简析龙门镗铣床维修

北京金隅科技学校 李嵩松

简析龙门镗铣床维修

北京金隅科技学校 李嵩松

分析介绍了龙门镗铣床的结构特点，对基于模块化设计的龙门镗铣床在实际使用和维修的过程中，关于滑枕镗铣头模块、套筒铣头模块、横梁模块、溜板模块、各向进给箱模块出现的一些问题提出了排查方案和解决问题的方法。

龙门铣是机床族的一个重要机型，是关键的冷加工设备，它在机械制造业得到了广泛的应用。龙门铣的优势在于工件一次装夹，可对其五个面进行铣、镗、钻、铰、攻丝等多道工序的加工，保证加工件几何精度和位置精度。同时也是一种高效机床，如今，以铣代刨早已是一个不争的事实。

一、龙门铣分类及特点

1.标准龙门型

标准龙门铣大多为20世纪六七十年代定型的产品，其特点是：有一个标准的龙门架，龙门架上配置横梁，横梁可沿立柱上下移动，横梁上配置两个垂直铣头，左右立柱上分别配置一个水平铣头，工作台移动。目前国内机械企业中拥有这类龙门铣的用户非常多。随着我国制造业水平的不断提高，这类龙门铣大多应用于零件粗加工。

2．模块化龙门铣镗床

这类龙门铣是在标准龙门型基础上发展起来的产品。它的最大特点是机床配置不局限于标准龙门铣的四个铣头，而是应用模块化设计的理念，将机床所有的部件按模块进行设计，根据不同用户的要求进行配置，例如：可以在横梁上配置一个垂直滑枕式的铣镗头，实现了长距离镗孔的功能。还可以在铣镗头端面配置角铣头等附件，可实现工作垂直四个面的加工。模块化设计简化了标准龙门型的设计和制造，拓展并提高了标准龙门型的性能。这种龙门铣以绝对的优势取代了传统的标准型龙门铣床。

二、龙门镗铣床维修

对于应用模块化设计的龙门镗铣床产品，以北京一机床出产的中段龙门镗铣床为例，这类机床的模块主要包括：床身模块、立柱模块、工作台模块、横梁模块、铣头(或铣镗头)模块、进给箱模块、液压装置模块、电气装置模块、附件铣头模块、数显装置模块、传动装置模块。

在这类模块化机床的维修过程中对机床模块故障的正确诊断和维修是机床维修的关键，本文归纳总结了一些北一机床出产的中段龙门镗铣床模块检修的重点。

1．滑枕镗铣头变速不灵活顺畅

如果在机床运转过程中出现滑枕镗铣头模块变速不灵活顺畅的现象，可以对滑枕镗铣头进行如下的检修排查。

第一：检修拨叉三联齿轮，两联齿轮的变速齿轮是否到位。负责啮合的电磁阀是否正常。包括：①电磁阀的电磁铁是否吸合；②电磁阀滑杆是否卡住；③油液中的杂质是否超标。

第二：检查液压系统是否运转正常，各液压元件动作是否正常。

第三：检查三组滑移变速（二或三联轮）是否能正常啮合，啮合后定位销是否能定位，定位后是否能发出定位完成信号（三组行程开关），如果信号不正常就要检查插销定位的电磁阀工作是否正常。

第四：检查变速拨叉（两个三联齿轮，一个两联轮）的变速到位的三组行程开关是否有信号（如图1所示）。

第四：检修变速的电机-电磁离合器，变速运动是否正常。总之检修变速的电气-液压-机械的动作是否正常工作。

图1 变速拨叉到位检测

2.滑枕镗铣头模块漏油

如果出现机床滑枕镗铣头漏油现象，可以对滑枕镗铣头进行一系列的检修排查。

首先可以检修滑枕镗铣头的液压润滑油池、油池的盖板、滑枕顶部的液压站各液压件、油管以及接头是否存在漏油、内渗、串腔等现象。其次滑枕导轨和溜板横向导轨润滑油供油的手动点动润滑泵减少供油，避免导轨润滑油过多产生漏油。最后检修滑枕顶部的液压站的接油盘内油液是否正常回到油池内。并可以根据实际情况改进接油盘结构。

