摘 要：我公司自從引進(jìn)第一臺(tái)深孔鉆后，經(jīng)過(guò)安裝調(diào)試，到機(jī)床可以鉆孔，經(jīng)歷了幾個(gè)月的時(shí)間。在初期使用過(guò)程中，完成了2塊30萬(wàn)千瓦高加管板、2塊60萬(wàn)千瓦高加管板的鉆孔工作，但是檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)鉆孔精度和機(jī)床穩(wěn)定性都很差，如只鉆一些對(duì)精度要求不高的產(chǎn)品還勉強(qiáng)可以，根本無(wú)法進(jìn)行AP1000管板的加工。為了使深孔鉆床能夠滿足管板鉆孔的要求，我們對(duì)鉆孔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和機(jī)床原理進(jìn)行了深入的分析研究，對(duì)機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)都做了優(yōu)化調(diào)整，同時(shí)還完成了部分備件的國(guó)產(chǎn)化。

關(guān)鍵詞：深孔鉆床;液壓系統(tǒng);優(yōu)化

1 機(jī)械、液壓系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整

1.1 機(jī)械系統(tǒng)調(diào)整

在機(jī)床調(diào)整初期，為了提高鉆孔精度，使相鄰孔距公差能夠滿足要求，對(duì)主軸和BOZA座的同軸度、立柱位置等進(jìn)行了多次的觀測(cè)和調(diào)整，機(jī)床的鉆孔精度有所提高，但同時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)床的穩(wěn)定性不好，如某次進(jìn)行9個(gè)孔的鉆孔試驗(yàn)時(shí)，檢測(cè)結(jié)果相鄰兩孔距離公差都在0.3mm/1000mm以內(nèi)，但再次鉆9個(gè)孔試驗(yàn)時(shí)，檢測(cè)結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)超差，其中最大的相鄰兩孔距離公差超過(guò)1mm/1000mm。經(jīng)過(guò)分析我們認(rèn)為該機(jī)床的穩(wěn)定性存在問(wèn)題，為保證AP1000管板鉆孔的順利進(jìn)行，必須提高機(jī)床的穩(wěn)定性。另外機(jī)床的排屑系統(tǒng)存在排屑不暢問(wèn)題，也要對(duì)其進(jìn)行改造。

1.1.1 提高機(jī)床的穩(wěn)定性

針對(duì)機(jī)床穩(wěn)定性的問(wèn)題，從兩個(gè)方面入手解決了這一問(wèn)題，第一是加大Y1、Y2、Y3軸間夾緊效果，消減鉆孔時(shí)3個(gè)軸的上下竄動(dòng);第二是對(duì)X、Y軸導(dǎo)軌進(jìn)行加固。具體如下：

①為了增強(qiáng)鉆孔時(shí)Y1、Y2、Y3軸的穩(wěn)定性，在原有夾緊裝置的基礎(chǔ)上，再增加一套夾緊裝置，位置確定在3個(gè)BOZA頂端的后部。首先對(duì)這部分的表面進(jìn)行加工，根據(jù)公司現(xiàn)有的條件，使用130移動(dòng)式鏜床進(jìn)行加工，期間克服了機(jī)床定位，找正等困難，然后開(kāi)始安裝夾緊裝置，連接液壓管路。

②對(duì)于X、Y軸導(dǎo)軌，原有機(jī)床導(dǎo)軌剛性較差，機(jī)床滑座在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生“漂移”，為增強(qiáng)導(dǎo)軌剛性，需要采取加固措施。具體為先經(jīng)過(guò)計(jì)算確定銷孔位置，然后進(jìn)行鉆孔、加入固定銷、填充密封膠，最后對(duì)導(dǎo)軌平面進(jìn)行刮研平整。

1.1.2 排屑系統(tǒng)的改造

機(jī)床在使用過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)它的排屑系統(tǒng)效果不太好，當(dāng)有長(zhǎng)鐵屑時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)生在某一段堵住的情況，同時(shí)還存在原有的鐵屑箱太小，不能滿足生產(chǎn)需要。針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題我們對(duì)排屑系統(tǒng)進(jìn)行改造，采取的方法是將北側(cè)的排屑系統(tǒng)的所有裝置去除，新做一個(gè)鐵屑箱和接油槽安放在東側(cè)鐵屑傳送帶下方，同時(shí)對(duì)電氣線路、油路和急停系統(tǒng)進(jìn)行了重新的連接和調(diào)整。改造后消除了鐵屑堵塞現(xiàn)象，提高了排屑系統(tǒng)的工作效率。

經(jīng)過(guò)上述調(diào)整后，機(jī)床鉆孔精度得到穩(wěn)定，為了進(jìn)一步提高精度，我們決定對(duì)機(jī)床的液壓系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

1.2 液壓系統(tǒng)優(yōu)化

1.2.1 優(yōu)化壓力值

首先確定調(diào)整后的壓力值范圍，同時(shí)針對(duì)每個(gè)壓力值進(jìn)行鉆孔實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)逐一試驗(yàn)后，把X軸夾緊壓力、導(dǎo)套向前的壓力等都優(yōu)化為最佳值。為正式產(chǎn)品提供了有效的參數(shù)保證。

