盧紀(jì)昇

（南京汽輪電機(jī)集團(tuán)有限責(zé)任公司，江蘇 南京210037）

1 數(shù)控鏜銑床的維護(hù)

對(duì)于一般設(shè)備而言，在使用過程中產(chǎn)生的振動(dòng)、摩擦、磨損是造成設(shè)備精度不斷降低的主要因素，而解決上述問題的關(guān)鍵在于是否能夠很好地對(duì)設(shè)備進(jìn)行精心的維護(hù)和保養(yǎng)。我公司的一臺(tái)8英寸數(shù)控鏜銑床是1978年從美國Ingersoll公司引進(jìn)的，1980年投入使用。該機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)如下：鏜桿直徑為203.2mm，工作臺(tái)尺寸為12000mm×4000mm，機(jī)床主軸上下方向的行程（Y 軸）為4000mm，數(shù)控系統(tǒng)為西班牙FAGOR公司的8025系統(tǒng)。使用至今已30多年，是我公司加工汽輪機(jī)上前、中、后缸的重點(diǎn)主力設(shè)備。

對(duì)于此臺(tái)設(shè)備的維護(hù)工作，考慮到其使用年份已經(jīng)很長，屬于一臺(tái)超齡使用設(shè)備，所以我們?cè)谶M(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)時(shí)需要采取一些較為特殊的方法，同時(shí)應(yīng)用一些較為現(xiàn)代的探測方式來對(duì)其進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。在機(jī)床的機(jī)械方面，我們除了嚴(yán)格貫徹一般通用的日保、周保和一級(jí)保養(yǎng)、二級(jí)保養(yǎng)之外，還專門增加了一項(xiàng)半周檢驗(yàn)項(xiàng)目，就是對(duì)鏜銑床滑枕和主軸箱的機(jī)械潤滑油進(jìn)行化驗(yàn)。采用聽聲或測振的方式來判斷各個(gè)傳動(dòng)件的運(yùn)行情況是有一定效果的，但是很難對(duì)傳動(dòng)部件的磨損情況有一個(gè)準(zhǔn)確的了解，只有等到磨損情況已經(jīng)很嚴(yán)重時(shí)才能知曉。我們認(rèn)為機(jī)床各傳動(dòng)件之間雖然有潤滑油潤滑，但總存在一定的摩擦，特別是機(jī)床在長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后這種摩擦勢(shì)必會(huì)加大，摩擦造成的金屬磨損就會(huì)產(chǎn)生金屬細(xì)末融進(jìn)潤滑油，因此我們應(yīng)定期對(duì)潤滑油中的金屬微粒含量進(jìn)行定量檢測，以判斷傳動(dòng)部件之間的磨損是否存在較大變化，從而預(yù)先確定傳動(dòng)部件的實(shí)際工作狀況。

對(duì)于機(jī)床電氣控制柜，我們采取的日常維護(hù)包括：（1）機(jī)床電氣柜的散熱通風(fēng)。通常安裝于電柜門上的熱交換器或軸流風(fēng)扇，能對(duì)電控柜的內(nèi)外進(jìn)行空氣循環(huán)，促進(jìn)電控柜內(nèi)的發(fā)熱裝置或元器件散熱。應(yīng)定期檢查控制柜上的熱交換器或軸流風(fēng)扇的工作狀況、風(fēng)道是否堵塞，否則會(huì)引起柜內(nèi)溫度過高而使系統(tǒng)不能可靠運(yùn)行，甚至造成過熱報(bào)警。（2）為機(jī)床電氣控制柜安裝了自動(dòng)關(guān)閉門。我們知道，加工車間飄浮的灰塵、油霧和金屬粉末落在電氣柜上容易造成元器件間絕緣電阻下降，從而引發(fā)故障。因此，電氣控制柜平時(shí)應(yīng)將門處于關(guān)閉狀態(tài)。（3）支持電池的定期更換。數(shù)控系統(tǒng)存儲(chǔ)參數(shù)用的存儲(chǔ)器采用CMOS器件，其存儲(chǔ)的內(nèi)容在數(shù)控系統(tǒng)斷電期間靠支持電池供電保持。

對(duì)于機(jī)床電氣控制柜的維護(hù)，考慮到生產(chǎn)車間的機(jī)床設(shè)備較多，各種作業(yè)對(duì)機(jī)床的電氣數(shù)控部分有著一定的干擾，時(shí)間一長必然影響到機(jī)床的正常運(yùn)行，經(jīng)過分析研究，我們將這些干擾大致分類，并有針對(duì)性地采取了相應(yīng)的保護(hù)措施。第一類是電磁波干擾，車間現(xiàn)場作業(yè)的電焊機(jī)和電火花機(jī)都能產(chǎn)生這種電磁波干擾。而這種高頻輻射能量通過空間傳播，被附近的數(shù)控系統(tǒng)所接收，如果能量足夠，就會(huì)干擾數(shù)控機(jī)床的正常工作。對(duì)于這一問題，我們采取動(dòng)力線與信號(hào)線分離的方式，以減少和防止磁場耦合和電場耦合的干擾。同時(shí)變頻器中的控制電路接線要距離電源線至少100mm以上，兩者絕對(duì)不放在同一個(gè)導(dǎo)線槽內(nèi)。第二類是供電線路干擾，我們知道，動(dòng)力電網(wǎng)的一種干擾是由大電感負(fù)載所引起的。大電感在斷電時(shí)要把存儲(chǔ)的能量釋放出來，在電網(wǎng)中形成的高峰尖脈沖，其產(chǎn)生是隨機(jī)的，由于這種電感負(fù)載產(chǎn)生的干擾脈沖頻域?qū)?，特別是高頻窄脈沖，峰值高，能量大，干擾嚴(yán)重但變化迅速，不會(huì)引起電源監(jiān)控的反應(yīng)，如果通過供電線路竄入數(shù)控系統(tǒng)，引起的錯(cuò)誤信息會(huì)導(dǎo)致CPU停止運(yùn)行，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失。針對(duì)這一問題，我們?cè)跈C(jī)床的電路中增加了壓敏電阻，為數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)裝置電源引入部分壓敏電阻的保護(hù)電路。在電路中加入壓敏電阻，可對(duì)線路中的瞬變、尖峰等噪聲起一定的保護(hù)作用。壓敏電阻是一種非線性過電壓保護(hù)元件，抑制過電壓能力強(qiáng)，反應(yīng)速度快，平時(shí)漏電流很小，而放電能力異常大，可通過數(shù)千安培電流，且能重復(fù)使用。

