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编者按
针对数控立式车削中心VTC在加工过程中出现工作台旋转异响的问题,通过工作台传动机构的拆卸检查和分析后,发现由于工作台轴承出现磨损,导致工作台在高速旋转时出现异响,且异响声较大。设备工作台拆卸、安装以及调试工作完成后,设备运行效果良好。
机床工作台在旋转时有异响,类似于拖拉机运行时发出的声音,在加工工件的过程中还容易出现振动的现象,导致加工的表面粗糙度超差,分析机床产生异响故障可能的原因如下[1]。
1)工作台的传动电动机损坏(包括电动机轴承损坏)。
2)工作台的传动齿轮或轴承损坏。
3)工作台锁紧液压缸未完全松开,与工作台面摩擦。
拆卸工作台锁紧液压缸,检测到工作台转动仍有异响,排除工作台锁紧液压缸未松开故障。
图2 工作台轴承磨损
经过分析后发现本次故障的根源是工作台轴承,因工作年限较长,润滑油失效而导致轴承干磨引起的,最终轴承磨损损坏,使工作台在工作中出现异响振动和崩刀现象。
解决此故障,只需对设备工作台转动轴承进行拆卸和更换,并对润滑油品进行更换。将机床刀架中心移动到靠近刀库门的位置,便于拆卸和移动。将工作台旋转至零位,并做好记号。避免安装时出现错误,导致机床报警。之后关闭机床。
3.1更换机床工作台轴承
具体的操作步骤如下。
1)拆卸工作台锁紧机构。拆卸时注意不要伤到锁紧机构的限位开关和油管,周边的切屑先清理干净再处理,拆除时将相对应的机械部位做好标记。
3)将机床工作台面平稳吊起移至机床外部。拆卸工作台定位齿轮副,齿轮和轴是通过胀套连接紧固的,拆卸胀套时要将新的螺栓磨一个倒角,防止螺栓在受力后螺距变小而难以拆卸,胀套在安装时要注意位置,以断口方向一致为准。
4)拆卸工作台齿轮。选择合适的吊环、吊具和桥式起重机,最好用10t桥式起重机,比较稳当。注意工作台中心有一个角接触圆锥滚柱轴承内圈与工作台中心轴的配合需要比较紧。
5)将损坏的轴承拆卸,更换新的轴承。
3.2 工作台传动系统的安装和调试
传动系统的安装和调试具体如下。
1)工作台传动系统安装。清洁工作台安装位置,并安装轴承,然后安装工作台中心的角接触圆锥滚柱轴承,再安装工作台编码器。
图5 工作台定位齿轮副中斜齿轮
图6 铣削车削切换信号灯
图7 I/O检测界面确定铣削模式信号
图8 安装机床工作台面
机床安装结束后,开机试加工。检查润滑情况、机床程序以及工作台回零状况皆为正常。之后进行铣削模式和车削模式切换,功能正常。再进行工作台高速和低速旋转(至少1h),未发生异响。
通过详细分析和拆卸检查,找到了可能导致工作台异响故障发生的原因,并针对性地实施了工作台的拆卸和工作台底部轴承的更换,同时针对工作台旋转润滑系统的油品更换,保证了数控立式车削中心工作台高速转动。实践表明,定期更换工作台润滑油品,可以使工作台传动系统中各大机构运行平稳可靠,避免因润滑而产生的各类故障,节省了较多的修理时间,也提高了维修工作效率。
[1] Hankook Machine Tools Co.,Ltd. 数控立式镗铣床VTC-160E说明书[Z]. 1999.
[2] 周兰,赵小宣. 数控设备维护与维修(中级)[M]. 北京:机械工业出版社,2020.
[3] 刘永久. 数控机床故障诊断与维修技术(FANUC系统)[M]. 2版. 北京:机械工业出版社,2011.
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