高秀英

（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司能源管理部，哈爾濱150040）

1 機(jī)床的概況

12.5 m立車是1970年代從羅馬尼亞引進(jìn)的設(shè)備，該設(shè)備采用雙立柱結(jié)構(gòu)，卡盤直徑10m，最大加工直徑12.5m。該設(shè)備共有兩個(gè)刀架：左側(cè)刀架為數(shù)控銑刀架，并配有銑頭；右側(cè)為數(shù)控車刀架。設(shè)備精度高，剛性好，變形小，應(yīng)用范圍廣，加工直徑大。該機(jī)床還采用數(shù)控分度機(jī)構(gòu)，可對(duì)工件進(jìn)行任意角度的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行銑槽、鉆孔、鏜孔的加工。工件裝夾一次可對(duì)多道工序進(jìn)行加工，減小裝夾次數(shù)及工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，是大型制造企業(yè)的重點(diǎn)設(shè)備。

2 機(jī)床現(xiàn)存在的主要問題

經(jīng)過多年的使用，12m立車卡盤供油的靜壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等液壓元件老化嚴(yán)重，機(jī)床帶病工作，經(jīng)常出現(xiàn)故障，但液壓備件由于改型很難買到。供油系統(tǒng)液壓元件出現(xiàn)故障后，造成供油不暢、壓力不穩(wěn)、加工性能不良，尤其是加工大型工件時(shí)最明顯。針對(duì)以上故障現(xiàn)象，通過仔細(xì)觀察，檢查原來的泵站靜壓系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌靜壓回油管路中有黑色粉末狀的顆粒，導(dǎo)軌有研傷。經(jīng)分析，導(dǎo)軌研傷產(chǎn)生的溝槽使36個(gè)靜壓腔與回油槽相通，液壓系統(tǒng)供油時(shí)，靜壓腔內(nèi)的靜壓油直接從研傷產(chǎn)生的溝槽經(jīng)回油槽回到油箱，出現(xiàn)卸壓現(xiàn)象，不能提供工作臺(tái)浮起所需的足夠壓力。研傷導(dǎo)軌產(chǎn)生的鑄鐵碎屑將回油管路部分堵塞并污染了油箱中的油液，由于壓力不穩(wěn)定，致使加工的工件刀花混亂，機(jī)床無法正常工作，處于癱瘓狀態(tài)。

3 修理工藝

該設(shè)備屬于大型設(shè)備，重量大于180t，其下工作臺(tái)體積較大，公司內(nèi)現(xiàn)有設(shè)備無法對(duì)其進(jìn)行加工，而上、下工作臺(tái)產(chǎn)生的研傷必須修復(fù)。另外，還存在液壓系統(tǒng)元件老化、國內(nèi)無相關(guān)備件、進(jìn)口備件周期長等問題。經(jīng)多方論證，最終決定重新設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，將該設(shè)備的液壓系統(tǒng)元件全部改成國內(nèi)易采購的元件；修復(fù)機(jī)床工作臺(tái)，卡盤導(dǎo)軌面用現(xiàn)有立車進(jìn)行加工作為基準(zhǔn)，下工作臺(tái)采用粘接耐磨涂料復(fù)印補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行修復(fù)。

3.1 液壓泵站的改造

改造時(shí)，首先通過查找該機(jī)床設(shè)備的原始資料，認(rèn)真分析液壓泵站的原理圖并進(jìn)行圖紙轉(zhuǎn)化，確定新的泵站原理圖。通過圖紙分析，該泵站由三部分組成：（1）靜壓、潤滑系統(tǒng)；（2）夾緊系統(tǒng)；（3）循環(huán)冷卻系統(tǒng)。改造時(shí)首先到現(xiàn)場仔細(xì)與實(shí)物進(jìn)行核對(duì)，做好記錄，確定好各出口管路的位置及各壓力閥的調(diào)整壓力值，便于正確安裝，以確保輸出壓力值的正確性。

3.2 工作臺(tái)的修理

由于該設(shè)備的卡盤直徑較大，橫梁升到最高處也無法吊出。常規(guī)的吊裝方法是先對(duì)設(shè)備進(jìn)行解體。其解體的順序是將機(jī)床工作臺(tái)放置兩個(gè)方箱，將橫梁運(yùn)動(dòng)到合理的高度。用木方千斤頂?shù)葘M梁墊好，將機(jī)床電源拆除，然后進(jìn)行刀架、進(jìn)給箱、刀架滑板、橫梁的拆卸，這樣才能將卡盤吊出、加工修理。如果采用此方法，解體工作周期長、費(fèi)用高。能否在不拆除刀架、橫梁的基礎(chǔ)上找出一個(gè)快捷的吊裝方案呢？通過查閱機(jī)床技術(shù)資料，對(duì)卡盤的重量、結(jié)構(gòu)，吊裝位置以及刀架、橫梁高度，橋式吊車、吊具以及卡盤加工時(shí)所經(jīng)過的路線、轉(zhuǎn)運(yùn)方案等進(jìn)行可行性分析，研究確定了可行的實(shí)施方案：

