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          從大修過程看如何提高機床精度保持性和使用壽命

          所屬分類:公司新聞 點擊次數:45 發布日期:2022-02-09

            機床是制造機器的機器,因此機床質量的好壞,特別是精度保持性及使用壽命長短,將直接影響到機械產品的質量及生產成本。國外很多廠家為了提高機床精度保持性及使用壽命,對機床關鍵零件十分重視。如美國莫爾公司提供的三號座標鏜床和座標磨床的定位標桿及其它定位機構,可保證使用十年后仍保持其微英寸(1微英寸等于0.025微米)級精度;意大利佐卡公司外圓磨床砂輪架主軸正常使用壽命可達15年,其機床導軌采用噴涂鉬鉻合金材料,硬度可達HB 650,并認為它的耐磨性是一般鎳鉻鋼的5倍;西德馬蒂森公司平面磨床進給采用淬硬滾珠絲杠,橫向工作臺面采用鑲鋼滾動導軌等。又如蘇刊《經濟問題》一文中大聲疾呼:“機床使用壽命低造成修理工作吞蝕了大量社會財富。如果把中等復雜程度的機床大修周期由6年延長至12年,則年平均修理工作量和停工損失可以減少50~60%。并認為經濟上合理的使役年限,基本上只包括一次大修和兩個大修周期。要達到這樣的使役年限,只要把目前形成的實際修理周期再延長0.5~1倍??茖W研究和實際經驗都證明,解決這一課題是可能的,有效的。因為機床等機器設備其零件總數雖有成千上萬件,但決定次大修期的關鍵零件卻不超過幾十種,我們的任務就是把這一部分零件的壽命提高0.5~1倍”。

            我國機床工業發展迅速,無論是制造廠和機床擁有量都已達到相當可觀的數量。但目前,除了對機床出廠精度等問題較為重視外,對機床使用壽命問題,還沒有達到普遍重視的地步。我廠大修車間修理的大量機床當中,其中外圓磨床,平面磨床及齒輪加工機床的大修周期一般為5、7年。至于機床本身精度保持性時間還要短。精密機床大修周期相對來說長一些,如Y7131齒輪磨床一般為8~10年。為什么國產機床大修周期短呢?除了一些保養,維修、結構上的問題以外,關鍵在于決定機床大修周期和加工精度的關鍵零件(如機床導軌,絲桿、齒輪、主軸、液壓系統的油缸、閥件及油泵)質量較差,使用壽命短。為了恢復機床的精度和使用性能,就必須對喪失精度的機床進行大修理。而專業機床修理廠的大修費用,一般為機床價格的40~50%。如M131W外圓磨床價格為1.1萬元,大修費約為0.44萬元,Y7131齒輪磨床價格為3.1萬元,大修費約為1.55萬元。這比一般機修車間的大修費低,且修理周期短。此外,修理機床所用的易損備件,一般雖然是按機床制造廠的質量要求生產,但由于生產條件的限制,某些方面還達不到制造廠的質量標準。因此,即使機床花費很大代價進行了大修,但其使用壽命一般來說比次大修前的使用壽命來得短。如二金工車間購買一臺M131W外圓磨床,已經大修三次,如果還繼續使用下去的話,則其修理費用總額將超過機床價格數倍以上 這還不包括中修,小修及停工損失??偟膩砜?,國產機床使用壽命之短,喪失精度之嚴重,機床修理工作量之大,備件需要量之多,確實是驚人的。

            要改變這種狀態,首先有關領導部門應該充分認識到,由于機床使用壽命短,對國民經濟各部門,將帶來多么沉重的負擔和嚴重危害,必須下決心在提高機床精度,高效率與自動化的同時,認真抓好延長機床使用壽命的工作,并把延長機床使用壽命作為衡量機床產品質量和價格的重要依據之一。在具體作法上我們認為應該;

            首先有關技術人員必須深入、認真地對所使用的機床的大修情況進行調查研究,找出影響機床使用壽命的薄弱環節(即次大修必須調換或用不到兩個大修理周期的零件)。據統計,M7120 A平面磨床約有800個零件(不包括標準件),其中只能使用一個大修期或最多可用至第二個大修期要調換的關鍵零件只有50件,其中包括可修復的13件(如床身、液壓筒、閥體等)。而其它一些關鍵零件,由于工作負荷較輕,使用壽命長多了。如進給系統中的一對傘齒輪,雖然也是關鍵零件,但至少可以使用4、5個大修期。又如,以Y3150滾齒機為例,只能使用一個大修期或可用至第二個大修期必須調換的關鍵零件僅有49件(不包括交換齒輪),其中可修復5件。而決定滾齒機加工精度的蝸輪蝸桿副、一對一級斜齒輪、垂直刀架絲桿副等,這是次大修時就需調換的,還有七只螺旋傘齒輪,其使用壽命最多不超過兩個大修期。滾齒機中決定精度的關鍵蝸輪蝸桿副的損壞形式是磨損及咬合,但我們對提高它的抗磨、抗咬性的研究還是很不夠的。特別值得提出的是一對一級精度斜齒輪,卻采用45并鋼高頻淬火,不但不耐磨,而且硬化層不均,因此使用壽命短。

            其次,通過調查分析,找出影響機床精度保持性和使用壽命的一次大修必需調換或用不到兩個大修周期的易損零件后,在認真分析其損壞原因的基礎上,提出將易損零件使用壽命延長一倍以上的試驗方案和措施。

            此外,還要重視一些簡單和容易被忽視的結構的改進工作。如對磨床類各種機型大修中發現,液壓系統中油泵、油缸、閥件的損壞形式多為磨粒磨損,而且有的是比較嚴重的磨損。其根源就是因為忽視了液壓油過濾裝置結構的改進,以致使磨屑混入了液壓油中,影響了機床的使用壽命。又如M7120 A平面磨床的磨頭與拖板體一對導軌摩擦副,是影響垂直進給精度的重要環節,但它的磨損程度比任何導軌嚴重得多,其原因就是由于砂輪塵?;蚨嗷蛏傥廴玖诉@對頻繁進出的導軌面。雖然也可以從材料上采用耐磨鑄鐵或鋃鋼方法來解決;但首先應采取十分簡單而有效的措施——增加防塵裝置。從上述例子說明提高機床使用壽命也必須重視一些認為與精度無關緊要且簡單的結構改進工作。

            再有,還應注意開展一些基礎研究工作,即研究鑄鐵、鋼材、有色金屬、塑料、橡膠等之間的摩擦磨損。如高速旋轉淬硬砂輪架主軸與橡膠密封圈之間的摩擦竟能使主軸產生明顯的凹坑。當然這是多種因素造成的,但看來密封圈的形狀及橡膠種類也有關系。還有機床用油的成分、添加劑對零件防腐、減磨性能的研究,同樣對提高機床使用壽命關系密切。

            如果我們能重視上述這些工作,對已生產的機床配件,都能進行認真的調查研究,并找出其中影響機床使用壽命的薄弱環節;設計、冷熱加工工藝人員都能相互密切配合,對一些易損零件進行工藝試驗壽命對比,并以提高使用壽命一倍為努力目標的話,這就意味著我們國產機床使用壽命可顯著延長,一般機床大修期可推遲到10年左右,精密機床推遲到15年左右。


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