王艷君

（天津機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300350）

1 故障現(xiàn)象

Vtrun－36數(shù)控車床加工過程中無(wú)法切斷端面，機(jī)床加工精度明顯下降。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)車床道具中心與主軸同心度相差3.00 mm。經(jīng)過調(diào)查得知該機(jī)床由于工作過程中意外操作造成刀盤與工件相撞，導(dǎo)致加工精度從此下降。機(jī)床刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖1所示。

圖1 Vtrun-36數(shù)控車床刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

2 故障分析

分析確認(rèn)造成故障的主要因素有：①花鍵套與刀盤刀架之間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)；②刀盤刀架與旋轉(zhuǎn)鼠盤之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；③刀架座的定位鼠盤位置發(fā)生變化；④旋轉(zhuǎn)和定位鼠盤嚙合齒損壞嚴(yán)重。

3 故障處理

結(jié)合上述故障原因分析，針對(duì)刀盤進(jìn)行拆解和修理。首先松開6個(gè)M5刀號(hào)標(biāo)記盤安裝螺釘并取下刀號(hào)標(biāo)記盤（取下時(shí)一定要做好標(biāo)記防止刀號(hào)混亂），松開4個(gè)M6的防護(hù)蓋螺釘并取下防護(hù)蓋，由此處可以看到刀盤安裝方式。從鎖緊備帽的開口槽中將花墊鎖片打出，然后松開鎖緊備帽并依次取下花墊和刀盤固定螺母。進(jìn)行上述操作必須在液壓停止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行，刀盤松開鎖緊依靠液壓缸進(jìn)行，若不關(guān)閉液壓系統(tǒng)則刀盤始終在液壓缸作用下處于拽拉狀態(tài)，刀盤固定螺母和鎖緊備帽始終處于受力狀態(tài)，此時(shí)若松開這兩個(gè)螺母需要很大的力矩同時(shí)還容易造成螺紋扣損壞。取掉這些鎖緊螺母和花墊之后就可以將刀盤取下，由于刀盤旋轉(zhuǎn)依靠轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的花鍵進(jìn)行扭矩傳送，取時(shí)一定要沿Z軸方向向外用力敲擊才能使花鍵與花鍵套松開取下刀盤。至此需要拆卸的刀盤部位基本完成。

給兩個(gè)鼠盤涂色后將刀盤重新安裝到原位并將螺母鎖緊，進(jìn)行換刀之后再將刀盤拆下，檢查兩個(gè)鼠盤上的嚙合齒，沒有接觸不良或磨損嚴(yán)重之處。因此確認(rèn)精度不良與齒盤嚙合無(wú)關(guān)。檢測(cè)刀架座的定位鼠盤與刀架座安裝的調(diào)整銷孔，沒有看到兩平面接口錯(cuò)位，然后用拔銷器將刀架座與定位鼠盤中的5個(gè)定位銷逐一取出，經(jīng)過測(cè)量這些定位銷尺寸均為Φ11.5 mm×60 mm，通過檢驗(yàn)這些錐銷沒有變形和磨損，定位鼠盤的各安裝螺栓也沒有松動(dòng)?？梢源_定機(jī)床同心度誤差與刀架座上的定位鼠盤無(wú)關(guān)。

檢測(cè)刀架上的花鍵套與刀架安裝的調(diào)整銷孔，可見兩平面接口發(fā)生錯(cuò)位，用拔銷器取出花鍵套與刀架安裝之間的2個(gè)定位銷，并將6個(gè)M10×50 mm的安裝螺釘松開少許。發(fā)現(xiàn)2個(gè)定位銷都有明顯的變形和磨損，經(jīng)過測(cè)量這些定位銷尺寸都是Φ11.5 mm×60 mm。由于該錐銷不符合國(guó)標(biāo)，為使用調(diào)整銷孔進(jìn)行校對(duì)，從刀架座上定位鼠盤的定位銷中取出一個(gè)原裝非國(guó)標(biāo)的錐銷并將其插入調(diào)整銷孔。然后擰緊所有安裝螺釘，將刀盤裝入機(jī)床并用螺母鎖緊（此時(shí)機(jī)床液壓處于關(guān)閉狀態(tài)），經(jīng)過檢測(cè)機(jī)床刀盤與主軸同心度相差2.70 mm，同心度稍有好轉(zhuǎn)但仍不能滿足使用要求。重新拆下刀盤選用國(guó)標(biāo)Φ12 mm×140 mm的絞刀對(duì)2個(gè)定位孔進(jìn)行絞孔，然后裝入標(biāo)準(zhǔn)的Φ12 mm×60 mm的錐銷，同時(shí)取出調(diào)整銷孔中的錐銷。