首先是卡盤的吊裝，它直接影響修理工期。通常采用一般的四點(diǎn)吊裝方法進(jìn)行，但由于橫梁的上升高度有限，阻礙了起升高度，使卡盤無法吊出。為了確保安全，我們充分利用了企業(yè)現(xiàn)有的專用橫梁式吊具作為輔助工具，通過對(duì)卡盤吊裝位置、橫梁起升高度的測量、鋼絲繩的選用等進(jìn)行詳細(xì)分析，確定了新的吊裝方案，在完全拆除與卡盤有關(guān)的零部件后，將卡盤順利吊出，為下一步的修理工作提供了寶貴的時(shí)間。

卡盤吊出后，發(fā)現(xiàn)上、下導(dǎo)軌都損傷嚴(yán)重，上導(dǎo)軌卡盤可以利用現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行加工處理，但底座與立柱相連，如拆除需將設(shè)備全部解體，另外，現(xiàn)有加工能力不足，無法進(jìn)行加工，只能采取就地修理的方法。

一般情況下，在立車上精加工下底座導(dǎo)軌表面，將研傷全部去掉，把去掉的數(shù)據(jù)記好，再修理上導(dǎo)軌時(shí)，將下導(dǎo)軌加工量補(bǔ)償進(jìn)去，保持原來的位置不發(fā)生變化。

由于受到客觀條件限制，上述方法不可行?，F(xiàn)采用的方法是：首先加工上工作臺(tái)導(dǎo)軌面，使其達(dá)到所需的平面度和粗糙度要求。然后，在下導(dǎo)軌粘接耐磨涂料復(fù)印補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行修復(fù)。由于卡盤直徑超大，這種方法以前從沒用過，也查不到相關(guān)的技術(shù)資料，曾咨詢粘接劑生產(chǎn)廠家，也未獲得此方面的經(jīng)驗(yàn)。

（1）補(bǔ)償定位墊厚度的確定

根據(jù)上工作臺(tái)加工去除量、上下導(dǎo)軌磨損量及下導(dǎo)軌精度確定補(bǔ)償定位墊厚度，從而確定耐磨涂料的大概用量。

上工作臺(tái)導(dǎo)軌面去除量的確定。上工作臺(tái)導(dǎo)軌面加工前，應(yīng)選擇幾點(diǎn)作為測量基準(zhǔn)，以此點(diǎn)測量到導(dǎo)軌面的距離，并做好記錄，待導(dǎo)軌面加工后再次測量，其差值即為上工作臺(tái)導(dǎo)軌面去除量。

導(dǎo)軌磨損量的確定。根據(jù)上下導(dǎo)軌面研痕的大小，利用深度千分尺分別測量各自的磨損量，以此確定磨損補(bǔ)償量。

測量下導(dǎo)軌面精度的必要性。由于導(dǎo)軌修復(fù)采用的是復(fù)印粘接法，粘接后的導(dǎo)軌精度如何將取決于現(xiàn)有的導(dǎo)軌精度。如通過測量后發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌精度超差，不用調(diào)整導(dǎo)軌精度，可利用補(bǔ)償定位墊進(jìn)行校正，以確保粘接后的導(dǎo)軌精度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

下導(dǎo)軌面精度測量的常規(guī)方法。方法1是：調(diào)整好中心體水平，以中心體為基準(zhǔn)，利用水平儀和檢驗(yàn)平尺徑向測量、切向測量法調(diào)整各導(dǎo)軌面，使其達(dá)到規(guī)定要求；方法2是：利用中心體軸承，在軸承上安裝自制旋轉(zhuǎn)測量支架，對(duì)三個(gè)環(huán)靜壓導(dǎo)軌進(jìn)行測量，找出誤差大小和方向，根據(jù)測量數(shù)據(jù)制作補(bǔ)償定位墊進(jìn)行調(diào)整。

然而由于該設(shè)備導(dǎo)軌表面全部研傷、找不到調(diào)整墊的放置基準(zhǔn)、卡盤直徑較大、制作的測量工具剛性較差等原因，前述兩種常規(guī)測量方法都行不通。

最后采用當(dāng)今最先進(jìn)的測量方法——激光跟蹤儀測量法。使用該方法測量后的精度誤差在0.05mm以內(nèi)，完全滿足設(shè)備精度要求。測量時(shí)，要以水平面為基準(zhǔn)。首先將激光跟蹤儀的水平調(diào)整好，把中心體端面的水平坐標(biāo)調(diào)整到要求范圍內(nèi)，使其在一個(gè)水平面內(nèi)，然后分別測量下導(dǎo)軌靜壓腔內(nèi)底面各點(diǎn)的坐標(biāo)值，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整補(bǔ)償，并制作相應(yīng)的補(bǔ)償定位墊（厚度包括加導(dǎo)軌的加工量及磨損量），將補(bǔ)償定位墊放置于下導(dǎo)軌靜壓腔的底面內(nèi)，再次測量，通過反復(fù)修整，直至使其補(bǔ)償定位墊的水平坐標(biāo)值達(dá)到規(guī)定要求范圍內(nèi)即可。測量時(shí)應(yīng)注意環(huán)境溫度的變化、振動(dòng)等因素對(duì)測量的影響。

