羅馬尼亞12.5m數控立車工作臺的修理工藝

高秀英

（哈爾濱電機廠有限責任公司能源管理部，哈爾濱150040）

1 機床的概況

12.5 m立車是1970年代從羅馬尼亞引進的設備，該設備采用雙立柱結構，卡盤直徑10m，最大加工直徑12.5m。該設備共有兩個刀架：左側刀架為數控銑刀架，并配有銑頭；右側為數控車刀架。設備精度高，剛性好，變形小，應用范圍廣，加工直徑大。該機床還采用數控分度機構，可對工件進行任意角度的旋轉，進行銑槽、鉆孔、鏜孔的加工。工件裝夾一次可對多道工序進行加工，減小裝夾次數及工人的勞動強度，提高了生產效率，是大型制造企業的重點設備。

2 機床現存在的主要問題

經過多年的使用，12m立車卡盤供油的靜壓系統、潤滑系統等液壓元件老化嚴重，機床帶病工作，經常出現故障，但液壓備件由于改型很難買到。供油系統液壓元件出現故障后，造成供油不暢、壓力不穩、加工性能不良，尤其是加工大型工件時最明顯。針對以上故障現象，通過仔細觀察，檢查原來的泵站靜壓系統，發現導軌靜壓回油管路中有黑色粉末狀的顆粒，導軌有研傷。經分析，導軌研傷產生的溝槽使36個靜壓腔與回油槽相通，液壓系統供油時，靜壓腔內的靜壓油直接從研傷產生的溝槽經回油槽回到油箱，出現卸壓現象，不能提供工作臺浮起所需的足夠壓力。研傷導軌產生的鑄鐵碎屑將回油管路部分堵塞并污染了油箱中的油液，由于壓力不穩定，致使加工的工件刀花混亂，機床無法正常工作，處于癱瘓狀態。

3 修理工藝

該設備屬于大型設備，重量大于180t，其下工作臺體積較大，公司內現有設備無法對其進行加工，而上、下工作臺產生的研傷必須修復。另外，還存在液壓系統元件老化、國內無相關備件、進口備件周期長等問題。經多方論證，最終決定重新設計液壓系統，將該設備的液壓系統元件全部改成國內易采購的元件；修復機床工作臺，卡盤導軌面用現有立車進行加工作為基準，下工作臺采用粘接耐磨涂料復印補償的方法進行修復。

3.1 液壓泵站的改造

改造時，首先通過查找該機床設備的原始資料，認真分析液壓泵站的原理圖并進行圖紙轉化，確定新的泵站原理圖。通過圖紙分析，該泵站由三部分組成：（1）靜壓、潤滑系統；（2）夾緊系統；（3）循環冷卻系統。改造時首先到現場仔細與實物進行核對，做好記錄，確定好各出口管路的位置及各壓力閥的調整壓力值，便于正確安裝，以確保輸出壓力值的正確性。

3.2 工作臺的修理

由于該設備的卡盤直徑較大，橫梁升到最高處也無法吊出。常規的吊裝方法是先對設備進行解體。其解體的順序是將機床工作臺放置兩個方箱，將橫梁運動到合理的高度。用木方千斤頂等將橫梁墊好，將機床電源拆除，然后進行刀架、進給箱、刀架滑板、橫梁的拆卸，這樣才能將卡盤吊出、加工修理。如果采用此方法，解體工作周期長、費用高。能否在不拆除刀架、橫梁的基礎上找出一個快捷的吊裝方案呢？通過查閱機床技術資料，對卡盤的重量、結構，吊裝位置以及刀架、橫梁高度，橋式吊車、吊具以及卡盤加工時所經過的路線、轉運方案等進行可行性分析，研究確定了可行的實施方案：

首先是卡盤的吊裝，它直接影響修理工期。通常采用一般的四點吊裝方法進行，但由于橫梁的上升高度有限，阻礙了起升高度，使卡盤無法吊出。為了確保安全，我們充分利用了企業現有的專用橫梁式吊具作為輔助工具，通過對卡盤吊裝位置、橫梁起升高度的測量、鋼絲繩的選用等進行詳細分析，確定了新的吊裝方案，在完全拆除與卡盤有關的零部件后，將卡盤順利吊出，為下一步的修理工作提供了寶貴的時間。

卡盤吊出后，發現上、下導軌都損傷嚴重，上導軌卡盤可以利用現有設備進行加工處理，但底座與立柱相連，如拆除需將設備全部解體，另外，現有加工能力不足，無法進行加工，只能采取就地修理的方法。

一般情況下，在立車上精加工下底座導軌表面，將研傷全部去掉，把去掉的數據記好，再修理上導軌時，將下導軌加工量補償進去，保持原來的位置不發生變化。

由于受到客觀條件限制，上述方法不可行。現采用的方法是：首先加工上工作臺導軌面，使其達到所需的平面度和粗糙度要求。然后，在下導軌粘接耐磨涂料復印補償的方法進行修復。由于卡盤直徑超大，這種方法以前從沒用過，也查不到相關的技術資料，曾咨詢粘接劑生產廠家，也未獲得此方面的經驗。

（1）補償定位墊厚度的確定

根據上工作臺加工去除量、上下導軌磨損量及下導軌精度確定補償定位墊厚度，從而確定耐磨涂料的大概用量。

上工作臺導軌面去除量的確定。上工作臺導軌面加工前，應選擇幾點作為測量基準，以此點測量到導軌面的距離，并做好記錄，待導軌面加工后再次測量，其差值即為上工作臺導軌面去除量。