1.2.2 改造部分液壓?jiǎn)卧?/p>

對(duì)控制導(dǎo)套移動(dòng)的液壓回路進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，相比原來(lái)增加了一套電磁閥，使得前后換向時(shí)的控制更加靈活可靠。

1.2.3 增加切削油加熱裝置

在鉆孔過(guò)程中，切削油需要在一定的溫度范圍內(nèi)，才能保證機(jī)床正常工作。而在冬天早晨剛開(kāi)機(jī)時(shí)，油溫只有5℃左右，距離要求相差較多，開(kāi)始我們采取啟動(dòng)機(jī)床自帶的預(yù)熱程序這種辦法，不過(guò)用此種方式達(dá)到需要溫度要預(yù)熱2小時(shí)，但這樣每天早晨都特別耽誤時(shí)間，為此我們經(jīng)過(guò)研究決定增加一套切削油加熱裝置，具體規(guī)格尺寸經(jīng)計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量后確定。安裝完成投入使用后，在停機(jī)時(shí)此裝置能將切削油恒定在我們需要的一個(gè)溫度，這就保證了早晨開(kāi)機(jī)時(shí)的油溫也可以滿足正常鉆孔條件，省去了切削油預(yù)熱過(guò)程。

經(jīng)過(guò)上述機(jī)械、液壓系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整，此臺(tái)深孔鉆床鉆孔精度和穩(wěn)定性都得到了明顯提高，在進(jìn)行27個(gè)孔的鉆孔試驗(yàn)時(shí)，已能確保出口端相鄰兩孔距離公差都在0.3mm以內(nèi)。此后又經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的工藝試驗(yàn)，檢測(cè)出的鉆孔數(shù)據(jù)也都能滿足AP1000管板鉆孔要求。

2 電氣系統(tǒng)的優(yōu)化

這臺(tái)深孔鉆的電氣控制部分采用了最新的西門子840D數(shù)控系統(tǒng)，整體性能良好，且制造廠為了方便用戶使用開(kāi)發(fā)了專門的用戶界面，里面集成了很多復(fù)雜功能，這樣使我們操作起來(lái)比較簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度較高。但在機(jī)床使用過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)有些地方操作方式不太符合我們的使用習(xí)慣，且機(jī)床沒(méi)有防止打錯(cuò)孔這一功能。另要增加verifier功能，由于此臺(tái)機(jī)床原來(lái)沒(méi)有防止打錯(cuò)孔的功能，并且我公司在加工60萬(wàn)高加管板時(shí)出現(xiàn)過(guò)打錯(cuò)孔情況，于是我們針對(duì)此機(jī)床開(kāi)發(fā)了verifier功能，用來(lái)保證在加工程序出錯(cuò)或誤操作等情況下，機(jī)床不會(huì)在管板的非鉆孔坐標(biāo)上進(jìn)行鉆孔，同時(shí)觸發(fā)報(bào)警停止加工，提醒操作者進(jìn)行檢查。此功能是通過(guò)在專門開(kāi)發(fā)的用戶界面上輸入相鄰兩孔的X、Y軸中心距等參數(shù)，然后經(jīng)由后臺(tái)程序進(jìn)行計(jì)算，來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床只在我們要求的坐標(biāo)上進(jìn)行鉆孔，verifier功能的實(shí)現(xiàn)除了需增加少量PLC程序外，主要是通過(guò)編寫的VERIFIER.SPF和VERIF.COM兩個(gè)文件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 備件國(guó)產(chǎn)化

這臺(tái)機(jī)床是由意大利SIRMU公司生產(chǎn)的，所有的零部件都是歐洲制造的，為了確保機(jī)床能夠長(zhǎng)期正常運(yùn)行，需要采購(gòu)大量零部件備用，而這些歐洲制造的零部件價(jià)格相當(dāng)昂貴，且供貨周期很長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)我們針對(duì)功能、技術(shù)指標(biāo)等的分析發(fā)現(xiàn)有些是可以國(guó)產(chǎn)化的，其中過(guò)濾用的濾紙經(jīng)過(guò)國(guó)產(chǎn)化后，使用效果一樣，但價(jià)格從原來(lái)的每卷1000歐元變成1000元人民幣，一年下來(lái)能為公司節(jié)約80000多元（每個(gè)月需更換一卷濾紙）。同時(shí)我們也對(duì)一些低壓電氣元件的備件進(jìn)行了國(guó)產(chǎn)化。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我公司的深孔鉆床在經(jīng)過(guò)了增加新夾緊裝置、加固導(dǎo)軌、液壓系統(tǒng)優(yōu)化、調(diào)整機(jī)床控制程序、增加verifier功能這些優(yōu)化后，整體性能得到很大提升，已能夠安全可靠的對(duì)高精度產(chǎn)品進(jìn)行鉆孔工作，之后又經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的工藝試驗(yàn)，檢測(cè)出的鉆孔數(shù)據(jù)完全滿足AP1000管板鉆孔的要求，最終保證了管板深孔加工，機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)良好。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉文英，王芳，等.高精度深孔鉆床結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2018（19）.

作者簡(jiǎn)介：楊杰（1976-），男，漢族，吉林人，碩士，工程師，研究方向：機(jī)械工程。