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淺述數控車軸（zhóu）磨床測量儀修複工藝

2022-9-2 來源：中車長江銅陵車輛（liàng）有限公司作者：王家福劉決誌李立群

摘要：國外先進設備和高精度設備考慮到人為因素的影響，考慮到人為（wéi）因素（sù）影響可能（néng）產生的風險，一般（bān）都具有自我診斷和自我保護的功能。本文所述就是上述（shù）功能的一種正常現象，但用戶必須排除由此產生“死機”現象的主要故障（zhàng）原因，才（cái）能正常開動設備。經過筆者（zhě）認真探索，仔細研（yán）究（jiū），在掌握（wò）了測量儀基本結構和工作原理的基礎上，清除了產生報警的缺陷，再次啟動機床進行（háng）了車軸的（de）磨削作業操（cāo）作，整個作業過（guò）程沒有產生不（bú）正常現象（xiàng），實（shí）踐證明，該操作方法是（shì）可（kě）行的，完全達到了預（yù）期效果。

關鍵詞：數控磨床；測量儀；自我診斷（duàn）；報警；停機；修複

0 引言

隨著鐵路（lù）運輸的高速化發展，對軌道交（jiāo）通所采用的貨運車輛（以下簡稱貨車）提出了相應的（de）要（yào）求；故此，對貨車的關鍵零配件（jiàn）提出了更高（gāo）的技術要（yào）求。為了適應上述要求，本公司於 2004 年從西班牙 DANOBAT 公司進口了HG913000A2R 型數控成型磨床，以用於生產貨車轉向架總成的重要零件-車（chē）軸（zhóu）。（圖 1）

圖1 HG913000A2R 型數控成型（xíng）磨床

1、機床性能及測量係統特點

1.1 機床性能

①HG913000A2R 型數（shù）控成型磨床（chuáng）（以下簡稱磨床）的X 軸采用光柵（shān）尺全閉環控製；

②砂輪軸（zhóu）采用動靜壓軸承，使用意（yì）大利 BALANCE 公（gōng）司（sī）主軸動態平衡係統；

1.2 機（jī）床測量係統特點

①測量儀采用絕對值在（zài）線測量；

②測量儀采用計算機控製整個測量過程；

③測量儀和 CNC（數控係統）通訊（xùn）采用數字量的方式；

④計算機的測量界麵通過 VNC server及 VNC viewer 方式在 CNC 的 PCU 上顯（xiǎn）示；

⑤機床的控製精度為 0.002mm，實際加工（gōng）精度在 0.005mm 以內。

2、數控磨（mó）床測量（liàng）儀的原理和結（jié）構（圖 2）

圖2 數控成型磨床測量儀

2.1 測量儀的原理（lǐ）

車軸磨床在線（xiàn）自動測量係統采用的是將測量頭和MAPOSS （馬波斯）P7 型（xíng）量儀信息處理器獲得的測量數據傳輸給西門子 840D 係統，與（yǔ） CNC 係統中設定的標準數據進行比較，當達到尺（chǐ）寸要求時，通過西門子 S7- 300 型PLC（可編（biān）程控製器（qì））係統（tǒng）對機床發出信號（hào），並結束磨削加工，從而有效控製了加工精度。

磨床在磨削工件前，先用標準環對磨床的測量儀進（jìn）行校準，然後將工件所（suǒ）要求的尺寸輸入程序中，這樣就可以對工件進行磨削加工（磨床在磨削工件時，測量儀支持在線測量，同時將所測得數據及時反饋給計算機（jī）控製係統），以達到加工後所需要的尺寸要求。

2.2 測量儀機械係統結構圖（圖 3）

圖3 測量儀機（jī）械結構圖

2.3 測量儀的顯示麵板（圖 4）

圖4 測量儀的顯示麵板

圖 4 中的左側表示上測尺（chǐ）；右側表示下測尺。具體表述如下（xià）：X：實際軸的移（yí）動（海德漢光柵尺讀取（qǔ））G：測（cè）量頭的移動，從-1 到+1 的最大移動範（fàn）圍，0 是中間距離（lí）。（馬波斯 R10 讀取）D：軸讀數的理論直徑F：軸的移動速度Xm：軸（zhóu）應該到達的位置（編程位置）To Go：到編程終點的距離。

