江淮汽車股份有限公司輕型商用車前橋廠(安徽 合肥 230022) 楊林偉
隨著加工技術的不斷發展,在金屬加工的過程中數控加工中心越來越被廣泛地使用。而一些進口的數控加工中心在維修時,維修難度系數大,備件采購費用高、周期長,嚴重制約維修的效率。以下是通過一些改善來提高維修效率及降低維修成本的兩個小案例,與大家一起分享。
故障現象:公司一臺型號為MYNS650S的數控加工中心主軸在旋轉時,主軸上部的水封等部件一起旋轉,導致很多的輔助配件被打壞,機床無法使用。
原因分析:造成上述現象的原因是拉刀桿上碟形彈簧的并帽與氣缸行程桿相互磨損而燒結在一起,導致機床主軸與拉刀桿及其他部件一起運轉,使主軸襯套并帽的螺紋損壞及冷卻水封、水管等配件損壞 (見圖1)。
由于主軸拉刀桿碟形彈簧并帽與氣缸導桿燒結,把它們分開后若不進行改進也不能使用。如果購買總成本需要近萬元,購買周期1個月,嚴重影響公司的生產組織。
改善實施方案如圖2所示。

圖1 損壞嚴重的備件
(1)將原有的彈簧長度40mm更換為45mm,并在氣缸底部鉆5mm的孔,可以將彈簧固定在孔內進行安裝,并且對彈簧端面的螺母孔改為沉孔安裝法,來解決螺母磨損;其次,還對氣缸軸的并帽螺紋重新進行加工,便于螺紋安裝。原先主軸內冷的管子由主軸里面向上穿行改為直接走加工中心的外圍進行安裝。

圖2 重新制作改進的備件
(2)采取重新改進螺母緊固方式,將原有螺母的外露式固定,改為沉孔進行固定安裝,這樣可以避免螺母遇到間隙小和高溫時,不會相互間摩擦,造成螺母經常性的磨損、燒結現象。
(3)加工中心的內冷水管和氣缸的安裝位置。氣缸彈簧原先無固定造成的損壞,同樣給維修帶來極大不便,既費時又費力。通過改進,將水管和氣管裝在氣缸的外面,先在氣缸底部鉆3個彈簧孔進行彈簧固定式安裝,防止彈簧竄動,另外將內外冷卻水管的走線進行改進,便于內外冷卻水管的問題檢查和更換。
(4)對損壞嚴重不能修復的配件進行尺寸測量并重新制作,對損壞嚴重但可以進行修復的部件進行修正,對結構不合理的備件進行改進及制作,完成配件的制作和修復后對主軸進行重新裝配及調整。通過1個星期的改進維修,終于使機床恢復了正常,從改進恢復使用到現在已經1年多了,該問題沒有再發生過,使用效果很好。
故障現象:公司一臺型號為ACE—V600立式加工中心,在運行過程中不能自動換刀,從外部觀察窗檢查,可見部位未發現問題,借來圖樣,換刀機構內部結構圖過于簡單,很難判斷故障原因。公司維修人員一邊搶修一邊與機床廠家聯系,機床廠家維修人員及時來到現場查看診斷維修,經過兩天的搶修,最終未能修復。機床廠家若要整體更換換刀機構,訂貨周期約為2個月,費用近5萬元左右。
故障的查找及改進措施:為了盡快恢復機床的使用,我們做了如下的改進工作。首先,拆下整體機構,打開箱體后,發現內部擺臂、連桿磨損變形,軸承軸彎曲損壞等 (見圖3)。其次,更換損壞件,通過近1周的多次安裝調整,換刀機構手動調試運行正常,但在將機構安裝到機床上運行時,新的問題出現了,甩臂送刀高度不夠,無法換刀 (見圖4)。最后對其進行了改進,自制3.5mm的墊片,取消甩臂與升降軸間隙,調整送刀高度;另外將軸承外圈與搖擺臂干涉處銑切深1mm圓弧槽,讓搖擺臂能自由運行,經過10多次反復試裝運行,換刀機構恢復了正常 (見圖5)。

圖3 改進前損壞的備件

圖4 更換損壞備件后不能使用

圖5 改進過程
改進效果:通過10多次安裝調試,解決了甩臂與升降軸間隙,軸承外圈與搖擺臂干涉,升降軸上下墊片厚度的調整,推力軸承間隙調整等,最后終于使機床恢復了正常運行,現已使用兩年多從未出現異常。提高了換刀機構定位精度及可靠性,節約了維修成本。
經過對一些進口的數控加工中心的改進維修,不僅提高了維修效率,降低維修成本,而且進一步鍛煉了公司的維修隊伍。