普通立式車床橫梁防傾斜改造及傾斜原因分析

楊志成 臧力佳

摘 要：設計增加一套機床橫梁升降同步檢測裝置及程序，解決機床橫梁在升降過程中的同步檢測問題。達到對橫梁上升下降的實時檢測，提高機床精度等級及安全性能，提升產品質量，提升機床加工可靠性。雙柱立式車床橫梁傾斜原因分析。

關鍵詞：同步檢測；編程控制；精密可靠；原因分析

機床是先進制造技術的載體和裝備工業(yè)的基本生產手段，是裝備制造業(yè)基礎設備，主要為汽車、軍工、農機、工程機械、電力設備、鐵路機車、船舶等行業(yè)服務。我國已連續(xù)幾年成為世界最大的機床消費國和機床進口國。我國是機床生產及需求大國，每年都會生產出大量機床，特別是大型機床。但國內大部分機床的控制及檢測技術還與國外存在一定差距。國內大部分立式車床中橫梁升降大多是由一臺普通電機帶動一根光杠與橫梁兩端絲杠通過減速箱后連接實現同步上升或者下降。上升或下降過程中沒有防傾斜及同步檢測裝置，技術水平落后與國際知名機床行業(yè)，使用過程中也存在一定風險，由于橫梁傾斜造成加工件尺寸超差及橫梁斷裂的事故比比皆是，數控機床正向高速、精密、智能和綠色方向發(fā)展。通過增加橫梁升降防傾斜裝置可保證機床的穩(wěn)定運行。

1 防傾斜裝置工作原理

采用兩個接近開關，檢測出橫梁兩側絲杠上齒輪盤的變化，通過兩個計數器的數值比較，判斷出橫梁兩端行程是否同步，達到對橫梁上升下降的實時檢測。

2 防傾斜裝置安裝

由于國內大部分普通機床沒有橫梁升降檢查裝置，部分機床采用了雙側立柱上端及下端放置限位開關的形式來限制橫梁上下的行程，由于限位開關可靠性較低，橫梁移動過快或者開關經多次碰觸仍然容易發(fā)生故障，所以我們采用感應信號的方式對橫梁升降進行監(jiān)控。國內大部分雙柱立式車床的橫梁升降機構都是由交流電機帶動光杠旋轉經兩側立柱上方減速箱后與兩根絲杠連接，我們在兩個減速箱中設法安裝兩個帶有齒的齒盤（如圖示1）與絲杠端頭連接，在每個齒盤一側放置一個接近開關（圖示4），把接近開關的感應信號接入PIC，采集兩側接近開關發(fā)出的信號，由于橫梁升降由兩側絲杠傳動，如齒盤的齒數為20，絲杠的螺距為10mm，那么感應開關感應一個脈沖時，橫梁升降了0.5mm。這樣如果一側絲杠出現故障而另一側絲杠正常工作，只要設置兩側感應脈沖不能超過幾個，通過PLC程序發(fā)出報警信號立即停止橫梁升降電動機，即可達到對橫梁防傾斜的監(jiān)控。

3 橫梁傾斜原因分析

橫梁升降防傾斜裝置只能檢測橫梁上升或下降過程中有沒有發(fā)生傾斜，一旦發(fā)出報警信號說明橫梁傾斜的事實已經發(fā)生，這樣就需要時間機械的去修復造成機床停機，影響生產效率，為了避免機床停機，我們日常生產過程中要及時分析機床橫梁傾斜的原因，日常加強檢查維護，避免此現象的發(fā)生。普通雙柱立式車床橫梁升降結構比較簡單，橫梁在立柱導軌上作垂直升降運動，橫梁與導軌之間有卡緊用壓板，橫梁后側帶有卡緊缸及均布的卡緊點，卡緊機構與橫梁升降電機有互鎖，橫梁兩側有橫梁升降與絲杠配合的絲母及保險絲母。一旦橫梁發(fā)生傾斜我們就要從與橫梁升降運動有關的機構查找原因。

可以檢查的事項如下：

（1）檢查橫梁頂端與兩個減速箱連接的光杠，有無一側脫開現象。

（2）檢查橫梁頂端兩個減速箱內蝸輪蝸桿有無磨損嚴重現象。

（3）檢查橫梁升降絲杠鎖緊螺母有無松動現象。

（4）檢查橫梁升降絲母有無一側磨損嚴重現象。

（5）檢查橫梁升降絲母與保險絲母有無緊緊貼在一起現象。

（6）檢查橫梁兩側升降卡緊壓板潤滑是否良好，導軌有無研傷現象。

（7）檢查橫梁各個卡緊缸有無單個未工作現象。

（8）檢查橫梁卡緊液壓系統各電磁閥得電情況是否正常。

（9）檢查橫梁升降過程中刀冠是否與硬物撞擊。

（10）檢查電氣系統有無失靈情況存在。

4 結束語

采用接近開關檢測橫梁升降的同步狀態(tài)，結構簡單，方法實用，節(jié)約成本，能夠實時監(jiān)測橫梁升降絲杠的同步狀態(tài)，避免機械設備損壞造成的經濟損失。日常對設備加強巡視檢查及保養(yǎng)，保證設備的安全可靠運行。

參考文獻

[1]佘仲裕.數控機床維修[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011，1.

[2]胡國清.最新數控系統從入門到精通[M].北京：國防工業(yè)出版社，2008，6.

作者簡介：楊志成（1986-），性別：男，民族：滿族，籍貫：遼寧本溪，工作單位：北方重工集團有限公司，職務：機械員，職稱：助理工程師，學位：學士學位，研究方向：機械。