王艷君
(天津機電職業(yè)技術(shù)學院,天津 300350)
Vtrun-36數(shù)控車床加工過程中無法切斷端面,機床加工精度明顯下降。檢測發(fā)現(xiàn)車床道具中心與主軸同心度相差3.00 mm。經(jīng)過調(diào)查得知該機床由于工作過程中意外操作造成刀盤與工件相撞,導(dǎo)致加工精度從此下降。機床刀盤轉(zhuǎn)動機構(gòu)如圖1所示。

圖1 Vtrun-36數(shù)控車床刀盤轉(zhuǎn)動機構(gòu)
分析確認造成故障的主要因素有:①花鍵套與刀盤刀架之間發(fā)生了相對運動;②刀盤刀架與旋轉(zhuǎn)鼠盤之間發(fā)生相對運動;③刀架座的定位鼠盤位置發(fā)生變化;④旋轉(zhuǎn)和定位鼠盤嚙合齒損壞嚴重。
結(jié)合上述故障原因分析,針對刀盤進行拆解和修理。首先松開6個M5刀號標記盤安裝螺釘并取下刀號標記盤(取下時一定要做好標記防止刀號混亂),松開4個M6的防護蓋螺釘并取下防護蓋,由此處可以看到刀盤安裝方式。從鎖緊備帽的開口槽中將花墊鎖片打出,然后松開鎖緊備帽并依次取下花墊和刀盤固定螺母。進行上述操作必須在液壓停止狀態(tài)下進行,刀盤松開鎖緊依靠液壓缸進行,若不關(guān)閉液壓系統(tǒng)則刀盤始終在液壓缸作用下處于拽拉狀態(tài),刀盤固定螺母和鎖緊備帽始終處于受力狀態(tài),此時若松開這兩個螺母需要很大的力矩同時還容易造成螺紋扣損壞。取掉這些鎖緊螺母和花墊之后就可以將刀盤取下,由于刀盤旋轉(zhuǎn)依靠轉(zhuǎn)動軸上的花鍵進行扭矩傳送,取時一定要沿Z軸方向向外用力敲擊才能使花鍵與花鍵套松開取下刀盤。至此需要拆卸的刀盤部位基本完成。
給兩個鼠盤涂色后將刀盤重新安裝到原位并將螺母鎖緊,進行換刀之后再將刀盤拆下,檢查兩個鼠盤上的嚙合齒,沒有接觸不良或磨損嚴重之處。因此確認精度不良與齒盤嚙合無關(guān)。檢測刀架座的定位鼠盤與刀架座安裝的調(diào)整銷孔,沒有看到兩平面接口錯位,然后用拔銷器將刀架座與定位鼠盤中的5個定位銷逐一取出,經(jīng)過測量這些定位銷尺寸均為Φ11.5 mm×60 mm,通過檢驗這些錐銷沒有變形和磨損,定位鼠盤的各安裝螺栓也沒有松動。可以確定機床同心度誤差與刀架座上的定位鼠盤無關(guān)。
檢測刀架上的花鍵套與刀架安裝的調(diào)整銷孔,可見兩平面接口發(fā)生錯位,用拔銷器取出花鍵套與刀架安裝之間的2個定位銷,并將6個M10×50 mm的安裝螺釘松開少許。發(fā)現(xiàn)2個定位銷都有明顯的變形和磨損,經(jīng)過測量這些定位銷尺寸都是Φ11.5 mm×60 mm。由于該錐銷不符合國標,為使用調(diào)整銷孔進行校對,從刀架座上定位鼠盤的定位銷中取出一個原裝非國標的錐銷并將其插入調(diào)整銷孔。然后擰緊所有安裝螺釘,將刀盤裝入機床并用螺母鎖緊(此時機床液壓處于關(guān)閉狀態(tài)),經(jīng)過檢測機床刀盤與主軸同心度相差2.70 mm,同心度稍有好轉(zhuǎn)但仍不能滿足使用要求。重新拆下刀盤選用國標Φ12 mm×140 mm的絞刀對2個定位孔進行絞孔,然后裝入標準的Φ12 mm×60 mm的錐銷,同時取出調(diào)整銷孔中的錐銷。
檢測刀架上的旋轉(zhuǎn)鼠盤與刀架安裝的調(diào)整銷孔,可見兩平面接口發(fā)生錯位,用拔銷器取出鼠盤與刀架安裝之間的3個定位銷,并將12個M10×50的安裝螺釘松開少許。發(fā)現(xiàn)3個定位銷都有明顯的變形和磨損,經(jīng)過測量這些定位銷尺寸都是Φ11.5 mm×50 mm,為使用調(diào)整銷孔進行校對,將從刀架座上鼠盤的定位銷中取出的錐銷插入調(diào)整銷孔。然后擰緊所有安裝螺釘,并將刀盤裝入機床并用螺母鎖緊(此時機床液壓處于關(guān)閉狀態(tài)),經(jīng)過檢測機床刀盤與主軸同心度為0.03 mm,完全滿足使用要求。再將刀盤拆下,選用國標Φ12 mm×140 mm的絞刀對3個定位孔進行絞孔,然后裝入標準的Φ12 mm×50 mm的錐銷,取出調(diào)整銷孔中的錐銷,并將其裝入刀座與定位鼠盤中的銷孔中,再次將刀盤裝入機床并用螺母鎖緊,同時將花墊鎖片及鎖緊備帽裝入并將備帽鎖緊。進行同心度檢測,測量結(jié)果為0.03 mm。將刀盤防護罩以及刀具標識盤裝入,故障修理完畢。
機床同心度調(diào)整方法:將百分表裝入磁力表架并將其固定于主軸卡盤,檢驗棒裝入刀具刀套,將機床X、Z軸返回參考點并旋轉(zhuǎn)刀盤使檢驗棒處于當前刀位。移動X、Z軸使百分表觸及檢驗棒表面然后旋轉(zhuǎn)主軸查看X軸方向表的讀數(shù)是否一致,若有差別移動X軸,直到該方向表的讀數(shù)相同。然后旋轉(zhuǎn)主軸百分表的讀數(shù)最大差值即是同心度誤差。該機床測量同心度時X軸坐標值為-540.114,然后將原點坐標輸入系統(tǒng)即可。
數(shù)控車床撞刀事故為常見事故,在刀盤修復(fù)與調(diào)整過程中要注意以下3點。
(1)拆卸刀位相關(guān)部件是要做好標記,防止修復(fù)后刀位錯亂;
(2)液壓動力的換刀機構(gòu)一定要保證系統(tǒng)泄壓,防止拆卸過程中發(fā)生運動碰撞;
(3)機床原點坐標補償時,要認真閱讀設(shè)備系統(tǒng)相關(guān)說明,區(qū)分直徑補償和半徑補償,避免發(fā)生碰撞。