楊嵐

摘要：筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，從搖臂鉆床故障常見(jiàn)的診斷方法及診斷原則入手，針對(duì)Z3050型搖臂鉆床在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的易發(fā)故障，論述了各常見(jiàn)故障的問(wèn)題原因、診斷措施及處理對(duì)策，并就部分故障提出了預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：搖臂鉆床;故障;處理對(duì)策

0 ?引言

Z3050型搖臂鉆床是搖臂鉆床的基本型產(chǎn)品，主要適用于在中、小型零件上進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔及攻螺紋等操作，是一種承擔(dān)孔加工的萬(wàn)能通用型金屬切削機(jī)床。該機(jī)床具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于我國(guó)廣大工業(yè)企業(yè)中。但在實(shí)際應(yīng)用中，該機(jī)床也存在故障高發(fā)等問(wèn)題，本文將結(jié)合筆者多年企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)部分常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，并闡述故障的處理對(duì)策。

1 ?故障常見(jiàn)的診斷方法及診斷原則

首先，搖臂鉆床常見(jiàn)的診斷方法是觀察分析法。這是用感官對(duì)搖臂鉆床進(jìn)行初步分析的方法，通過(guò)問(wèn)、看、摸、試四個(gè)步驟，初步判斷故障原因。其次，根據(jù)機(jī)床存在的問(wèn)題表現(xiàn)，使用計(jì)量器具（框式水平儀、百分表、塞尺、鑄鐵直尺、檢棒等）對(duì)其進(jìn)行性能、精度檢查或試切，以精準(zhǔn)判斷可能出現(xiàn)的故障原因。

在搖臂鉆床的檢查過(guò)程中，我們一定要遵循的診斷原則，包括：先簡(jiǎn)單后復(fù)雜、先外部后內(nèi)部、先靜后動(dòng)和先機(jī)械后電氣。造成搖臂鉆床故障的原因可能是多方面的，因此在檢查過(guò)程中，首先要檢查簡(jiǎn)單的問(wèn)題再處理復(fù)雜的問(wèn)題，從而將問(wèn)題逐一解決。先外部后內(nèi)部，是指先對(duì)外部情況進(jìn)行檢查，再檢查內(nèi)部的系統(tǒng)和零件，以免造成對(duì)搖臂鉆床大的拆裝。先靜后動(dòng)，是指先在搖臂鉆床斷電的情況下檢查，然后再供給電源綜合觀察排除。先機(jī)械后電氣，是指先排除機(jī)械性的故障，如零部件的損壞等，再考慮系統(tǒng)方面的故障。

2 ?Z3050型搖臂鉆床常見(jiàn)故障

搖臂鉆床結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，可能出現(xiàn)故障的部位也比較多，筆者結(jié)合企業(yè)實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，在此羅列出部分常見(jiàn)故障及故障的處理對(duì)策。

2.1 立柱無(wú)松開(kāi)

機(jī)床立柱夾緊要求為用M12×45彈簧板螺釘調(diào)整內(nèi)外柱錐面間隙，使夾緊松開(kāi)時(shí)，外柱上下移動(dòng)量保持在0.3為宜，調(diào)整時(shí)須使螺釘受力均勻，由螺帽調(diào)整立柱夾緊力。當(dāng)調(diào)整到搖臂末端施加1568N水平力，立柱不得回轉(zhuǎn)。松開(kāi)后施加29N水平力即可轉(zhuǎn)動(dòng)，超過(guò)29N水平力而立柱不得回轉(zhuǎn)，即可判定為立柱無(wú)松開(kāi)。

出現(xiàn)立柱無(wú)松開(kāi)的主要原因?yàn)榱⒅鶌A緊機(jī)構(gòu)調(diào)整不當(dāng)或47311//圓板彈簧斷裂、M12×45彈簧板螺釘斷裂。

2.2 主軸箱無(wú)夾緊

主軸箱夾緊的要求為擰緊制動(dòng)架與主軸箱結(jié)合螺釘，調(diào)整制動(dòng)架斜塊螺釘及夾緊斜塊，達(dá)到主軸箱夾緊時(shí)在手輪上施加切向力，主軸箱不得移動(dòng)，主軸箱松開(kāi)時(shí)，能夠輕便移動(dòng)。

主軸箱與搖臂的55°導(dǎo)軌面通過(guò)制動(dòng)架小裝進(jìn)行結(jié)合，其配合間隙不當(dāng)或45303//夾緊塊位置不當(dāng)均能導(dǎo)致該問(wèn)題的發(fā)生。對(duì)制動(dòng)架小裝進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)裝配時(shí)用工裝出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，導(dǎo)致調(diào)整后的45303//夾緊塊偏低、調(diào)整余量少于工藝要求，其根本原因在于對(duì)工裝的控制失效。

2.3 47018//油缸損壞

47018//油缸是立柱夾緊油缸小裝中的關(guān)鍵部件，根據(jù)外部用戶反饋，47018//油缸零件缸底損壞較多，導(dǎo)致機(jī)床不能正常工作，分析產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因：

①47018//油缸缸底厚度應(yīng)為9mm（100-91），如圖1所示，但實(shí)測(cè)零件尺寸小。對(duì)47018//油缸缸體厚度進(jìn)行檢驗(yàn)，比圖紙要求厚度小2mm。通過(guò)理論計(jì)算：

1）缸底厚度為9mm時(shí)，當(dāng)剪切力達(dá)到82N時(shí)，才可以將缸底底部頂?shù)?

