MC625MF4K數控龍門銑故障分析與排除

李書存

（北京二七軌道交通裝備有限責任公司 北京）

1.機床及故障

MC625MF4K數控龍門銑床（白俄羅斯產），數控系統為西門子840D。機床工作臺8 m×5 m。工作臺拖動件由模數20的蝸桿（相應國產機床蝸桿模數為19）與12塊蝸母條組成。機床使用1年后，用耐磨材料粘接的12塊蝸母條齒形面嚴重破損，多處斷裂脫離。機床生產廠家進廠更換一套蝸母條，費用25萬元人民幣，又使用1年后出現同樣故障。考慮到外方修理費用較高改在國內修復，蝸母條修復后，機床導軌中間部位相距4 m的兩點，工作臺運行時出現阻值高，工作臺不移動時阻值繼續增高，電機溫升也增高，直到極限停機。之后，反復出現停機故障。

分析原因認為，更換的蝸母條修復處有高點，蝸母條的對接口誤差大；蝸母條配合間隙小、不均勻，致使蝸母條負載大于工作臺原有狀態；將原油品改為N32液壓油不妥、油偏稀；導軌可能有拉傷導致了負載增大。

2.故障排除

（1）檢查機床工作臺運行情況。用厚簿塞尺塞床身定位導軌與工作臺立導軌兩側間隙：工作臺開到床頭端和床尾端可塞入0.03 mm，工作臺在床身中間0.02 mm塞尺不入。工作臺X向進刀用百分表測量，指令進0.01 mm，實際工作臺進0.05 mm，再靠光柵尺控制回到0.01 mm，有過沖爬行現象。

（2）做初步修復處理。更換工作臺蝸母條時，原蝸母條一側破碎較多，測量床身定位導軌寬度與工作臺配合導軌尺寸間隙時，發現工作臺配合導軌尺寸比床身導軌分別大0.02 mm、0.05 mm。長8 m的工作臺導軌只有0.02 mm配合間隙，一旦形成靜壓時，間隙還不到0.01 mm，再加床身導軌水平及直線度誤差，間隙顯然偏小，負載之大可想而知。幾經商討，將鑲條磨去0.05 mm，經安裝試車，爬沖現象消除。

（3）機床運行增益率高、溫升高、到極限時停機報警故障的排查。工作臺運行有爬行和走刀不穩定現象，測量工作臺起浮量0.065 mm，運行時東側一端為 0.03 mm。微調液壓閥，用水平儀測量工作臺垂直和水平面的不直度約0.06 mm；兩導軌不平度約0.05 mm。用百分表測工作臺移動，數控系統指令進刀0.01 mm，實際進刀0.05 mm，有過沖且無返回現象。檢測鑲條間隙3段位置：東側0.03 mm塞尺可入，中間0.02 mm不入，西側0.03 mm可入。導軌用油改為N32液壓油，不符合重型機床導軌用油技術要求，導致過沖爬行，換回原標定的N46號優質抗磨液壓導軌油。

（4）修磨可調鑲條，磨去厚度0.02～0.03 mm，配合間隙均在0.05～0.07 mm。裝上經修磨后的鑲條試車，數控系統指令工作臺進刀0.01 mm，實際工作臺相應進刀0.01 mm，消除了過沖現象。

（5）檢查蝸母條對接口尺寸是否符合導程誤差。用測量專用工具，在導板上裝3個直徑16 mm鋼珠支撐定位，導板上定位一塊百分表，在蝸母條齒面上依次測量每個齒。采用工裝隨意放任何角度測量讀表值，從工作臺的一端向另一端逐齒測量，中間還可以隨意反復在不同位置任意測量。

測量時在一個標準的蝸母條上校對表，定零位連續測6個齒。依次以第一齒條為標準測對接的第二個齒條的第一齒、第二齒、第三齒、第四齒、第五齒、第六齒。表的定位讀數重現或在0.01 mm、0.02 mm、0.03 mm正負范圍內，即為符合技術要求。蝸母條鉸孔定位后，未做移動調整，期間多次檢測數據一致沒有變化。

（6）蝸母條修復。拆下工作臺翻轉后放平。蝸母條第六塊擠掉約10 mm×15 mm的一塊，第七塊擠掉3個同樣的小塊。采用反鑄法修復蝸母條，即在機床較好的蝸母條上，用修復膠鑄出蝸母條的凸齒形，鑄出的凸齒形每塊有1個齒、2個齒、3個齒…6個齒等多塊。每塊預先埋入金屬骨架，以增加其強度和剛度。用已鑄好的凸形齒塊，用力壓在已粘接修復膠的蝸母條凹齒面上。分別修復粘接的蝸母條凹齒面，保證了修復后蝸母條的精度和表面粗糙度。修復后，測量相鄰齒面誤差≤0.03 mm，符合技術要求。

3.經驗

配合間隙不符合技術要求是導致經常發生故障的主要原因。重型機床導軌用油應滿足重型設備的潤滑、耐磨要求，原定的N46號抗磨液壓導軌油不能隨意改變。