淺述數(shù)控車軸磨床測(cè)量?jī)x修復(fù)工藝

王家福 劉決志 李立群

摘要：國外先進(jìn)設(shè)備和高精度設(shè)備考慮到人為因素的影響，考慮到人為因素影響可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，一般都具有自我診斷和自我保護(hù)的功能。本文所述就是上述功能的一種正常現(xiàn)象，但用戶必須排除由此產(chǎn)生“死機(jī)”現(xiàn)象的主要故障原因，才能正常開動(dòng)設(shè)備。經(jīng)過筆者認(rèn)真探索，仔細(xì)研究，在掌握了測(cè)量?jī)x基本結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，清除了產(chǎn)生報(bào)警的缺陷，再次啟動(dòng)機(jī)床進(jìn)行了車軸的磨削作業(yè)操作，整個(gè)作業(yè)過程沒有產(chǎn)生不正?，F(xiàn)象，實(shí)踐證明，該操作方法是可行的，完全達(dá)到了預(yù)期效果。

Abstract： Foreign advanced equipment and high-precision equipment considering the influence of human factors， considering the possible risk caused by human factors， generally have the function of self-diagnosis and self-protection. This article is a normal phenomenon of the above functions， but the user must eliminate the resulting "crash" phenomenon of the main fault， in order to start the equipment normally. After the author explore earnestly， careful study， the mastery of the basic structure and working principle of the measuring instrument， on the basis of clearing the defects of the generated alarm again start the machine to carry on the axle grinding operations， the whole operation process does not produce abnormal phenomenon， practice has proved that the operation method is feasible， completely reach the expected effect.

關(guān)鍵詞：數(shù)控磨床;測(cè)量?jī)x;自我診斷;報(bào)警;停機(jī);修復(fù)

Key words： CNC grinding machine;measuring instrument;self diagnosis;call the police;downtime;repair

中圖分類號(hào)：TG519.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）19-0141-02

0? 引言

隨著鐵路運(yùn)輸?shù)母咚倩l(fā)展，對(duì)軌道交通所采用的貨運(yùn)車輛（以下簡(jiǎn)稱貨車）提出了相應(yīng)的要求;故此，對(duì)貨車的關(guān)鍵零配件提出了更高的技術(shù)要求。為了適應(yīng)上述要求，本公司于2004年從西班牙DANOBAT公司進(jìn)口了HG913000A2R型數(shù)控成型磨床，以用于生產(chǎn)貨車轉(zhuǎn)向架總成的重要零件-車軸。（圖 1）

1? 機(jī)床性能及測(cè)量系統(tǒng)特點(diǎn)

1.1 機(jī)床性能

①HG913000A2R型數(shù)控成型磨床（以下簡(jiǎn)稱磨床）的X軸采用光柵尺全閉環(huán)控制;②砂輪軸采用動(dòng)靜壓軸承，使用意大利BALANCE公司主軸動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng);

1.2 機(jī)床測(cè)量系統(tǒng)特點(diǎn)

①測(cè)量?jī)x采用絕對(duì)值在線測(cè)量;②測(cè)量?jī)x采用計(jì)算機(jī)控制整個(gè)測(cè)量過程;③測(cè)量?jī)x和CNC（數(shù)控系統(tǒng)）通訊采用數(shù)字量的方式;④計(jì)算機(jī)的測(cè)量界面通過VNC server及VNC viewer方式在CNC的PCU上顯示;⑤機(jī)床的控制精度為0.002mm，實(shí)際加工精度在0.005mm以內(nèi)。

2? 數(shù)控磨床測(cè)量?jī)x的原理和結(jié)構(gòu)（圖2）

2.1 測(cè)量?jī)x的原理

車軸磨床在線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)采用的是將測(cè)量頭和MAPOSS（馬波斯）P7型量?jī)x信息處理器獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給西門子840D系統(tǒng)，與CNC系統(tǒng)中設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)達(dá)到尺寸要求時(shí)，通過西門子S7- 300型PLC（可編程控制器）系統(tǒng)對(duì)機(jī)床發(fā)出信號(hào)，并結(jié)束磨削加工，從而有效控制了加工精度。

磨床在磨削工件前，先用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)對(duì)磨床的測(cè)量?jī)x進(jìn)行校準(zhǔn)，然后將工件所要求的尺寸輸入程序中，這樣就可以對(duì)工件進(jìn)行磨削加工（磨床在磨削工件時(shí)，測(cè)量?jī)x支持在線測(cè)量，同時(shí)將所測(cè)得數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)），以達(dá)到加工后所需要的尺寸要求。

