李書(shū)存
(北京二七軌道交通裝備有限責(zé)任公司 北京)
MC625MF4K數(shù)控龍門(mén)銑床(白俄羅斯產(chǎn)),數(shù)控系統(tǒng)為西門(mén)子840D。機(jī)床工作臺(tái)8 m×5 m。工作臺(tái)拖動(dòng)件由模數(shù)20的蝸桿(相應(yīng)國(guó)產(chǎn)機(jī)床蝸桿模數(shù)為19)與12塊蝸母條組成。機(jī)床使用1年后,用耐磨材料粘接的12塊蝸母條齒形面嚴(yán)重破損,多處斷裂脫離。機(jī)床生產(chǎn)廠家進(jìn)廠更換一套蝸母條,費(fèi)用25萬(wàn)元人民幣,又使用1年后出現(xiàn)同樣故障??紤]到外方修理費(fèi)用較高改在國(guó)內(nèi)修復(fù),蝸母條修復(fù)后,機(jī)床導(dǎo)軌中間部位相距4 m的兩點(diǎn),工作臺(tái)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)阻值高,工作臺(tái)不移動(dòng)時(shí)阻值繼續(xù)增高,電機(jī)溫升也增高,直到極限停機(jī)。之后,反復(fù)出現(xiàn)停機(jī)故障。
分析原因認(rèn)為,更換的蝸母條修復(fù)處有高點(diǎn),蝸母條的對(duì)接口誤差大;蝸母條配合間隙小、不均勻,致使蝸母條負(fù)載大于工作臺(tái)原有狀態(tài);將原油品改為N32液壓油不妥、油偏??;導(dǎo)軌可能有拉傷導(dǎo)致了負(fù)載增大。
(1)檢查機(jī)床工作臺(tái)運(yùn)行情況。用厚簿塞尺塞床身定位導(dǎo)軌與工作臺(tái)立導(dǎo)軌兩側(cè)間隙:工作臺(tái)開(kāi)到床頭端和床尾端可塞入0.03 mm,工作臺(tái)在床身中間0.02 mm塞尺不入。工作臺(tái)X向進(jìn)刀用百分表測(cè)量,指令進(jìn)0.01 mm,實(shí)際工作臺(tái)進(jìn)0.05 mm,再靠光柵尺控制回到0.01 mm,有過(guò)沖爬行現(xiàn)象。
(2)做初步修復(fù)處理。更換工作臺(tái)蝸母條時(shí),原蝸母條一側(cè)破碎較多,測(cè)量床身定位導(dǎo)軌寬度與工作臺(tái)配合導(dǎo)軌尺寸間隙時(shí),發(fā)現(xiàn)工作臺(tái)配合導(dǎo)軌尺寸比床身導(dǎo)軌分別大0.02 mm、0.05 mm。長(zhǎng)8 m的工作臺(tái)導(dǎo)軌只有0.02 mm配合間隙,一旦形成靜壓時(shí),間隙還不到0.01 mm,再加床身導(dǎo)軌水平及直線度誤差,間隙顯然偏小,負(fù)載之大可想而知。幾經(jīng)商討,將鑲條磨去0.05 mm,經(jīng)安裝試車,爬沖現(xiàn)象消除。
(3)機(jī)床運(yùn)行增益率高、溫升高、到極限時(shí)停機(jī)報(bào)警故障的排查。工作臺(tái)運(yùn)行有爬行和走刀不穩(wěn)定現(xiàn)象,測(cè)量工作臺(tái)起浮量0.065 mm,運(yùn)行時(shí)東側(cè)一端為 0.03 mm。微調(diào)液壓閥,用水平儀測(cè)量工作臺(tái)垂直和水平面的不直度約0.06 mm;兩導(dǎo)軌不平度約0.05 mm。用百分表測(cè)工作臺(tái)移動(dòng),數(shù)控系統(tǒng)指令進(jìn)刀0.01 mm,實(shí)際進(jìn)刀0.05 mm,有過(guò)沖且無(wú)返回現(xiàn)象。檢測(cè)鑲條間隙3段位置:東側(cè)0.03 mm塞尺可入,中間0.02 mm不入,西側(cè)0.03 mm可入。導(dǎo)軌用油改為N32液壓油,不符合重型機(jī)床導(dǎo)軌用油技術(shù)要求,導(dǎo)致過(guò)沖爬行,換回原標(biāo)定的N46號(hào)優(yōu)質(zhì)抗磨液壓導(dǎo)軌油。
(4)修磨可調(diào)鑲條,磨去厚度0.02~0.03 mm,配合間隙均在0.05~0.07 mm。裝上經(jīng)修磨后的鑲條試車,數(shù)控系統(tǒng)指令工作臺(tái)進(jìn)刀0.01 mm,實(shí)際工作臺(tái)相應(yīng)進(jìn)刀0.01 mm,消除了過(guò)沖現(xiàn)象。
(5)檢查蝸母條對(duì)接口尺寸是否符合導(dǎo)程誤差。用測(cè)量專用工具,在導(dǎo)板上裝3個(gè)直徑16 mm鋼珠支撐定位,導(dǎo)板上定位一塊百分表,在蝸母條齒面上依次測(cè)量每個(gè)齒。采用工裝隨意放任何角度測(cè)量讀表值,從工作臺(tái)的一端向另一端逐齒測(cè)量,中間還可以隨意反復(fù)在不同位置任意測(cè)量。
測(cè)量時(shí)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的蝸母條上校對(duì)表,定零位連續(xù)測(cè)6個(gè)齒。依次以第一齒條為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)對(duì)接的第二個(gè)齒條的第一齒、第二齒、第三齒、第四齒、第五齒、第六齒。表的定位讀數(shù)重現(xiàn)或在0.01 mm、0.02 mm、0.03 mm正負(fù)范圍內(nèi),即為符合技術(shù)要求。蝸母條鉸孔定位后,未做移動(dòng)調(diào)整,期間多次檢測(cè)數(shù)據(jù)一致沒(méi)有變化。
(6)蝸母條修復(fù)。拆下工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)后放平。蝸母條第六塊擠掉約10 mm×15 mm的一塊,第七塊擠掉3個(gè)同樣的小塊。采用反鑄法修復(fù)蝸母條,即在機(jī)床較好的蝸母條上,用修復(fù)膠鑄出蝸母條的凸齒形,鑄出的凸齒形每塊有1個(gè)齒、2個(gè)齒、3個(gè)齒…6個(gè)齒等多塊。每塊預(yù)先埋入金屬骨架,以增加其強(qiáng)度和剛度。用已鑄好的凸形齒塊,用力壓在已粘接修復(fù)膠的蝸母條凹齒面上。分別修復(fù)粘接的蝸母條凹齒面,保證了修復(fù)后蝸母條的精度和表面粗糙度。修復(fù)后,測(cè)量相鄰齒面誤差≤0.03 mm,符合技術(shù)要求。
配合間隙不符合技術(shù)要求是導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生故障的主要原因。重型機(jī)床導(dǎo)軌用油應(yīng)滿足重型設(shè)備的潤(rùn)滑、耐磨要求,原定的N46號(hào)抗磨液壓導(dǎo)軌油不能隨意改變。