浅谈数控10米立车大修

王世晋

摘 要：数控双柱立式10米车床，是我厂大型件加工的主要设备，此台设备加工精度要求严格，但由于使用频率高，造成该机床精度有偏差、故障频繁，因此对该机床进行大修，恢复出厂精度，满足生产需要。

关键词：车床；大修；精度；恢复

数控双柱立式10米车床，是我厂大型件加工的主要设备，对各种大型回转类零件进行粗、精加工，可进行内外圆柱面、内外圆锥面、端面、圆弧面、切槽及螺纹等工序的车削加工，最大加工直径10000mm，最大加工高度5000mm。此台设备加工精度要求严格，但由于使用频率高，造成该机床精度有偏差、故障频繁，因此对该机床进行大修。

1 设备大修理

1.1 设备大修的定义

为了保证设备正常运行和安全生产，对设备实行有计划的预防性修理，是工业企业设备管理工作的重要组成部分。设备大修是工作量最大的计划修理，其定义是：将设备全部或大部分解体，修复基准件，更换、修复不合用的机、电零部件，调整电气系统，全面消除大修前存在的缺陷，恢复规定的性能与精度。

1.2 大修的内容

设备大修一般包括以下内容：a、对设备的全部或大部分部件解体检查；b、修复基准件；c、更换或修理不合用的零件；d、修理电气系统；e、修复附件；f、翻新外观等。

1.3 大修理的技術要求

①全面清除修理前存在的缺陷；②修复后达到设备出厂的性能和精度标准。

1.4 施工

设备大修理不同于设备制造，它的主要特点是：在技术和工作量上，修前难以预测得十分准确。因此，在施工阶段，应从实际情况出发，不失时机地采取措施来弥补修前预测的不足，并保证修理工期按计划或提前完成。

设备大修的作业程序一般为：解体前的检查→拆卸部件→部件解体检查→部件修理装配→总装配→空运转试车→负荷试车精度检验→竣工验收。

1.4.1 解体检查。设备大修的工作难点之一是：在修前对设备各部分的磨损程度和存在的问题难以预测得十分准确，即使通过预检已测得的零件磨损数据，在预检至解体修理期间也可能进一步劣化。做好解体检查，才能全面彻底弄清设备的缺损状况和获得修理所需的各种数据，作为最后确定修理内容和工艺的依据。

1.4.2 施工调度。修复件和临时配件的加工进度往往是影响设备大修理施工进度的主要因素之一。计划调度人员应按修理装配先后顺序及时间，安排修复件和临时配件的加工进度，对关键配件应按工序安排加工计划，保证满足修理进度要求。

1.4.3 质量控制。应按修理工艺和质量标准，严格控制修理质量。对基准件和关键部件，主修技术人员应配合修理工人施工，力求达到优质标准。

1.4.4 竣工验收。设备大修理完毕，经施工部门试运转并进行几何精度检验合格后，办理竣工验收。

2 以我厂10米立车大修为例

2.1 在大修前，发现以下主要问题：

2.1.1 工作台静压浮起不均匀。

2.1.2 主轴径向精度与轴向精度不达标。

2.1.3 横梁卡紧问题。

2.1.4 横梁升降丝杠螺母磨损的检查。

2.1.5 横梁水平精度无法满足加工需要。

2.2 施工修复方案如下

2.2.1 关于工作台静压浮起不均匀调整方案。工作台采用分离式结构，即左右立柱与工作台底座分离，工作台底座导轨部分与主轴部分分离，工作台采用短主轴结构，径向采用高精度双列圆柱滚子轴承定心，其内环具有锥孔，可以调整径向间隙，以保证主轴的回转精度，轴向采用具有预紧载荷的恒流静压导轨，由高精度等流分油器供油，共计24个静压油腔。