2.2 測(cè)量?jī)x機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（圖3）

2.3 測(cè)量?jī)x的顯示面板（圖4）

圖4中的左側(cè)表示上測(cè)尺;右側(cè)表示下測(cè)尺。

具體表述如下：

X：實(shí)際軸的移動(dòng)（海德漢光柵尺 讀取）

G：測(cè)量頭的移動(dòng)，從-1到+1的最大移動(dòng)范圍，0是中間距離。（馬波斯? ?R10 讀?。?/p>

D：軸讀數(shù)的理論直徑

F：軸的移動(dòng)速度

Xm：軸應(yīng)該到達(dá)的位置（編程位置）

ToGo：到編程終點(diǎn)的距離

3? 磨床測(cè)量?jī)x的故障原因及功能恢復(fù)

3.1 故障原因

由于該設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)和受到南方潮濕天氣高濕度的影響，測(cè)量?jī)?nèi)部的部份裝置極易產(chǎn)生銹蝕，而當(dāng)測(cè)量?jī)x由于銹蝕而無法實(shí)施正確的測(cè)量動(dòng)作時(shí)。其內(nèi)部設(shè)置的專用報(bào)警蜂鳴器就會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，同時(shí)，機(jī)床也將無法啟動(dòng)。

3.2 故障的人工排除法

由上述可見，這類高精度、高自動(dòng)化的機(jī)床在自診斷和自控制方面有其先進(jìn)的一面。而相應(yīng)的，如果在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)就會(huì)由于維護(hù)保養(yǎng)的不到位，而造成機(jī)床的停止工作或產(chǎn)生誤動(dòng)作。對(duì)于這類故障的排除，一般由專業(yè)的機(jī)床保養(yǎng)和維修人員進(jìn)行。筆者簡(jiǎn)述如下：

3.2.1 拆卸相關(guān)零部件

①將測(cè)量?jī)x從設(shè)備上取下;②拆除量?jī)x外護(hù)板;③拆除步進(jìn)電機(jī)、滾珠絲桿的聯(lián)軸節(jié)、滾珠絲桿和螺母，取下上壓板斜鍥及拖板線軌。

3.2.2 清洗和檢查相關(guān)零部件

①用煤油清洗和擦拭拖板、線軌和支座;②檢查相關(guān)零零部件的銹蝕（見圖5）程度;③采用刮刀和油石對(duì)銹蝕處進(jìn)行刮修和研磨（注意保證平面度和垂直平行度）;基于銹蝕處面肯定低于原基準(zhǔn)面的科學(xué)機(jī)理，在刮修和研磨時(shí)，一定要先從高點(diǎn)向低點(diǎn)同時(shí)刮修和研磨，有效保證其平面度和垂直平行度。注意：修復(fù)后在安裝壓板調(diào)整斜鍥時(shí)，斜鍥調(diào)整不能過緊或過松，以確保線軌滾動(dòng)的平穩(wěn)性;④檢查線軌的銹蝕狀態(tài)，無法滾動(dòng)的線軌應(yīng)對(duì)其進(jìn)行更換;⑤最后將量?jī)x內(nèi)部擦拭干凈，逐步順序安裝各個(gè)配件;⑥線軌和絲杠上涂刷適量鋰基脂;⑦重新調(diào)整壓板斜鍥到最佳位置;⑧連接步進(jìn)電機(jī)和滾珠絲桿的聯(lián)軸節(jié)，蓋上外護(hù)板完成修復(fù)。（圖6）

4? 結(jié)束語

綜上可見，先進(jìn)的設(shè)備在使用過程，同時(shí)必須做好保養(yǎng)和維護(hù)工作，不能只管用，不管養(yǎng)。國外先進(jìn)設(shè)備和高精度設(shè)備考慮到人為因素的影響可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，一般都具有自我診斷和自我保護(hù)的功能。本文所述就是上述功能的一種正?，F(xiàn)象，但用戶必須排除由此產(chǎn)生“死機(jī)”現(xiàn)象的主要故障原因。

筆者在充分掌握本機(jī)所產(chǎn)生“死機(jī)”現(xiàn)象原因的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了相關(guān)的操作辦法和技術(shù)措施。按照本文所描述的方法對(duì)該臺(tái)磨床進(jìn)行檢修操作后，再次啟動(dòng)機(jī)床進(jìn)行了車軸的磨削作業(yè)操作，整個(gè)作業(yè)過程沒有產(chǎn)生不正?，F(xiàn)象，實(shí)踐證明，該操作方法是可行的，完全達(dá)到機(jī)床在線測(cè)量的要求，其相關(guān)的形狀公差和位置公差及粗糙度應(yīng)該說是符合原工作機(jī)械的基本要求的。

參考文獻(xiàn)：

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