檢測(cè)刀架上的旋轉(zhuǎn)鼠盤與刀架安裝的調(diào)整銷孔，可見兩平面接口發(fā)生錯(cuò)位，用拔銷器取出鼠盤與刀架安裝之間的3個(gè)定位銷，并將12個(gè)M10×50的安裝螺釘松開少許。發(fā)現(xiàn)3個(gè)定位銷都有明顯的變形和磨損，經(jīng)過測(cè)量這些定位銷尺寸都是Φ11.5 mm×50 mm，為使用調(diào)整銷孔進(jìn)行校對(duì)，將從刀架座上鼠盤的定位銷中取出的錐銷插入調(diào)整銷孔。然后擰緊所有安裝螺釘，并將刀盤裝入機(jī)床并用螺母鎖緊（此時(shí)機(jī)床液壓處于關(guān)閉狀態(tài)），經(jīng)過檢測(cè)機(jī)床刀盤與主軸同心度為0.03 mm，完全滿足使用要求。再將刀盤拆下，選用國(guó)標(biāo)Φ12 mm×140 mm的絞刀對(duì)3個(gè)定位孔進(jìn)行絞孔，然后裝入標(biāo)準(zhǔn)的Φ12 mm×50 mm的錐銷，取出調(diào)整銷孔中的錐銷，并將其裝入刀座與定位鼠盤中的銷孔中，再次將刀盤裝入機(jī)床并用螺母鎖緊，同時(shí)將花墊鎖片及鎖緊備帽裝入并將備帽鎖緊。進(jìn)行同心度檢測(cè)，測(cè)量結(jié)果為0.03 mm。將刀盤防護(hù)罩以及刀具標(biāo)識(shí)盤裝入，故障修理完畢。

4 精度調(diào)整

機(jī)床同心度調(diào)整方法：將百分表裝入磁力表架并將其固定于主軸卡盤，檢驗(yàn)棒裝入刀具刀套，將機(jī)床X、Z軸返回參考點(diǎn)并旋轉(zhuǎn)刀盤使檢驗(yàn)棒處于當(dāng)前刀位。移動(dòng)X、Z軸使百分表觸及檢驗(yàn)棒表面然后旋轉(zhuǎn)主軸查看X軸方向表的讀數(shù)是否一致，若有差別移動(dòng)X軸，直到該方向表的讀數(shù)相同。然后旋轉(zhuǎn)主軸百分表的讀數(shù)最大差值即是同心度誤差。該機(jī)床測(cè)量同心度時(shí)X軸坐標(biāo)值為－540.114，然后將原點(diǎn)坐標(biāo)輸入系統(tǒng)即可。

5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

數(shù)控車床撞刀事故為常見事故，在刀盤修復(fù)與調(diào)整過程中要注意以下3點(diǎn)。

（1）拆卸刀位相關(guān)部件是要做好標(biāo)記，防止修復(fù)后刀位錯(cuò)亂；

（2）液壓動(dòng)力的換刀機(jī)構(gòu)一定要保證系統(tǒng)泄壓，防止拆卸過程中發(fā)生運(yùn)動(dòng)碰撞；

（3）機(jī)床原點(diǎn)坐標(biāo)補(bǔ)償時(shí)，要認(rèn)真閱讀設(shè)備系統(tǒng)相關(guān)說明，區(qū)分直徑補(bǔ)償和半徑補(bǔ)償，避免發(fā)生碰撞。