工作台导轨静压系统原理：油箱→吸油滤油器→齿轮泵→纸质滤油器→溢流阀→截止阀→等量分油器。

工作台静压装置的工作压力由溢流阀设定。设定方法为静压油泵工作后关闭截止阀，然后调节溢流阀到设定压力，完毕再打开截止阀。为清洁油液，每个泵出口处都设有带压差发讯器的纸质滤油器。当压差发讯器报警，此时应延时10-20秒停车，并及时清洗或更换滤芯。等量分油器是把静压泵提供的油液等量的分给24个工作油腔。流量发讯器是监视液压油量是否充足，如果油液过少则发出电信号，此时工作台不允许转动，否则将研伤工作台。工作台静压油膜浮升可以通过三个电位移传感器监控，当工作台浮升值低于0.04mm时发出报警。

2.2.2 恢复主轴径向精度与轴向精度。调整主轴轴承和推力圆锥滚子轴承的目的是为了减少轴承间隙，保证工作台的径向精度和轴向精度，由于主轴轴承内环孔是锥孔，当轴承内环向下调整时能够产生径向变形，借以调整轴承滚柱与内外环的配合间隙。对工作台加预紧力是为了提高工作台的轴向刚度和保证切削时工作台有足够的抗颠力矩。从而保证了工作台的轴向精度。

工作台主轴轴承的调整与预紧按如下步骤进行。

主轴径向精度的调整：依次取下端盖、法兰盘、编码器、上盖、压盖、调整垫、轴承、压套、圆锥滚子轴承；在取下调整垫，用螺钉紧固压盖与调整垫后测量压盖与主轴轴承内环间距离，粗调整调整垫使压盖与主轴轴承内环间距离为4-5mm，然后根据压盖与主轴轴承内环间实际数值调整调整垫。上述调整结束后安装圆锥滚子轴承与压套，然后对调整垫进行调整。

主轴轴向精度的调整：为了增加静压导轨的油膜刚度，高精度推力圆锥滚子轴承应进行调整，调整方法如下：

取下调整垫，装好压盖后将百分表触头支在工作台端面上并开启工作台静压油泵，当工作台静压导轨通入规定的压力油后均匀缓慢地拧紧螺钉，直到百分表显示工作台浮生量在0.13mm左右时停止，根据压盖位置对调整垫进行调整。

2.3 修复横梁卡紧问题

横梁上共有六个夹紧点。当横梁处于夹紧状态时，压力油进入油缸，推入活塞，斜铁（斜度1：10）向夹紧机构内部移动，压板放松。油缸体侧面的微动开关此时发出信号，横梁升降电机才能启动（电气联锁）但当压力油进入活塞斜铁向夹紧机构外部移动，夹紧横梁。当需调整夹紧块与立柱导轨面间隙（放松）时，可按下述方法进行调整：

a、先将控制升降电机的熔断丝取下或将装在油缸侧面的微动开关触头脱开，使横梁升降电机无法启动；b、按横梁升降按钮，压力油进入油缸，使横梁放松状态（此时横梁不能升降）；c、拧动夹紧机构把合螺帽，进行调整；d、将熔断丝重新接上或使微动开关复位。

2.4 定期检查横梁升降丝杠螺母磨损情况

检查方法是：横梁升降丝杠螺母的下部还装有一个保险螺母，在机床出厂时，两螺母间的间隙调至5mm，在使用中必须经常检查这个间隙数值。当这个间隙数值接近3时，则说明螺母螺纹厚度子磨损了近于2mm。这时螺母不能继续使用了，必须重新更换新螺母，否则将会由于螺母磨损而造成横梁脱落的危险。

2.5 横梁水平精度的调整

横梁水平位置是通过横梁与立柱的左、右两侧面的螺母，丝杠吊在立柱顶面的蜗轮箱上，两个蜗轮箱各伸出一根传动轴与横梁升降电机联接，如果旋转一根传动轴可得到那端横梁升或降，即达到调整横梁精度的目的。

调整时，松开紧定螺钉、退出联轴器，按需要方向旋转丝杠，调好后装好联轴器，将紧定螺钉旋紧。

以上大体阐述了10米立车的修复和局部的精度恢复，并且说明了正确的检查步骤和合理的维修方法是排除故障成功与否的重要标志。