3.滑枕镗铣头、溜板及套筒铣头的夹紧失灵

如果在机床运转过程中出现滑枕镗铣头、溜板及套筒铣头的夹紧失灵的现象，可以对夹紧机构进行如下的检修排查。

首先检修排查为夹紧装置供油的液压系统是否正常（包括电磁阀、溢流阀等）。其次检修排查夹紧装置的增压油缸是否内泄，如有内泄更换密封元件。最后检查更换夹紧油缸内的塑料的增力件（如图2所示）。

图2 夹紧机构

4.机床移动部件出现爬行现象

机床的爬行现象多发生在机床启动或低速运转时，表现形式为进给系统的移动部件（如工作台、溜板）开始时不能运动，尔后又突然加速运动，再停止，然后又重新运动，周而复始，在启动、停止、快速运动间反复转化。机床出现爬行现象属于机床进给系统和导轨系统故障的一种。机床出现爬行现象时，维修人员应先了解故障（爬行）发生前后机床运行的状况，然后分析引起爬行的原因。根据了解到的故障情况，多方面综合考虑，最后制定恰当的维修方案。维修时，我们应从以下方面入手：

第一：排查电气系统如发现问题，及时更换新的调速系统。

第二：对于工作台部件需检修工作台静压导轨涂层是否存在脱落，如存在脱落需进行修补，避免静压油腔泄油失压，造成工作台局部浮不起来。

对于溜板、滑枕部件需要调整楔条、压板，使其接触均匀，保证移动轻快，灵活均匀不别劲。还要检修导轨，螺母润滑是否正常。

第三：检修静压导轨供油系统是否正常，多头泵是否正常，如多头泵等出现问题要及时更换。

第四：检修工作台浮起量是否正常，检测方法为：在工作台两侧顶面打表6-8点。使工作台静压导轨均匀浮起，如浮起不均匀时，可修调相应的毛细管。

第五：检修工作台各静压油腔供油管是否漏油。

第六：检修溜板四组卸荷装置，卸荷效果是否失效，其卸荷量每组为1200kg，四组4800kg卸荷量通过卸荷装置上的调整栓帽来调整，如果碟簧失效更换新碟簧（如图3所示）。

图3 溜板卸荷装置

5.横梁对工作台台面平行度超差

如果在机床运转过程中横梁对工作台台面平行度超差出现的现象，可以对横梁部件进行如下的检修排查。

第一：在检修前，首先要检查横梁在立柱上的夹紧（6点）是否正常，有无夹紧机构漏油失压夹不紧的现象。

第二：横梁升降传动轴端有鼠牙联轴器，当横梁精度超差时（倾斜）用此联轴器可以调整横梁水平位置，每调整一个鼠牙可使横梁升降轴器轴向位移0.004mm。调整步骤如图4所示。

图4 横梁升降装置

（1）横梁夹紧松开。（横梁下面垫支承柱）（2）拧下鼠牙形联轴器上螺母7和螺栓5。（3）根据横梁倾斜的调整量利用4和6联轴器的鼠牙相对转动若干牙，调整使横梁处于处于水平位置。（4）测量调整后的横梁水平位置精度，合格后装配恢复螺栓5和螺母7并拧紧。

如上述方法调整不了，则刮修横梁导轨相关部件，例如：修调溜板横向导向的楔条和压板。

6.滑枕铣头主轴轴线对工作台的垂直度超差

如果在机床运转过程中出现滑枕铣头主轴轴线对工作台的垂直度超差或水平铣头垂向移动对工作台面的垂直度超差的现象，可以对横梁部件进行如下的检修排查。

第一：检修溜板与横梁件和溜板与滑枕间两组导轨楔条，压板间隙是否过大，要求规格为0.04mm的塞尺不入。如出现问题，则需刮修楔条或导轨。

第二：检修溜板滑枕各导轨夹紧是否正常。

第三：如果滑枕铣头主轴轴承出现问题，主轴精度超差则需要更换轴承。

7.套筒式铣头主轴温升过高，套筒有时转不动

如果在机床运转过程中出现水平铣头主轴温升过高，套筒有时转不动的现象，可以对套筒式铣头模块进行如下的检修排查。

第一：检修主轴轴承是否有润滑脂，填充润滑脂。

第二：检修主轴轴承精度，旋转是否良好无损，否则温升过高则更换新轴承。

第三：检修筒套移动机构，移动时是否有不正常现象，例如：移动机构的轴承是否有润滑；移动机构的丝杠螺母背紧的螺母是否松动造成移动时抗劲；丝杠螺母支座的的螺钉是否松动造成移动抗劲（如图5所示）。

