简易数控车的大修改造.docVIP

C620-1简易数控车床的大修改造 许志勇 何武 汪建春 （东风汽车集团股份有限公司 专用设备厂装备部， 十堰442001） 摘要: 本文详细介绍了采用F4带和自动集中润滑器等新技术对已经一台使用五年的C620-1简易数控车床进行大修改造的方法，消除了原设备由于长期磨损、精度丧失而导致的设备故障率和废品率高现象，提高了该设备的加工精度、使用寿命和运行的平稳性。 主题词: F4带,自动集中润滑器,简易数控车床,大修改造 前言: 我厂油缸车间有一台C620-1简易数控车床，该设备是加工缸筒的关键设备，在经过五年的两班制使用后，设备床身导轨面磨损严重，滚珠丝杠副精度超差，无法满足油缸的大批量制造，严重影响了车间的生产。 1 设备存在的主要问题 该简易数控车床在油缸车间已经使用五年了，一直两班制工作，设备明显老化，精度丧失，故障率高，设备停工台时增加，无法正常工作。主要问题是: 1）床身导轨面磨损严重、精度丧失； 2）Z轴滚珠丝杆副间隙过大、重复定位精度差； 3）主轴变速运动中易掉档、故障率高； 4）手工润滑效率低、不能满足要求。 2 通过问题的分析确立大修改造方案 1）床身导轨的几何精度决定运动部件的运动精度，从而影响被加工零件的几何精度。此外，导轨表面的制造质量（表面粗糙度，接触情况）及导轨副的摩擦性能，也将直接影响到部件的运动性能，运动部件不能实现平稳无爬行的低速运动和精确的定位精度，因此，应在导轨材料，结构，润滑方式等方面予以解决。在修复与床鞍有关联的尺寸链精度时，因床身导轨面的磨损及床鞍下导轨面的磨损使床鞍倾斜下沉。这样就改变了床身导轨为基准的与床鞍有关的几组尺寸链:进给箱联系尺寸链中产生△B差值，托架尺寸链中产生△C差值(图1)： 图1：床鞍尺寸链误差简图 为同时消除△B、△C差值，可在床身导轨面（新的基面）上增加一个补偿环，来补偿床身导轨（包括床鞍的导轨表面磨损、修复余量）的下沉。使床鞍上的滚珠丝杠轴线回升到与进给箱、托架相同的原位上。要达到这一要求，可在床鞍下导轨面上粘接一层导轨板作为补偿环。这个办法只需增加一个补偿环就能一举修复以床身导轨为基础的几组并联尺寸链，并能保证机床在经过若干次大修后仍能保持其性能。F4带具有优异的减磨、抗胶合性能，并可吸振，抗爬行以及即使在干摩擦条件下工作也能保持良好的自润滑性能。大大优于传统的铸铁导轨副，这对提高机床的几何精度和运动精度，尤其积极的作用。只要在良好的润滑条件下，F4带具有较长使用寿命，适用于各类精密机床滑动导轨面的制造和维修。我们决定采用粘接F4带的方法修复。 2）Z轴滚珠丝杠副经过长期使用造成了滚珠磨损，从而产生轴向间隙，由于存在轴向间隙，当丝杠反向转动时，产生空回误差，从而影响传动精度和轴向刚度。通常采用预加载荷（预紧）的方法来减小弹性变形所带来的轴向间隙，同时应注意预紧力不宜过大，预紧力过大会使空载力矩增加，从而降低传动效率，缩短使用寿命。由于原滚珠丝杠副的结构是采用双螺母丝杠垫片调隙式。可以通过调整垫片厚度使A、B两螺母产生轴向位移，即可消除间隙和产生预紧力。这种方法结构简单，刚性好，与传统大修采用更换一套滚珠丝杠副的方法比费用更少，周期更短。我们决定采用垫片调整法修复。(见图2) 图2：滚珠丝杆副结构图 3）主轴变速运动中易掉档,经过对传动系统拆解后分析,发现是由于Ⅱ轴6上的轴用挡圈2因长期使用疲劳，挡圈的弹性失效，而轴上的定位槽也磨损了，造成无法实现精确定位，在使用中齿轮3向左滑移，脱离与Ⅰ轴齿轮的啮合，导致传动链失效，无法传动。（见图3） 图3：原Ⅱ轴装配图 4）原机床采用油杯通过操作者每班润滑一次，润滑油量已经不能满足该设备的正常润滑需要，可以采用现在数控机床广泛应用的自动集中润滑系统进行改造，以满足油缸的高效生产。 3 大修改造的实施 3.1机床导轨的修复 我们决定采用F4带对床鞍的下导轨面粘接修复。先采用抛光机、手砂轮、扁铲、砂布、钢丝刷等工具材料对被粘接表面床鞍的下导轨面进行清洁处理。再采用丙酮清洗导轨面，F4带也要清洗，处理工作一定要做到使两粘接表面保持洁净。然后用J-2021导轨胶按每平方米200—250克，1:1比例调匀，快速涂在导轨面和F4带上，减少氧化时间，压紧力要求10N/cm2，常温固化48小时。最后，用刮刀对F4带修刮直到床鞍达到大修标准。(见图4) 图4：F4带粘接修复床鞍简图 3.2滚珠丝杠副间隙的修复 由于原滚珠丝杠副的结构是采用双螺母丝杠垫片调隙式。可以调整垫片厚度使A、B两螺母产生轴向位移，即可消除间隙和产生预紧力（图5.1） 图5.1：垫片修复图 具体的调整安装方法是：首先用塞尺测量A、B两螺母与旧垫片的间隙，将测得的间隙加上旧垫片的厚度作为新垫片的尺寸制作一个新的垫片，然后松开锁紧螺丝，取出定位键，拿掉旧垫片，