2）缸底厚度為7mm時(shí)，當(dāng)剪切力達(dá)到64N時(shí)，就可以將缸底底部頂?shù)簟?/p>

此計(jì)算過(guò)程均與零件的抗拉強(qiáng)度有關(guān)。

②對(duì)47018//油缸鑄件材質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鑄件材質(zhì)不符合要求，化驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

通過(guò)化驗(yàn)結(jié)果可以看出：碳、硅含量超標(biāo)，錳含量低。

2.4 變速油泵小裝研傷

變速油泵小裝安裝在主軸箱的內(nèi)部，是控制機(jī)床主軸傳動(dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)變速的關(guān)鍵部件。機(jī)床在工作中如果出現(xiàn)某幾檔變速突然失靈、變速亂檔等問(wèn)題，均可能是由變速油泵小裝研傷造成的。經(jīng)對(duì)研傷的變速油泵小裝進(jìn)行拆卸檢查，發(fā)現(xiàn)主要是由于變速油泵小裝中，44017//上泵片和44019//下泵片加工時(shí)，Φ20孔超差，0.015-0.02孔小，與其配合的44801//軸套、44802//軸套裝入后，其內(nèi)孔變形，導(dǎo)致44311//被動(dòng)齒輪、44312//主動(dòng)齒輪不能自如轉(zhuǎn)動(dòng)，影響機(jī)床性能。

3 ?Z3050型搖臂鉆床故障的處理對(duì)策

3.1 立柱無(wú)松開(kāi)問(wèn)題的處理對(duì)策

結(jié)合前面的分析，可以采取如下故障處理方法。在立柱處于松開(kāi)狀態(tài)，觀察47311//圓板彈簧及上面的6個(gè)M12×45內(nèi)六角螺釘是否完整。

如果發(fā)現(xiàn)6個(gè)M12×45內(nèi)六角螺釘完好，即用專用扳手檢查6個(gè)螺釘擰緊力矩是否均勻一致。當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)，一般該6個(gè)螺釘已經(jīng)嚴(yán)重失調(diào)。即可采用正確的調(diào)整方法，完全放松所有螺釘，在內(nèi)外立柱錐面自由接觸狀態(tài)下，嚴(yán)格按照?qǐng)A形結(jié)構(gòu)成組螺釘?shù)臄Q緊工藝進(jìn)行擰緊，當(dāng)所有螺釘受力后，每次擰緊角度不大于150，直到立柱錐面脫開(kāi)，搖臂推動(dòng)順暢為止。整個(gè)過(guò)程應(yīng)該嚴(yán)格保證每個(gè)螺釘?shù)呐ぞ匾恢?，一致性程度越高?個(gè)螺釘受力越均勻，使用周期就越長(zhǎng)。該故障較推薦的預(yù)防措施為定期調(diào)整圓板彈簧螺釘，建議每季度進(jìn)行一次預(yù)防性調(diào)整。

如果發(fā)現(xiàn)圓板彈簧或彈簧螺釘斷裂，則需及時(shí)更換同等規(guī)格的產(chǎn)品。針對(duì)零件極易損壞的情況，也采取了以下改進(jìn)措施。

①入廠檢驗(yàn)。編制了《重點(diǎn)零件檢驗(yàn)規(guī)定》，其中規(guī)定了47311//圓板彈簧、M12×45彈簧板螺釘?shù)闹攸c(diǎn)檢驗(yàn)項(xiàng)目。

1）外觀質(zhì)量檢驗(yàn)：零件表面不得有裂紋、氣孔、砂眼、銹蝕等質(zhì)量缺陷。通過(guò)多次敲擊，要保證零件表面無(wú)裂紋。

2）硬度檢驗(yàn)：洛氏硬度計(jì)檢驗(yàn)。選擇試樣在試驗(yàn)表面2-3處檢驗(yàn)硬度，試驗(yàn)面應(yīng)是光滑平面，不應(yīng)有氧化皮和污物。

