高精密加工中心精度保持研究
2021-11-26 來源：云南昆船機械制造有限公司 作者：王濤，羅華，譚福蓮，吳望華
摘要：精密加工中心精度可從微米到亞微米，乃至納米，定位準確，切削效率高，價格昂貴，一直被國外高端數控機床廠商所壟斷。研究如何正確保養使用設備，分析保持精度的方法，將延長使用壽命，提高利用價值。
關鍵詞：高精密；加工中心；精度保持；維護
在機床行業，數控機床以軸數為標準，三軸以下的為低檔，三至五軸為中高檔，五軸以上為高檔。五軸以上高精密加工中心是一種專門用于加工復雜曲面的機床，主要應用在航空航天、船舶制造、國防、精密器械、醫療設備等民用軍事領域。其是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、高精密零件和重型發電機轉子等加工的唯一手段，五軸數控聯動機床產業對一個國家的航空、航天、軍事和精密器械等行業有著舉足輕重的影響力。但設計使用壽命一般為 6 ～ 8 萬小時，為了保持設備的精度，加工產品合格率，提高使用壽命，降低成本，需要對設備使用方法，維護保養要點進行重點研究。
1、選用研究設備
研究設備選擇第 1 梯隊進口五軸加工中心；車銑復合加工中心。如德國德瑪吉 DMG、哈默、巨浪，瑞士米克朗，意大利菲迪亞，奧地利 EMCO 九軸車銑復合加工中心，WFL 車 -鏜 - 銑加工中心。
1.1 基本性能和切削參數
中國目前的加工中心技術應用基本和世界同步，在精度和穩定性方面和世界一流水平有比較大的差距。本次研究設備采用第 1 梯隊進口加工中心，主要性能參數如表 1。
表 1 性能參數
1.2 精度保持難
82% 以上的高精密設備沒有按使用手冊正確保養和維護，在穩定性、可靠性和準確性方面出現問題 , 排除故障的過程不太容易，所以精度的保持是必要的。但是，由于環境、人員素質、維護管理不到位，造成設備頻繁故障，精度下降，因此，我們要綜合分析，實現加工精度的有效提升保持。
2、研究問題及方法
2.1 先進管理方法
數控機床不但要嚴格遵守操作規程，而且要重視數控機床的維護管理工作。掌握基本操作維護知識，對一般故障會進行及時判斷和處理，不僅有助于正確使用數控機床 , 而且能提高數控機床的使用效率 , 并防止故障的進一步擴大和惡性事故的發生。要嚴格監督執行數控設備一、二、三級保養制度。
2.2 細心的維護保養
（1）專業性：培養專業維修保養隊伍，嚴格按照設備規定要求定期維護保養工作。
（2）規范性：嚴格做好班前各個部位點檢做好記錄存檔。
（3）潔凈性：機床內外清潔好、無油污、無銹蝕；定期查看各滑動面、絲杠，軸承、換刀門，排屑器鏈輪和齒條，主軸裝刀錐孔，電控柜等等。
（4）安全性：嚴格執行安全操作規章制度和“6S”管理，建立健全交接班制度，違章操作零容忍。
（5）責任性：獎懲分明，正確操作，精心維護，提高整體素質，做到人人參與，預防為主，共同維護。
3、 維護保養主要內容
3.1 主軸系統維護
五軸高速加工中心主軸轉速一般在 18000 ～ 40000r/min加工過程主軸溫度快速上升，但主軸部件最佳工作溫度為 20～ 25℃，主軸軸承的溫度不得超過室溫 10℃。
3.2 排屑器和冷卻液保養
（1）排屑器在使用一段時刻后要調節松緊度合適，延長使用壽命。
（2）設備作業時，排屑器要一起作業，超過 20 天左右不運轉，應空載轉動 30min 左右，防止過載和卡滯。
（3）實時根據加工實際，調整排運行時間，粗加工間隔時間 200 ～ 370s，每次排削 20 ～ 40s。
3.3 冷卻液使用壽命管理
加工中心高速切削加工過程溫度高達幾百度，需沖冷卻液和吹壓縮空氣等要對刀具急速降溫，冷卻液應具備良好的潤滑、冷卻、防銹和清洗性能，還必須滿足工藝技術要求，減少刀具損耗，降低加工零件表面的溫度及粗糙度等。
3.4 電控柜防塵及溫度控制
設備電柜必須按要求保持清潔，避免灰塵，油污造成電器元件故障。溫度控制在 20 ～ 34℃，定期清理防塵過濾網。
3.5 光柵尺保養
光柵尺是加工中心定位基準的關鍵測量裝置，使用中要注意合理的維護方法。
（1）防止安裝位置周圍的切屑和油液異物進入光柵尺內部，污染光柵尺。
（2）維護保養時，檢查各安裝固定螺釘是否松動，規定時間用無水乙醇清洗擦拭光柵尺面及指示光柵面。
（3）操作保養時，如靠近，要小心碰撞和壓到光柵尺，避免劇烈震動和敲打。
4、常規注意事項
上班頭腦要保持時刻清醒，做到眼觀六路耳聽八方，操作設備果斷利索，狀態不好休息 10min 左右再上崗操作。
4.1 數控設備環境要求
機床保持干燥清潔，注意灰塵污染，高精密機床周圍要有吸震動裝置，設備四周安裝其他機床要認真評估計算（設備間距保持 5 ～ 7m 以上），不能影響設備的正常工作和造成干擾，溫度和濕度變化大的非恒溫廠房，要避免環境因素對設備精度的影響。
4.2 注意事項
時刻檢查氣液分離器，查看壓縮空氣雜質和水分含量，注意氣管是否有漏氣現象，機床用電源電壓要保持穩定，其波動范圍應在正常電壓 10% ～ 15%，電壓不穩定要增設配電穩壓器，防止損壞設備電子部件。
5、結語
高精密加工中心的使用壽命和精度不僅取決于設計本身，更重要的是嚴格有效管理監督和定時保養和維護。不斷總結維護經驗，對設備進行日、周、月檢制度，不斷提高操作和維護人員整體技能和素質，全員參與，精益管理，防止設備非正常磨損 , 以確保機床處于良好安全的運行狀態 , 有效地延長了數控機床的使用壽命，提升經濟效率，保障企業健康持續發展。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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