3、磨床測量（liàng）儀的故障原因及功能恢複

3.1 故障原因

由於該設備（bèi）的長期運轉和受（shòu）到南方潮濕天氣高濕度的影響，測量（liàng）內部的部（bù）份裝置（zhì）極易產生鏽蝕，而（ér）當（dāng）測量儀由（yóu）於（yú）鏽蝕而無法實施正（zhèng）確的測量動作時。

其內部設置的專用（yòng）報警蜂（fēng）鳴器（qì）就會產生報警，同時，機床（chuáng）也將無法啟動。

3.2 故障的人工排除法

由上述可（kě）見，這（zhè）類高（gāo）精（jīng）度、高自動化的機床在自診斷（duàn）和自控製方（fāng）麵有其先進的一麵。而相應的，如果在（zài）生產現場（chǎng）就會由（yóu）於維護保養的不到位，而造成機（jī）床的停止工作或（huò）產生誤動作。對於這類故障的排除，一般（bān）由專業的機床（chuáng）保養和維修人員進行。筆者簡述如下：

3.2.1 拆卸相關零部件

①將測量儀從設備上取下；

②拆除量儀外護板（bǎn）；

③拆除步進（jìn）電（diàn）機、滾珠絲杆的聯軸節、滾（gǔn）珠絲（sī）杆和螺母，取下上壓板斜鍥及拖板線軌。

3.2.2 清洗和檢查相關零（líng）部件

①用煤油清洗和擦拭拖板、線軌和（hé）支座；

②檢查相關零零部件的鏽（xiù）蝕（見圖 5）程度；

圖5 鏽蝕麵圖示

③采用刮刀和油石對鏽蝕處進行刮修和研磨（注意保證平（píng）麵（miàn）度和垂直平行度）；基於鏽蝕處麵肯定低於原基準麵的科學機理，在刮修和研磨時，一定要先（xiān）從高點向（xiàng）低點同時刮修和研磨，有效保（bǎo）證其平麵度和垂直平行度。注意：修複後在（zài）安裝壓板調整斜鍥時，斜鍥調整不能過緊或過鬆，以確保線軌（guǐ）滾動的平穩（wěn）性；

④檢查線軌的鏽蝕狀態，無法滾動的線軌應（yīng）對其進行更換；

⑤最後將量儀內部擦拭（shì）幹淨，逐步順序（xù）安裝（zhuāng）各個配件；

⑥線軌和絲杠（gàng）上塗刷適量鋰基脂；

⑦重新調整壓板斜鍥（qiè）到最佳位置；

⑧連接步（bù）進電機和滾珠（zhū）絲杆的聯軸節，蓋上外（wài）護板完成修複。（圖 6）

圖6 磨床的檢（jiǎn）修（xiū）

4 、結束語（yǔ）

綜上可見，先進的設備在使用過程，同時必須做好保養（yǎng）和維護工作，不能（néng）隻管用，不管養。國外先進設備和高精度設備考慮到人為因素的影響可能產（chǎn）生的風險，一般都具有自（zì）我診斷和（hé）自我（wǒ）保護（hù）的功能。本文所述就是上述功能的一種正（zhèng）常現（xiàn）象，但用戶必須排除由此產生“死（sǐ）機”現象的主要故障原因。

筆者在充分掌握本機所（suǒ）產生“死機”現象原因的基礎上，總結出了相關的操作辦法和技術措施。按照本（běn）文所描述的方法對該（gāi）台磨床進行檢修操作後，再次啟動機（jī）床進行了車軸的磨（mó）削作業操（cāo）作，整個作業過程沒有產生（shēng）不（bú）正常現象，實踐證明，該操作方法是可（kě）行的，完全達到機床在線測量的要求，其相關的形狀（zhuàng）公（gōng）差和位置公差及粗糙度應該說是（shì）符合原工作機械的基本要求的。

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