图5 套筒移动机构

8.工作台蜗杆无法调整间隙

如果在机床运转过程中出现工作台蜗杆无法调整间隙的现象，可以对进给箱蜗杆进行如下的检修排查。

蜗杆箱的蜗杆是双蜗杆可调间隙结构，调整时防护罩从工作台脱开，工作台点动向前移到工作台前端，露出可调蜗杆外露蜗杆2～3齿距，但不允许蜗杆与蜗母条脱开，如图6所示，调整固定蜗杆用左端螺母锁紧，不允许其有轴向移动，具体调整步骤为：（1）松开紧固螺钉1（压块2即可松开）。（2）用拨杆转动可调螺母3，使可调蜗杆4轴向移动，调传动间隙为0.1mm左右。（3）调完间隙后旋紧螺钉1，防止螺母3松动。

图6 工作台蜗杆箱

9.横梁背后和床身后面的蓄能器失效

如果在机床运转过程中出现横梁背后和床身后面的蓄能器失效的现象，可以对蓄能器进行如下的检修排查：首先检修联接蓄能器油管和管接头是否漏，拧紧治漏；其次更换蓄能器内的充氮皮囊或更换蓄能器。

10.机床漏油

机床漏油是机床使用过程中经常出现的问题，而且是一些机床久治不愈的顽疾，从理论上解决机床漏油的方法不外乎更换密封件，导引漏油不外流至油池或接油盘内，在满足润滑油、压力油有效应用的前提下，尽可能减少供油压力和流量。

对于北一机床出品的中段龙门镗铣床在整治机床漏油时可以排查以下方面。

（1）检修更换或拧紧漏油的管接头和油管及密封元件。

（2）检修更换漏油的各液压元件，提高结合处的光洁度、平面度及密封。

（3）检修如滑枕溜板漏油的油池盖板，提高结合面的光洁度、平面度及密封。

（4）检修总液压站油箱是否漏油修补治漏。

（5）机床床身连接处密封条老化失效，渗漏油，可在其床身结合处内增加接油盘，并用油管引导油回到油箱内。

（6）立柱导轨下面接油盘的铁屑应该清除干净，并清洁滤油网和回油管道。

（7）横梁下面的接油盘应修整平直不漏油，并在接油盘中央位置再增加一个放油油塞。

（8）减小横梁，滑枕，溜板，导轨润滑的点动柱塞润滑泵的每次供油量（柱塞和活塞之间增加调整垫）。

（9）重点关注滑枕溜板横梁液压站的漏油情况。

（10）检修其他部位机构的漏油，如横梁夹紧油缸,如图7所示：检修步骤为：首先管接头处漏油，更换密封圈；其次法兰盘和活塞杆密封漏油，更换相应密封圈；再次油缸紧固螺钉可能松动，重新拧紧，并用乐泰细纹防松密封胶。

图7 横梁夹紧油缸

三、结语

这种类型的龙门铣机床在生产中因其应用范围广、加工效率高等特点，已经成为加工业的中坚力量。在经济实用的同时机床的性能也正在经历时间的考验，所以机床的维护与保养就成为延长工作寿命的重要途径之一。以上这种对机床模块化的检修和问题排查，将会在一定程度上使机床的生命力得以重新焕发。机床加工出现问题时，从机床结构特点出发进行问题排查将使我们的工作更加事半功倍。了解机床的结构从源头分析问题原因，早预防勤维护，一台能够使生产能够平稳有序进行的机床同样也能使企业节约人工和时间成本，为企业做出更大的贡献。 □

［1］ 戴曙．金属切削机床设计［M］．北京: 机械工业出版社，1991。

［2］ 机床设计编写组编．机床设计手册， 第三册［M］ ．北京: 机械工业出版社，1986。

［3］ 吴宗泽．机械结构设计［M］．北京: 机械工业出版社，1988。

作者：李嵩松，男，1982年生，工程硕士，高级工程师，主要研究方向为大型数控机床设计与制造，发表论文6篇。