導軌磨損量的確定。根據上下導軌面研痕的大小，利用深度千分尺分別測量各自的磨損量，以此確定磨損補償量。

測量下導軌面精度的必要性。由于導軌修復采用的是復印粘接法，粘接后的導軌精度如何將取決于現有的導軌精度。如通過測量后發現導軌精度超差，不用調整導軌精度，可利用補償定位墊進行校正，以確保粘接后的導軌精度達到標準要求。

下導軌面精度測量的常規方法。方法1是：調整好中心體水平，以中心體為基準，利用水平儀和檢驗平尺徑向測量、切向測量法調整各導軌面，使其達到規定要求；方法2是：利用中心體軸承，在軸承上安裝自制旋轉測量支架，對三個環靜壓導軌進行測量，找出誤差大小和方向，根據測量數據制作補償定位墊進行調整。

然而由于該設備導軌表面全部研傷、找不到調整墊的放置基準、卡盤直徑較大、制作的測量工具剛性較差等原因，前述兩種常規測量方法都行不通。

最后采用當今最先進的測量方法——激光跟蹤儀測量法。使用該方法測量后的精度誤差在0.05mm以內，完全滿足設備精度要求。測量時，要以水平面為基準。首先將激光跟蹤儀的水平調整好，把中心體端面的水平坐標調整到要求范圍內，使其在一個水平面內，然后分別測量下導軌靜壓腔內底面各點的坐標值，根據測量的數據進行調整補償，并制作相應的補償定位墊（厚度包括加導軌的加工量及磨損量），將補償定位墊放置于下導軌靜壓腔的底面內，再次測量，通過反復修整，直至使其補償定位墊的水平坐標值達到規定要求范圍內即可。測量時應注意環境溫度的變化、振動等因素對測量的影響。

（2）粘接工作

粘接前將導軌研傷的粉末全部清理干凈，將各個回油管路出口全部堵死，防止粘接處理時造成管路堵塞。用角磨機將底座導軌面研傷部位全部打磨，露出嶄新的金屬表面。為了粘接牢固，在導軌表面打磨一些不規則的斜口，由于粘接的涂層厚，最大厚度近4mm，可在導軌表面每隔50mm安裝一個銅螺釘，目的是使粘接更加牢固。下一步要在靜壓腔內放置可拆除的材料，便于粘接后的處理，根據厚度，可采用塑料板，根據每一環靜壓腔的數量、形狀、大小，用手工方法剪裁出形狀相同的鋼板，用此鋼板作為剪裁塑料板的樣板，剪裁后的塑料板，拿到現場，逐個修配，做好標記，將導軌上其它位置的回油槽，也用同樣方法制作好，為了防止粘接劑流動到導軌外，在內外圈上，鑲嵌一圈厚度1mm的鋼板，防止粘接劑流出。

準備工作完成后，進行最重要的粘接工作，先將補償定位墊按編號逐一核對，確認正確后，用膠水固定，再將靜壓腔內的塑料板固定，然后利用清洗劑進行反復清洗。上述工作完成后，可進行粘接。由于粘接劑的固化有時間限制，所以要有幾十人到工作現場。首先，將卡盤吊起，清理干凈用脫膜劑噴涂，目的是防止起模時把可賽新減摩劑帶起。然后，分工、分段同時將膠均勻地涂在下工作臺導軌表面上，粘接劑在常溫下混合后，在45min內粘接有效，因此，要掌握好涂抹的時間。涂抹完后，隨即將卡盤落入底座上，經24h的固化后，用千斤頂，在卡盤四周對稱布置，將卡盤頂起一定間隙，在0.5mm內，用吊車將卡盤慢慢吊起，進行導軌面的修復工作，由于粘接時有空氣進入膠中，造成氣孔，將發現的氣孔用鉆頭鉆，重新修補，將靜壓腔內和回油槽內的塑料板用刀具仔細劃開，清除掉，用角磨機把邊緣部位修復好，靜壓腔內粘接面與導軌間要仔細處理，防止靜壓油進入導軌與粘接劑的縫隙內，這一點非常重要，為增加粘接強度，在靜壓腔立面用進口導軌專用膠，將導軌與粘接劑間均勻涂抹，這樣做的目的是靜壓油不會將粘接劑圖層與導軌表面分離。將機床的供油、回油系統全部清理干凈，落上卡盤，根據說明書要求調整外環、中環、內環靜壓壓力值。使工作臺浮起量達到0.05～0.07mm，試車時，檢驗工作臺的徑向跳動要求0.05mm，實際測得值為0.015mm；工作臺的端面跳動要求0.06mm，實際測得值為0.03mm，各項精度都達到出廠時的幾何精度要求，經過對幾個試件的加工，各項加工精度完全滿足工藝要求。

4 結語

實踐證明，采用上述修理方法切實可行，達到了修理目的，不但節省了資金，也縮短了修理周期，同時，也為今后修理類似設備積累了經驗。

［1］ 馮永亨.機修手冊［M］.北京：機械工業出版社，1993.

［2］ 李士軍.機械維護修理與安裝［M］.北京：化學工業出版社，2004.

［3］ 陳冠國.機械設備維修［M］.北京：機械工業出版社，2002.

［4］ 蘇杭.機械設備狀態監測與故障診斷［M］.北京：機械工業出版社，2000.