淺談數控10米立車大修

王世晉

摘 要：數控雙柱立式10米車床，是我廠大型件加工的主要設備，此臺設備加工精度要求嚴格，但由于使用頻率高，造成該機床精度有偏差、故障頻繁，因此對該機床進行大修，恢復出廠精度，滿足生產需要。

關鍵詞：車床；大修；精度；恢復

數控雙柱立式10米車床，是我廠大型件加工的主要設備，對各種大型回轉類零件進行粗、精加工，可進行內外圓柱面、內外圓錐面、端面、圓弧面、切槽及螺紋等工序的車削加工，最大加工直徑10000mm，最大加工高度5000mm。此臺設備加工精度要求嚴格，但由于使用頻率高，造成該機床精度有偏差、故障頻繁，因此對該機床進行大修。

1 設備大修理

1.1 設備大修的定義

為了保證設備正常運行和安全生產，對設備實行有計劃的預防性修理，是工業企業設備管理工作的重要組成部分。設備大修是工作量最大的計劃修理，其定義是：將設備全部或大部分解體，修復基準件，更換、修復不合用的機、電零部件，調整電氣系統，全面消除大修前存在的缺陷，恢復規定的性能與精度。

1.2 大修的內容

設備大修一般包括以下內容：a、對設備的全部或大部分部件解體檢查；b、修復基準件；c、更換或修理不合用的零件；d、修理電氣系統；e、修復附件；f、翻新外觀等。

1.3 大修理的技術要求

①全面清除修理前存在的缺陷；②修復后達到設備出廠的性能和精度標準。

1.4 施工

設備大修理不同于設備制造，它的主要特點是：在技術和工作量上，修前難以預測得十分準確。因此，在施工階段，應從實際情況出發，不失時機地采取措施來彌補修前預測的不足，并保證修理工期按計劃或提前完成。

設備大修的作業程序一般為：解體前的檢查→拆卸部件→部件解體檢查→部件修理裝配→總裝配→空運轉試車→負荷試車精度檢驗→竣工驗收。

1.4.1 解體檢查。設備大修的工作難點之一是：在修前對設備各部分的磨損程度和存在的問題難以預測得十分準確，即使通過預檢已測得的零件磨損數據，在預檢至解體修理期間也可能進一步劣化。做好解體檢查，才能全面徹底弄清設備的缺損狀況和獲得修理所需的各種數據，作為最后確定修理內容和工藝的依據。

1.4.2 施工調度。修復件和臨時配件的加工進度往往是影響設備大修理施工進度的主要因素之一。計劃調度人員應按修理裝配先后順序及時間，安排修復件和臨時配件的加工進度，對關鍵配件應按工序安排加工計劃，保證滿足修理進度要求。

1.4.3 質量控制。應按修理工藝和質量標準，嚴格控制修理質量。對基準件和關鍵部件，主修技術人員應配合修理工人施工，力求達到優質標準。

1.4.4 竣工驗收。設備大修理完畢，經施工部門試運轉并進行幾何精度檢驗合格后，辦理竣工驗收。

2 以我廠10米立車大修為例

2.1 在大修前，發現以下主要問題：

2.1.1 工作臺靜壓浮起不均勻。

2.1.2 主軸徑向精度與軸向精度不達標。

2.1.3 橫梁卡緊問題。

2.1.4 橫梁升降絲杠螺母磨損的檢查。

2.1.5 橫梁水平精度無法滿足加工需要。

2.2 施工修復方案如下

2.2.1 關于工作臺靜壓浮起不均勻調整方案。工作臺采用分離式結構，即左右立柱與工作臺底座分離，工作臺底座導軌部分與主軸部分分離，工作臺采用短主軸結構，徑向采用高精度雙列圓柱滾子軸承定心，其內環具有錐孔，可以調整徑向間隙，以保證主軸的回轉精度，軸向采用具有預緊載荷的恒流靜壓導軌，由高精度等流分油器供油，共計24個靜壓油腔。