（2）粘接工作

粘接前將導(dǎo)軌研傷的粉末全部清理干凈，將各個(gè)回油管路出口全部堵死，防止粘接處理時(shí)造成管路堵塞。用角磨機(jī)將底座導(dǎo)軌面研傷部位全部打磨，露出嶄新的金屬表面。為了粘接牢固，在導(dǎo)軌表面打磨一些不規(guī)則的斜口，由于粘接的涂層厚，最大厚度近4mm，可在導(dǎo)軌表面每隔50mm安裝一個(gè)銅螺釘，目的是使粘接更加牢固。下一步要在靜壓腔內(nèi)放置可拆除的材料，便于粘接后的處理，根據(jù)厚度，可采用塑料板，根據(jù)每一環(huán)靜壓腔的數(shù)量、形狀、大小，用手工方法剪裁出形狀相同的鋼板，用此鋼板作為剪裁塑料板的樣板，剪裁后的塑料板，拿到現(xiàn)場，逐個(gè)修配，做好標(biāo)記，將導(dǎo)軌上其它位置的回油槽，也用同樣方法制作好，為了防止粘接劑流動(dòng)到導(dǎo)軌外，在內(nèi)外圈上，鑲嵌一圈厚度1mm的鋼板，防止粘接劑流出。

準(zhǔn)備工作完成后，進(jìn)行最重要的粘接工作，先將補(bǔ)償定位墊按編號(hào)逐一核對(duì)，確認(rèn)正確后，用膠水固定，再將靜壓腔內(nèi)的塑料板固定，然后利用清洗劑進(jìn)行反復(fù)清洗。上述工作完成后，可進(jìn)行粘接。由于粘接劑的固化有時(shí)間限制，所以要有幾十人到工作現(xiàn)場。首先，將卡盤吊起，清理干凈用脫膜劑噴涂，目的是防止起模時(shí)把可賽新減摩劑帶起。然后，分工、分段同時(shí)將膠均勻地涂在下工作臺(tái)導(dǎo)軌表面上，粘接劑在常溫下混合后，在45min內(nèi)粘接有效，因此，要掌握好涂抹的時(shí)間。涂抹完后，隨即將卡盤落入底座上，經(jīng)24h的固化后，用千斤頂，在卡盤四周對(duì)稱布置，將卡盤頂起一定間隙，在0.5mm內(nèi)，用吊車將卡盤慢慢吊起，進(jìn)行導(dǎo)軌面的修復(fù)工作，由于粘接時(shí)有空氣進(jìn)入膠中，造成氣孔，將發(fā)現(xiàn)的氣孔用鉆頭鉆，重新修補(bǔ)，將靜壓腔內(nèi)和回油槽內(nèi)的塑料板用刀具仔細(xì)劃開，清除掉，用角磨機(jī)把邊緣部位修復(fù)好，靜壓腔內(nèi)粘接面與導(dǎo)軌間要仔細(xì)處理，防止靜壓油進(jìn)入導(dǎo)軌與粘接劑的縫隙內(nèi)，這一點(diǎn)非常重要，為增加粘接強(qiáng)度，在靜壓腔立面用進(jìn)口導(dǎo)軌專用膠，將導(dǎo)軌與粘接劑間均勻涂抹，這樣做的目的是靜壓油不會(huì)將粘接劑圖層與導(dǎo)軌表面分離。將機(jī)床的供油、回油系統(tǒng)全部清理干凈，落上卡盤，根據(jù)說明書要求調(diào)整外環(huán)、中環(huán)、內(nèi)環(huán)靜壓壓力值。使工作臺(tái)浮起量達(dá)到0.05～0.07mm，試車時(shí)，檢驗(yàn)工作臺(tái)的徑向跳動(dòng)要求0.05mm，實(shí)際測得值為0.015mm；工作臺(tái)的端面跳動(dòng)要求0.06mm，實(shí)際測得值為0.03mm，各項(xiàng)精度都達(dá)到出廠時(shí)的幾何精度要求，經(jīng)過對(duì)幾個(gè)試件的加工，各項(xiàng)加工精度完全滿足工藝要求。

4 結(jié)語

實(shí)踐證明，采用上述修理方法切實(shí)可行，達(dá)到了修理目的，不但節(jié)省了資金，也縮短了修理周期，同時(shí)，也為今后修理類似設(shè)備積累了經(jīng)驗(yàn)。

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［3］ 陳冠國.機(jī)械設(shè)備維修［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

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