2 數(shù)控鏜銑床的局部改進(jìn)

我公司進(jìn)口的8英寸數(shù)控鏜銑床是20世紀(jì)70年代的產(chǎn)物，在整體技術(shù)結(jié)構(gòu)上與現(xiàn)代機(jī)床有著很大的差距，圖1為這臺(tái)數(shù)控鏜銑床鏜桿驅(qū)動(dòng)用齒輪箱局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 傳動(dòng)齒輪箱局部結(jié)構(gòu)示意圖

從圖1中我們可以看到，輸入電機(jī)采用的是老式的交流變頻電動(dòng)機(jī)，從而需要一套復(fù)雜的變速傳動(dòng)來滿足機(jī)床鏜桿切削時(shí)不同轉(zhuǎn)速的需求，這無疑增加了機(jī)床在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的復(fù)雜性，使機(jī)床的維護(hù)檢修成本居高不下。另外，由于這套機(jī)構(gòu)過于龐大復(fù)雜，只能將其安置在鏜銑床機(jī)床主軸的尾部，造成鏜銑床滑枕上下移動(dòng)時(shí)始終存在一個(gè)重力偏置，對(duì)機(jī)床上下方向的移動(dòng)導(dǎo)軌也存在一定的偏力矩，容易造成導(dǎo)軌損壞。

針對(duì)上述問題，我們經(jīng)過反復(fù)探討并對(duì)其他較為現(xiàn)代的數(shù)控鏜銑床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，決定對(duì)此臺(tái)機(jī)床的鏜桿傳動(dòng)齒輪箱進(jìn)行現(xiàn)代化改進(jìn)，具體的改進(jìn)如圖2所示。對(duì)照?qǐng)D1可見，由于我們采用了較為先進(jìn)的數(shù)字伺服電機(jī)，整個(gè)傳動(dòng)齒輪箱的結(jié)構(gòu)大大簡化了，中間只需要一個(gè)兩級(jí)變速齒輪就可滿足機(jī)床在各種工作轉(zhuǎn)速下對(duì)切削扭矩的要求。整個(gè)傳動(dòng)齒輪箱由于減少了一根中間過渡軸，重量大大減輕（不到原來的50%），這使機(jī)床垂直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)軌偏置力矩的情況有了大大的改善，從而有利于機(jī)床的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

圖2 改進(jìn)后的傳動(dòng)齒輪箱局部示意圖

經(jīng)過此次局部改造后，我們對(duì)該機(jī)床的幾何精度進(jìn)行了檢測。經(jīng)檢驗(yàn)，所有與改造相關(guān)的設(shè)備部件精度都能達(dá)到新機(jī)出廠時(shí)的精度范圍，比如主軸錐孔徑向跳動(dòng)為0.002mm，主軸的徑向跳動(dòng)為0.005mm等?，F(xiàn)在機(jī)床已交付車間，投入了繁忙的汽輪機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)中。

3 結(jié)語

大型數(shù)控鏜銑床是數(shù)控機(jī)床中復(fù)雜程度與技術(shù)含量均較高的設(shè)備，我公司還有很多同類型設(shè)備。通過對(duì)于日常維護(hù)的研究和有重點(diǎn)的保養(yǎng)，我們掌握了很多大型數(shù)控設(shè)備的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。另外，這次大修改造，使我們對(duì)數(shù)控機(jī)床的理解更上一個(gè)層次，不僅使機(jī)床的靜態(tài)精度與性能得到了提升，而且大大提高了工程技術(shù)人員的綜合技術(shù)素質(zhì)。有了這次成功改造的經(jīng)驗(yàn)，在面對(duì)我公司其他同類型或不同類型的數(shù)控設(shè)備的檢修、維護(hù)以及局部現(xiàn)代化改造時(shí)，我們將充滿信心。

［1］席文杰.最新數(shù)控機(jī)床加工工藝編程技術(shù)與維護(hù)維修實(shí)用手冊(cè)［M］.吉林省電子出版社，2004

［2］趙志修.機(jī)械制造工藝學(xué)［M］.機(jī)械工業(yè)出版社，1985

［3］汪琪，李鈞.機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算［M］.中國致公出版社，1998