3）尺寸公差檢驗(yàn)：尺寸按圖樣進(jìn)行檢驗(yàn);圓板彈簧不得進(jìn)行法藍(lán)處理。

4）要求對(duì)每批次圓板彈簧進(jìn)行規(guī)定數(shù)量的抽檢，并保證對(duì)取樣數(shù)量中的50%進(jìn)行裂紋檢驗(yàn)。

將要求庫(kù)房檢查員嚴(yán)格按照此規(guī)定執(zhí)行，加強(qiáng)對(duì)圓板彈簧、彈簧板螺釘?shù)娜霂?kù)檢驗(yàn)力度。

②裝配后變形量的控制。立柱夾緊時(shí)，嚴(yán)格控制外柱的位移量，防止圓板彈簧的變形量過(guò)大。

③已要求零件供應(yīng)商對(duì)所供圓板彈簧標(biāo)注了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)，同時(shí)要求售后服務(wù)部門，將問(wèn)題彈簧螺釘郵寄回生產(chǎn)企業(yè)，以進(jìn)一步分析問(wèn)題原因，并向責(zé)任供應(yīng)商進(jìn)行索賠。

3.2 主軸箱無(wú)夾緊問(wèn)題的處理對(duì)策

經(jīng)前面分析，得出導(dǎo)致此問(wèn)題的原因，主要為對(duì)工裝的控制失效，應(yīng)按周期對(duì)工裝進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)工裝失效立即采取措施。

此外，在對(duì)原有裝配工藝進(jìn)行研究、分析，發(fā)現(xiàn)制動(dòng)架小裝中45303//夾緊塊處U形槽全長(zhǎng)45mm，原要求調(diào)整好后夾緊塊留有調(diào)整余量不小于15mm。為提高主軸箱夾緊的穩(wěn)定性，要求調(diào)整好后夾緊塊留有調(diào)整余量不小于25mm，通過(guò)試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)機(jī)床主軸箱夾緊、松開(kāi)靈敏性明顯提高。

3.3 47018//油缸損壞的處理對(duì)策

針對(duì)47018//油缸損壞這一常見(jiàn)故障，結(jié)合問(wèn)題原因，采取有針對(duì)性的措施加以應(yīng)對(duì)。首先，加強(qiáng)對(duì)47018//油缸加工精度的檢驗(yàn)。對(duì)47018//油缸加工精度進(jìn)行加嚴(yán)檢驗(yàn)，除了常規(guī)的檢驗(yàn)內(nèi)容外，重點(diǎn)檢驗(yàn)零件底部的厚度。其次，增加對(duì)47018//油缸材質(zhì)的檢驗(yàn)。明確要求其供貨廠家提供同批鑄件試驗(yàn)棒，做鑄件抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，將對(duì)鑄件材質(zhì)進(jìn)行抽查檢驗(yàn)。

3.4 變速油泵小裝研傷問(wèn)題的處理對(duì)策

針對(duì)該故障，重點(diǎn)要加強(qiáng)對(duì)零件的質(zhì)量控制。

①44017//上泵片和44019//下泵片的加工質(zhì)量：要求供應(yīng)商提高零件的加工質(zhì)量，庫(kù)房檢查員加強(qiáng)控制，嚴(yán)格檢驗(yàn)零件的尺寸公差、形狀公差、位置公差等。

②嚴(yán)格控制小裝過(guò)程中44311//被動(dòng)齒輪、44312//主動(dòng)齒輪的打磨時(shí)間，以避免油泵的研傷。

③設(shè)專人用清洗機(jī)清洗零件，保證油漆、飛邊、毛刺等雜物必須徹底清理干凈，方可裝配。

④針對(duì)變速油泵小裝中部分零件存在平行度超差的問(wèn)題，制作了一個(gè)檢具，用以檢驗(yàn)泵片和齒輪的厚度，可以方便泵片和齒輪進(jìn)行選配安裝。

⑤嚴(yán)格執(zhí)行所有變速油泵小裝100%經(jīng)過(guò)試驗(yàn)臺(tái)壓力試驗(yàn)，沒(méi)有經(jīng)過(guò)試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)檢測(cè)的，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)入下序，以保證油泵的合格率。

4 ?結(jié)語(yǔ)

綜上，加強(qiáng)對(duì)搖臂鉆床的常見(jiàn)故障及處理對(duì)策的研究，意義重大。搖臂鉆床在現(xiàn)代化機(jī)械加工生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，提高搖臂鉆床的穩(wěn)定性和精確度，使其能更好地滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。我們也要有針對(duì)性地提高故障診斷能力，正確、及時(shí)地處理?yè)u臂鉆床的故障，保障其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張策.機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018：104-105.

[2]高永祥.數(shù)控機(jī)床急停報(bào)警故障分析及處理[J].南方農(nóng)機(jī)，2019（22）：167.

[3]Duradundi Sawant Badkar. Design and Development of Special Purpose Drilling Machine. Trends in Machine Design， 2018（12）：56-57.