工作臺導軌靜壓系統原理：油箱→吸油濾油器→齒輪泵→紙質濾油器→溢流閥→截止閥→等量分油器。

工作臺靜壓裝置的工作壓力由溢流閥設定。設定方法為靜壓油泵工作后關閉截止閥，然后調節溢流閥到設定壓力，完畢再打開截止閥。為清潔油液，每個泵出口處都設有帶壓差發訊器的紙質濾油器。當壓差發訊器報警，此時應延時10-20秒停車，并及時清洗或更換濾芯。等量分油器是把靜壓泵提供的油液等量的分給24個工作油腔。流量發訊器是監視液壓油量是否充足，如果油液過少則發出電信號，此時工作臺不允許轉動，否則將研傷工作臺。工作臺靜壓油膜浮升可以通過三個電位移傳感器監控，當工作臺浮升值低于0.04mm時發出報警。

2.2.2 恢復主軸徑向精度與軸向精度。調整主軸軸承和推力圓錐滾子軸承的目的是為了減少軸承間隙，保證工作臺的徑向精度和軸向精度，由于主軸軸承內環孔是錐孔，當軸承內環向下調整時能夠產生徑向變形，借以調整軸承滾柱與內外環的配合間隙。對工作臺加預緊力是為了提高工作臺的軸向剛度和保證切削時工作臺有足夠的抗顛力矩。從而保證了工作臺的軸向精度。

工作臺主軸軸承的調整與預緊按如下步驟進行。

主軸徑向精度的調整：依次取下端蓋、法蘭盤、編碼器、上蓋、壓蓋、調整墊、軸承、壓套、圓錐滾子軸承；在取下調整墊，用螺釘緊固壓蓋與調整墊后測量壓蓋與主軸軸承內環間距離，粗調整調整墊使壓蓋與主軸軸承內環間距離為4-5mm，然后根據壓蓋與主軸軸承內環間實際數值調整調整墊。上述調整結束后安裝圓錐滾子軸承與壓套，然后對調整墊進行調整。

主軸軸向精度的調整：為了增加靜壓導軌的油膜剛度，高精度推力圓錐滾子軸承應進行調整，調整方法如下：

取下調整墊，裝好壓蓋后將百分表觸頭支在工作臺端面上并開啟工作臺靜壓油泵，當工作臺靜壓導軌通入規定的壓力油后均勻緩慢地擰緊螺釘，直到百分表顯示工作臺浮生量在0.13mm左右時停止，根據壓蓋位置對調整墊進行調整。

2.3 修復橫梁卡緊問題

橫梁上共有六個夾緊點。當橫梁處于夾緊狀態時，壓力油進入油缸，推入活塞，斜鐵（斜度1：10）向夾緊機構內部移動，壓板放松。油缸體側面的微動開關此時發出信號，橫梁升降電機才能啟動（電氣聯鎖）但當壓力油進入活塞斜鐵向夾緊機構外部移動，夾緊橫梁。當需調整夾緊塊與立柱導軌面間隙（放松）時，可按下述方法進行調整：

a、先將控制升降電機的熔斷絲取下或將裝在油缸側面的微動開關觸頭脫開，使橫梁升降電機無法啟動；b、按橫梁升降按鈕，壓力油進入油缸，使橫梁放松狀態（此時橫梁不能升降）；c、擰動夾緊機構把合螺帽，進行調整；d、將熔斷絲重新接上或使微動開關復位。

2.4 定期檢查橫梁升降絲杠螺母磨損情況

檢查方法是：橫梁升降絲杠螺母的下部還裝有一個保險螺母，在機床出廠時，兩螺母間的間隙調至5mm，在使用中必須經常檢查這個間隙數值。當這個間隙數值接近3時，則說明螺母螺紋厚度子磨損了近于2mm。這時螺母不能繼續使用了，必須重新更換新螺母，否則將會由于螺母磨損而造成橫梁脫落的危險。

2.5 橫梁水平精度的調整

橫梁水平位置是通過橫梁與立柱的左、右兩側面的螺母，絲杠吊在立柱頂面的蝸輪箱上，兩個蝸輪箱各伸出一根傳動軸與橫梁升降電機聯接，如果旋轉一根傳動軸可得到那端橫梁升或降，即達到調整橫梁精度的目的。

調整時，松開緊定螺釘、退出聯軸器，按需要方向旋轉絲杠，調好后裝好聯軸器，將緊定螺釘旋緊。

以上大體闡述了10米立車的修復和局部的精度恢復，并且說明了正確的檢查步驟和合理的維修方法是排除故障成功與否的重要標志。