数控卧式加工中心大修方法及工艺
2020-05-01魏敏
魏 敏
(安徽合力股份有限公司,安徽合肥 230601)
0 引言
21 世纪90 年代末,安徽合力股份有限公司陆续引进几十台套日本、韩国数控卧式加工中心,其中有新泻HN63C、SPN63、HN63D、HN80D;大隈MA-600HB、MB-600HII;马扎克FH8800;大宇630、大宇800 等。由于设备常年三班运转,早已超出了预定的使用寿命。设备精度下降,加工的产品已不能满足产品的工艺要求,需要根据设备情况展开项修、大修。
1 机械部分拆卸步骤及检查维修方法
1.1 现场拆解
现场拆卸、固定X,Y,Z 轴,切断电源。拆卸防护罩、油箱、水箱、排屑器、稳压电源等。拆卸地脚螺栓,分解交换工作台。
1.2 设备分解检查及处理
(1)拆卸工作台并分解检查。①检查分度齿牙盘情况良好,不更换;②检查油缸及其他密封件,老化时间长,更换;③分度蜗轮情况良好,不更换;④蜗杆情况良好,不更换;⑤压紧工作台托板滚轮磨损不严重,不更换;⑥工作台下贴塑面损坏,重新贴塑。
(2)拆卸X 轴及丝杠。①丝杠经旋转目测磨损,更换;②托脚轴承经旋转目测磨损,更换;③油封损坏严重,更换。
(3)拆卸Z 轴及主轴。
(4)拆吊主轴头及主轴箱。检查发现,主轴内锥严重损坏,经试棒检测:端部跳动0.25 mm,根部跳动0.08 mm,决定维修主轴。
(5)主轴箱拆卸检查。①主轴前轴承磨损,更换;②旋转阀使用时间较长,陶瓷片磨损,更换,其中拉爪及拉杆与原主轴不相配,需更换;③拉杆油缸及密封件更换。主轴作动平衡试验最大偏0.002 g,主轴装配后连续运行8 h(200~3000 r/min),油温及噪声符合出厂标准;④主轴内拉杆弹簧片拉爪更换;⑤导轨贴塑面磨损在公差范围内,不需重新贴塑;⑥滚珠丝杠磨损严重,更换;⑦托脚轴承磨损严重,更换;⑧油封损坏,更换。
(6)拆卸立柱。拆吊立柱检查发现贴塑面损坏严重,重新贴塑。①丝杠磨损不严重,不更换;②托脚轴承磨损严重,更换;③油封磨损严重,更换。
1.3 检查导轨
(1)立柱。用水平仪检查直线度,每200 mm 测量一次。用千分尺检查导轨磨损公差在0.005 mm 范围,直线度0.01/1000,均满足要求。
(2)X/Z 轴导轨。用水平仪检查直线度,每200 mm 测量一次。用千分尺检查导轨磨损公差0.01~0.02 mm,X 轴导轨与Z轴导轨扭曲变形0.04 mm,需要重新磨削。
1.4 刮研
贴塑面上用机床加工出油槽及油孔,而后与导轨配磨刮研(图1)。
(1)X 轴。旋转台面以齿牙盘面为基准检测与导轨结合面,高低面0.01 mm,接触点25 mm×25 mm 内不少于12~14 点。
(2)主轴箱与导轨。用百分表测量4 点在0.01 mm,接触点25 mm×25 mm 内不少于12~14 点。
图1 配磨刮研
(3)立柱。Z 轴平行度与X 轴上直尺测量垂直度,用角尺放在X 轴上测量,应保证小于0.01/1000 范围内接触点12~14 点。
1.5 交换工作台
(1)拆卸交换工作台托架,发现线轨损坏,需更换。
(2)锁销工作台手柄生锈,进行修复。
(3)托架滚道轴承损坏,更换。
(4)油封损坏,更换。
1.6 刀库
(1)检查机械手卡抓,更换弹簧片。
(2)检查刀库精定位销柱。
(3)检查刀库上各刀套。
1.7 液压站及液压元件
进行清洗保养检查,更换密封圈解决漏油情况。
1.8 水箱及排屑器
进行清洗保养检查,重点是排屑器。
1.9 其他
(1)更换全部刮屑器。
(2)更换全部损坏油管及接头。
2 电气修理步骤及方法
2.1 拆卸前准备
(1)系统参数、程序备份。
(2)更换数控系统和装置的电池。
2.2 电气分解
(1)分解前做好标注标识。
(2)彻底切断主电源,切断集中供液及相关辅助电源。
(3)切断供液、供气回路。
(4)分解排屑器、集中供液、刀库、主变压器、液压单元、交换工作台等电源及控制电路。
2.3 清洁保养维修更换
(1)拆卸主轴单元、各轴驱动单元重点清洁保养。
(2)清洁保养整理电气柜,冷气机更换轴流风机。
(3)根据设备状况重点检查各轴回零开关、限位开关、刀库ATC、交换工作台的接近开关及传感器。对性能不好、故障率高的进行更换。
(4)检查清洁所有控制电线、电缆,更换损坏线路。
(5)检查清洁各轴电机编码器。
(6)根据维修台帐重点排查常见、易发故障。
2.4 安装调试
(1)机械大修后对拆卸电路进行连接合装,注意线路运动行程范围及固定方式。
(2)排查消除报警信息重新设置相关系统参数并规范线路。
(3)对B 轴进行回零设置,机械手伺服电机控制调试,工作台中心设置,X,Y,Z 轴第1 第2 参考点设置、交换工作台调整,刀库系统POWER MAT D 设置调试,矩阵式刀库126 个换刀位的精确调整。
(4)几何精度、定位精度调整,伺服参数配置。
(5)对各轴进行背隙、螺距补偿后冲值设置。
(6)24 h 疲劳试验,拉丝、试切加工。
3 数控设备大修疲劳试验试车流程
为了检验数控设备大修效果,验证设备各项精度性能指标的稳定性,制订《数控设备大修疲劳试验试车流程》,见图2。
图2 数控设备大修疲劳试验试车流程
4 结语
通过大修恢复设备加工精度,提高设备稳定性,节省设备采购成本。卧式加工中心大修后恢复出厂精度,恢复高速切削、高转速、高精度、低噪声等特点。卧式加工中心主要用于加工叉车桥箱箱体铸件加工,满负载工作。大修后,保证了加工效率和产品质量。每年按此方法工艺大修卧加3~5 台套,并且不断优化完善步骤、流程、方法和工艺。