淺述數(shù)控車軸磨床測量儀修復(fù)工藝
2022-9-2 來源：中車長江銅陵車輛有限公司 作者：王家福 劉決志 李立群
摘要：國外先進設(shè)備和高精度設(shè)備考慮到人為因素的影響，考慮到人為因素影響可能產(chǎn)生的風(fēng)險，一般都具有自我診斷和自我保護的功能。本文所述就是上述功能的一種正常現(xiàn)象，但用戶必須排除由此產(chǎn)生“死機”現(xiàn)象的主要故障原因，才能正常開動設(shè)備。經(jīng)過筆者認真探索，仔細研究，在掌握了測量儀基本結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，清除了產(chǎn)生報警的缺陷，再次啟動機床進行了車軸的磨削作業(yè)操作，整個作業(yè)過程沒有產(chǎn)生不正?，F(xiàn)象，實踐證明，該操作方法是可行的，完全達到了預(yù)期效果。
關(guān)鍵詞：數(shù)控磨床；測量儀；自我診斷；報警；停機；修復(fù)
0 引言
隨著鐵路運輸?shù)母咚倩l(fā)展，對軌道交通所采用的貨運車輛（以下簡稱貨車）提出了相應(yīng)的要求；故此，對貨車的關(guān)鍵零配件提出了更高的技術(shù)要求。為了適應(yīng)上述要求，本公司于 2004 年從西班牙 DANOBAT 公司進口了HG913000A2R 型數(shù)控成型磨床，以用于生產(chǎn)貨車轉(zhuǎn)向架總成的重要零件-車軸。（圖 1）
圖1 HG913000A2R 型數(shù)控成型磨床
1、 機床性能及測量系統(tǒng)特點
1.1 機床性能
①HG913000A2R 型數(shù)控成型磨床（以下簡稱磨床）的X 軸采用光柵尺全閉環(huán)控制；
②砂輪軸采用動靜壓軸承，使用意大利 BALANCE 公司主軸動態(tài)平衡系統(tǒng)；
1.2 機床測量系統(tǒng)特點
①測量儀采用絕對值在線測量；
②測量儀采用計算機控制整個測量過程；
③測量儀和 CNC（數(shù)控系統(tǒng)）通訊采用數(shù)字量的方式；
④計算機的測量界面通過 VNC server及 VNC viewer 方式在 CNC 的 PCU 上顯示；
⑤機床的控制精度為 0.002mm，實際加工精度在 0.005mm 以內(nèi)。
2、 數(shù)控磨床測量儀的原理和結(jié)構(gòu)（圖 2）
圖2 數(shù)控成型磨床測量儀
2.1 測量儀的原理
車軸磨床在線自動測量系統(tǒng)采用的是將測量頭和MAPOSS （馬波斯）P7 型量儀信息處理器獲得的測量數(shù)據(jù)傳輸給西門子 840D 系統(tǒng)，與 CNC 系統(tǒng)中設(shè)定的標準數(shù)據(jù)進行比較，當達到尺寸要求時，通過西門子 S7- 300 型PLC（可編程控制器）系統(tǒng)對機床發(fā)出信號，并結(jié)束磨削加工，從而有效控制了加工精度。
磨床在磨削工件前，先用標準環(huán)對磨床的測量儀進行校準，然后將工件所要求的尺寸輸入程序中，這樣就可以對工件進行磨削加工（磨床在磨削工件時，測量儀支持在線測量，同時將所測得數(shù)據(jù)及時反饋給計算機控制系統(tǒng)），以達到加工后所需要的尺寸要求。
2.2 測量儀機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（圖 3）
圖3 測量儀機械結(jié)構(gòu)圖
2.3 測量儀的顯示面板（圖 4）
圖4 測量儀的顯示面板
圖 4 中的左側(cè)表示上測尺；右側(cè)表示下測尺。具體表述如下：X：實際軸的移動（海德漢光柵尺 讀?。〨：測量頭的移動，從-1 到+1 的最大移動范圍，0 是中間距離。（馬波斯 R10 讀?。〥：軸讀數(shù)的理論直徑F：軸的移動速度Xm：軸應(yīng)該到達的位置（編程位置）To Go：到編程終點的距離。
3、 磨床測量儀的故障原因及功能恢復(fù)
3.1 故障原因
由于該設(shè)備的長期運轉(zhuǎn)和受到南方潮濕天氣高濕度的影響，測量內(nèi)部的部份裝置極易產(chǎn)生銹蝕，而當測量儀由于銹蝕而無法實施正確的測量動作時。
其內(nèi)部設(shè)置的專用報警蜂鳴器就會產(chǎn)生報警，同時，機床也將無法啟動。
3.2 故障的人工排除法
由上述可見，這類高精度、高自動化的機床在自診斷和自控制方面有其先進的一面。而相應(yīng)的，如果在生產(chǎn)現(xiàn)場就會由于維護保養(yǎng)的不到位，而造成機床的停止工作或產(chǎn)生誤動作。對于這類故障的排除，一般由專業(yè)的機床保養(yǎng)和維修人員進行。筆者簡述如下：
3.2.1 拆卸相關(guān)零部件
①將測量儀從設(shè)備上取下；
②拆除量儀外護板；
③拆除步進電機、滾珠絲桿的聯(lián)軸節(jié)、滾珠絲桿和螺母，取下上壓板斜鍥及拖板線軌。
3.2.2 清洗和檢查相關(guān)零部件
①用煤油清洗和擦拭拖板、線軌和支座；
②檢查相關(guān)零零部件的銹蝕（見圖 5）程度；
圖5 銹蝕面圖示
③采用刮刀和油石對銹蝕處進行刮修和研磨（注意保證平面度和垂直平行度）；基于銹蝕處面肯定低于原基準面的科學(xué)機理，在刮修和研磨時，一定要先從高點向低點同時刮修和研磨，有效保證其平面度和垂直平行度。注意：修復(fù)后在安裝壓板調(diào)整斜鍥時，斜鍥調(diào)整不能過緊或過松，以確保線軌滾動的平穩(wěn)性；
④檢查線軌的銹蝕狀態(tài)，無法滾動的線軌應(yīng)對其進行更換；
⑤最后將量儀內(nèi)部擦拭干凈，逐步順序安裝各個配件；
⑥線軌和絲杠上涂刷適量鋰基脂；
⑦重新調(diào)整壓板斜鍥到最佳位置；
⑧連接步進電機和滾珠絲桿的聯(lián)軸節(jié)，蓋上外護板完成修復(fù)。（圖 6）
圖6 磨床的檢修
4 、結(jié)束語
綜上可見，先進的設(shè)備在使用過程，同時必須做好保養(yǎng)和維護工作，不能只管用，不管養(yǎng)。國外先進設(shè)備和高精度設(shè)備考慮到人為因素的影響可能產(chǎn)生的風(fēng)險，一般都具有自我診斷和自我保護的功能。本文所述就是上述功能的一種正?，F(xiàn)象，但用戶必須排除由此產(chǎn)生“死機”現(xiàn)象的主要故障原因。
筆者在充分掌握本機所產(chǎn)生“死機”現(xiàn)象原因的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了相關(guān)的操作辦法和技術(shù)措施。按照本文所描述的方法對該臺磨床進行檢修操作后，再次啟動機床進行了車軸的磨削作業(yè)操作，整個作業(yè)過程沒有產(chǎn)生不正?，F(xiàn)象，實踐證明，該操作方法是可行的，完全達到機床在線測量的要求，其相關(guān)的形狀公差和位置公差及粗糙度應(yīng)該說是符合原工作機械的基本要求的。
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