靜壓泵提供的油液等量的分給24個(gè)工作油腔。流量發(fā)訊器是監(jiān)視液壓油量是否充足，如果油液過(guò)少則發(fā)出電信號(hào)，此時(shí)工作臺(tái)不允許轉(zhuǎn)動(dòng)，否則將研傷工作臺(tái)。工作臺(tái)靜壓油膜浮升可以通過(guò)三個(gè)電位移傳感器監(jiān)控，當(dāng)工作臺(tái)浮升值低于0.04mm時(shí)發(fā)出報(bào)警。

2.2.2 恢復(fù)主軸徑向精度與軸向精度。調(diào)整主軸軸承和推力圓錐滾子軸承的目的是為了減少軸承間隙，保證工作臺(tái)的徑向精度和軸向精度，由于主軸軸承內(nèi)環(huán)孔是錐孔，當(dāng)軸承內(nèi)環(huán)向下調(diào)整時(shí)能夠產(chǎn)生徑向變形，借以調(diào)整軸承滾柱與內(nèi)外環(huán)的配合間隙。對(duì)工作臺(tái)加預(yù)緊力是為了提高工作臺(tái)的軸向剛度和保證切削時(shí)工作臺(tái)有足夠的抗顛力矩。從而保證了工作臺(tái)的軸向精度。

工作臺(tái)主軸軸承的調(diào)整與預(yù)緊按如下步驟進(jìn)行。

主軸徑向精度的調(diào)整：依次取下端蓋、法蘭盤、編碼器、上蓋、壓蓋、調(diào)整墊、軸承、壓套、圓錐滾子軸承；在取下調(diào)整墊，用螺釘緊固壓蓋與調(diào)整墊后測(cè)量壓蓋與主軸軸承內(nèi)環(huán)間距離，粗調(diào)整調(diào)整墊使壓蓋與主軸軸承內(nèi)環(huán)間距離為4-5mm，然后根據(jù)壓蓋與主軸軸承內(nèi)環(huán)間實(shí)際數(shù)值調(diào)整調(diào)整墊。上述調(diào)整結(jié)束后安裝圓錐滾子軸承與壓套，然后對(duì)調(diào)整墊進(jìn)行調(diào)整。

主軸軸向精度的調(diào)整：為了增加靜壓導(dǎo)軌的油膜剛度，高精度推力圓錐滾子軸承應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方法如下：

取下調(diào)整墊，裝好壓蓋后將百分表觸頭支在工作臺(tái)端面上并開啟工作臺(tái)靜壓油泵，當(dāng)工作臺(tái)靜壓導(dǎo)軌通入規(guī)定的壓力油后均勻緩慢地?cái)Q緊螺釘，直到百分表顯示工作臺(tái)浮生量在0.13mm左右時(shí)停止，根據(jù)壓蓋位置對(duì)調(diào)整墊進(jìn)行調(diào)整。

2.3 修復(fù)橫梁卡緊問(wèn)題

橫梁上共有六個(gè)夾緊點(diǎn)。當(dāng)橫梁處于夾緊狀態(tài)時(shí)，壓力油進(jìn)入油缸，推入活塞，斜鐵（斜度1：10）向夾緊機(jī)構(gòu)內(nèi)部移動(dòng)，壓板放松。油缸體側(cè)面的微動(dòng)開關(guān)此時(shí)發(fā)出信號(hào)，橫梁升降電機(jī)才能啟動(dòng)（電氣聯(lián)鎖）但當(dāng)壓力油進(jìn)入活塞斜鐵向夾緊機(jī)構(gòu)外部移動(dòng)，夾緊橫梁。當(dāng)需調(diào)整夾緊塊與立柱導(dǎo)軌面間隙（放松）時(shí)，可按下述方法進(jìn)行調(diào)整：

a、先將控制升降電機(jī)的熔斷絲取下或?qū)⒀b在油缸側(cè)面的微動(dòng)開關(guān)觸頭脫開，使橫梁升降電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)；b、按橫梁升降按鈕，壓力油進(jìn)入油缸，使橫梁放松狀態(tài)（此時(shí)橫梁不能升降）；c、擰動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)把合螺帽，進(jìn)行調(diào)整；d、將熔斷絲重新接上或使微動(dòng)開關(guān)復(fù)位。

2.4 定期檢查橫梁升降絲杠螺母磨損情況

檢查方法是：橫梁升降絲杠螺母的下部還裝有一個(gè)保險(xiǎn)螺母，在機(jī)床出廠時(shí)，兩螺母間的間隙調(diào)至5mm，在使用中必須經(jīng)常檢查這個(gè)間隙數(shù)值。當(dāng)這個(gè)間隙數(shù)值接近3時(shí)，則說(shuō)明螺母螺紋厚度子磨損了近于2mm。這時(shí)螺母不能繼續(xù)使用了，必須重新更換新螺母，否則將會(huì)由于螺母磨損而造成橫梁脫落的危險(xiǎn)。

2.5 橫梁水平精度的調(diào)整

橫梁水平位置是通過(guò)橫梁與立柱的左、右兩側(cè)面的螺母，絲杠吊在立柱頂面的蝸輪箱上，兩個(gè)蝸輪箱各伸出一根傳動(dòng)軸與橫梁升降電機(jī)聯(lián)接，如果旋轉(zhuǎn)一根傳動(dòng)軸可得到那端橫梁升或降，即達(dá)到調(diào)整橫梁精度的目的。

調(diào)整時(shí)，松開緊定螺釘、退出聯(lián)軸器，按需要方向旋轉(zhuǎn)絲杠，調(diào)好后裝好聯(lián)軸器，將緊定螺釘旋緊。

以上大體闡述了10米立車的修復(fù)和局部的精度恢復(fù)，并且說(shuō)明了正確的檢查步驟和合理的維修方法是排除故障成功與否的重要標(biāo)志。