中航工業(yè)金城集團(tuán) 葉奕明

1.引言

一臺已使用多年之久的加工中心，其導(dǎo)軌、工作臺面、絲杠等部位都已磨損，精度下降，已不能滿足產(chǎn)品的加要求，購買一臺新的同類型加工中心最少需要50多萬人民幣，公司同類型的機(jī)床還有很多。本著少花線多辦事的原則，我們決定走一條成功的修理方案為其恢復(fù)正常的加工性能。為今后的同類機(jī)床恢復(fù)精度探一條路。

該立式加工中心是由美國制造，自上世紀(jì)90年代投入生產(chǎn)線至今已使用多年。該設(shè)備的運(yùn)行為金城集團(tuán)的摩托車發(fā)動機(jī)多型產(chǎn)品的加工事業(yè)做出了一定的貢獻(xiàn)。伴隨著摩托車市場的風(fēng)風(fēng)雨雨，歲月的流逝，該機(jī)床的各項使用精度都在不斷下降，加上當(dāng)今科技的突飛猛進(jìn)該機(jī)床的控制系統(tǒng)已遭淘汰，發(fā)生故障已無法購買備件，綜合以上多種因素，機(jī)床已不能滿足產(chǎn)品的正常加工要求。因為該機(jī)床是串在生產(chǎn)線中的一臺設(shè)備，如確保生產(chǎn)線的正常運(yùn)行只有兩種方法可選擇:①購買一臺同功能的設(shè)備現(xiàn)行情約50多元人民幣，供貨期約一年;②對該設(shè)備組織大修改造費(fèi)用約20多萬元，修理時間約2個月。經(jīng)過綜合權(quán)衡后，我們選擇了對設(shè)備進(jìn)行大修改造的方案。

2.設(shè)備故障原因分析

該設(shè)備自90年代初運(yùn)行至今，承擔(dān)了大量繁重的多型摩托車發(fā)動機(jī)殼體類零件的加工任務(wù)，機(jī)床各主要運(yùn)動部件磨損嚴(yán)重，幾何精度下降的已不能滿足零件的加工要求。針對以上情況我們對機(jī)床進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)機(jī)床底座、鞍座、立柱的導(dǎo)軌磨損嚴(yán)重，工作臺磨損，ATC支架、配重支架組合磨損嚴(yán)重，X、Y軸滾珠絲杠磨損、斗笠式刀庫磨損、增壓缸磨損、機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)淘汰。由于該機(jī)床的硬件磨損嚴(yán)重加上數(shù)控系統(tǒng)的淘汰，確實已無法保證產(chǎn)品的加工工藝要求必須全面進(jìn)行大修改造。

3.修理改造方案討論

我們根據(jù)機(jī)床的磨損情況及修理后該機(jī)床應(yīng)獲有的精度制定以下修理方案。

(1)制定維修項目。因為立式加工中心的X、Y、Z軸的幾何精度直接影響到產(chǎn)品零件的尺寸精度，而跟X、Y、Z軸幾何精度直接有關(guān)的機(jī)床部件主要有底座、鞍座、立柱。我們采取的措施是對底座、鞍座、立柱的導(dǎo)軌進(jìn)行重磨，并對工作臺的大面進(jìn)行重磨，對機(jī)床的鞍座、工作臺、主軸頭的底面重新貼塑，整臺機(jī)床重新刮花;整臺機(jī)床電器重新裝配;機(jī)床表面重新噴漆;φ140主軸維修。

(2)制定更換零件項目。由于機(jī)床使用年久，各個運(yùn)動部件都已陳舊，造成多種故障不斷出現(xiàn)，換刀經(jīng)常出故障，機(jī)床負(fù)載大，各部位油路氣路不通，刀庫卡刀，機(jī)床重復(fù)定位不準(zhǔn)……以上故障直接影響到機(jī)床的使用性能和加工零件的一致性。我們采取更換ATC支架以解決換刀故障;更換整機(jī)油路、氣路以解決油路、氣路不通問題;更換X、Y軸滾珠絲杠、精密軸承、自鎖螺母、軸線防屑罩以解決機(jī)床的X、Y重復(fù)定位問題;更換斗笠式刀庫以解決刀庫卡刀問題。

(3)制定改造項目。在修理中，我們發(fā)現(xiàn)機(jī)床原有的控制系統(tǒng)年代已久，不能滿足現(xiàn)有的機(jī)床本應(yīng)具有的使用要求。外加系統(tǒng)時有故障發(fā)生，更換件買不到等多種因素，我們更換了機(jī)床的控制系統(tǒng)，采用三菱M64SM系統(tǒng)更新。該項更新很好地解決了原先系統(tǒng)功能較少、內(nèi)存不夠、集成化小使得機(jī)床操作不便、復(fù)雜零件無法加工的問題。

(4)機(jī)床更新下來的零件去向。隨著科技的不斷發(fā)展，舊機(jī)床不斷被淘汰，新機(jī)床不斷更新已日趨明顯，因此造成了舊機(jī)床零配件越來越少。考慮到本次維修更換的部分零件仍有使用價值，我們將該部分零件稍加處理作為備件，用于其他機(jī)床維修。

4.討論

通過對該進(jìn)口立式加工中心的大修改造，我們基本上探索出了一條數(shù)控機(jī)床修理改造的方式，為以后的機(jī)床修理找到了又一條路，并且解決了以下幾個小難題:

(1)金城機(jī)械有限公司有100多臺加工中心，機(jī)床的維修備件較難購買，這樣用修一臺機(jī)床更換下來的可用舊零件又可解決多臺其他的加工中心的設(shè)備小故障。

(2)大修改造一臺加工中心使用的費(fèi)用只有采購一臺新設(shè)備的40%費(fèi)用，而大修改造后的設(shè)備比新設(shè)備的精度更穩(wěn)定 (多年使用后機(jī)床床身變形以到位)即費(fèi)用少周期短。

(3)鉆削中心、銑鏜中心、臥式加工中心等加工設(shè)備的修理問題均可效仿本次立式加工中心修理，即根據(jù)設(shè)備的故障找出存在的故障點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)有需加工的零件精度要求選擇合適的修理方案，盡可能的在保證產(chǎn)品精度的前提下，以最大的努力將成本降到最低。

機(jī)床出現(xiàn)故障，主要會體現(xiàn)在機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、油路和啟動系統(tǒng)四大方面。設(shè)備出現(xiàn)損壞故障，按照以往的慣例是直接申請舊設(shè)備報廢購買新設(shè)備，這樣不僅造成成本的增大，而且原有設(shè)備的可利用率大打折扣。

5.結(jié)束語

經(jīng)過這次立式加工中心的大修改造，很好地起到了揚(yáng)長避短的作用。

(1)機(jī)床經(jīng)多年使用，機(jī)床床身變形已到位。

(2)企業(yè)內(nèi)部維修工段有成熟的機(jī)床維修工藝。

(3)舊機(jī)床換下的部分有價值的部件依舊可以當(dāng)備件用作其他機(jī)床的維修)。

(4)避免了原先的機(jī)床一旦有損壞就重購，節(jié)約了成本。

(5)舊機(jī)床機(jī)床更換了新的操作系統(tǒng)，使機(jī)床應(yīng)用范圍更廣，精度更高，操作更方便。

(5)很好地解決了維修機(jī)床時沒有零備件的尷尬局面)的作用，不僅改變了原先設(shè)備一旦出現(xiàn)大故障就報廢另購的現(xiàn)象，而且使原本應(yīng)該淘汰的舊設(shè)備重新煥發(fā)了青春，為今后企業(yè)舊設(shè)備的去處開拓了一條新的方向。