1. 故障現象

      我（wǒ）校在與某電梯企業合作中加（jiā）工生產了一種（zhǒng）電（diàn）梯上使用的梯級軸，零件圖如圖1所示。使用的設備是沈陽第一機床廠生（shēng）產的CAK4085ni經濟型數控車床，裝夾方式采用一夾一頂，中間用中心架支撐，如圖2所示。

      在零（líng）件先粗後精加工後，φ26mm的（de）外圓出現尺寸超差。經（jīng）測量發現，φ 26mm外圓（yuán）的首尾有（yǒu）0.2mm左右的倒錐（右大左小），且φ26mm右端尺寸與右側φ21mm外圓的尺寸沒有明顯變化。這種現象不是在加工（gōng）每個零件時都會出現，有時會連續出現，有時會偶爾出現一次。因為這種故障存在偶然性，所以在診（zhěn）斷時存在不確定因素。

      2. 機床使用現（xiàn）狀

      機床剛剛使用一年左右，內（nèi）部潤（rùn）滑（huá）及日常（cháng）保養正常，有過幾次撞刀現象但並不嚴重，機床的加工（gōng）精度（dù）還能保證。在出現此次故障前，每日（rì）生（shēng）產的產（chǎn）品都能滿足該零件的尺寸要求。

      3. 排（pái）故方法

      先（xiān）從與（yǔ）影響尺寸變化最直接的部分入（rù）手，再依次聯係機床（chuáng）其他與故障相關的各（gè）個環節。本案可以分別按外因和內因的方法來解決。外因可查床腳，內因可按“頂尖、軸套和中心架—刀架係統—中滑板聯接（jiē）係統—床鞍聯接係統”的順序來（lái）排查（chá）故障。

      4. 故障分析與排除

      （1）床腳  如果床腳中的某隻腳發生鬆動，加工中產生振動床身可能會因為床腳不穩發生傾斜，從麵會導致加工的零件出現本案中的現象。排（pái）故（gù）時可檢查床腳有無鬆動，如有鬆（sōng）動需將床腳墊實，必（bì）要時需重調機床水平。本案中床腳沒（méi）有（yǒu）發生鬆動，可排（pái）除床腳（jiǎo）對本次故障的影響。

      （2）頂尖（jiān）、軸（zhóu）套和中心架  按照之前長期積累的加工經驗，在靠近頂尖（jiān）部分的尺寸發生變動可能會與頂尖有關，如頂尖跳動過大或堵轉都會引起接近頂尖處的尺寸變化。在靠近中心架部分的尺寸發生變動可能會與中心架或軸套部分有關，如（rú）中心架的中心高不對、軸（zhóu）套上的軸（zhóu）承損壞都會引起接近中心架處的尺寸變化。此（cǐ）故障的（de）現象出現在接近中心架部分，首先檢查中心架固定情況，再將軸套與軸承重新更換並從調中心架高度進行（háng）試切，加工後（hòu）仍然（rán）會出現（xiàn）上述症狀，因此可以排除頂尖與中心架及軸（zhóu）套對尺寸的影響。

      （3）刀架係統  刀架對本案（àn）的影響可能是刀架沒有鎖緊，刀（dāo）架與中滑板聯接部鬆開或刀架自身的（de）反（fǎn）鎖沒有鎖緊。

      先檢查刀架下的四個（gè）螺釘是（shì）否擰緊：將（jiāng）磁力表座吸於中滑板上，並將百分表對（duì）準刀架底部，用（yòng）力來回推動刀架觀察百分表是否跳動（dòng），如有跳動需用內六角扳手將聯接螺釘擰緊。

      再檢查刀架自身的鎖緊情況（kuàng）：當刀架換刀鎖緊後，將（jiāng）磁力表座吸於刀（dāo）架底（dǐ）部不能轉動部分，百分表對準刀架上部可轉動部分，用加力杆按刀架旋轉的方向用力扳刀架上部可轉動部分，觀察百分表是否會（huì）跳動，如有跳動（dòng）說明刀架在換刀時不能鎖緊，需對（duì）刀架進行清洗或更（gèng）換刀架內部磨損（sǔn）的（de）配件。在本（běn）案中檢查刀架係統都沒有產生鬆動，因此不（bú）用試切即可排除刀架與本案無關。

      （4）中滑板聯接（jiē）係（xì）統  中滑板的聯接係統主要包括（kuò）絲杠螺母、聯軸器、圓螺母、塞鐵及支撐軸承等。中滑（huá）板聯接係統中（zhōng）的某個環節產生鬆動都有可能產生本案中的現象，可以逐個檢查絲杠（gàng）螺母、聯軸器及圓螺母聯接處的鎖緊螺釘是（shì）否有鬆動。機床經過一年的使用，塞鐵必然會產生磨損，應對塞鐵作適當調整，鬆緊（jǐn）適當。支撐軸承如損壞，對尺寸的影響是不可控的，本案中尺（chǐ）寸的變化成倒錐變化，有一定的規律性，加上該機床沒有受到過嚴重的撞擊，日常的加工（gōng）負荷也並不是很重，因此可以暫時將軸承的損壞排除在外。本案中經過對中滑板聯接係統的調整後對零件進了試切，加工幾件後症狀如前。

      （5）床鞍（ān）聯接係統  床鞍聯接（jiē）係（xì）統與中（zhōng）滑板聯接係（xì）統有幾分相似之處，可按上述方法逐一（yī）進行檢查，但床（chuáng）鞍下與（yǔ）機（jī）床導（dǎo）軌的壓板是中滑板上沒有的。本案中，檢查壓板時發現壓板與導軌底邊之間存（cún）在一定的間隙，尤其是左側接近刀具切削部位的那塊壓板間隙最大，約有0.3mm左右。對前（qián）後幾塊壓板（bǎn）重新打磨並安裝，間隙控製（zhì）在0.03～0.05mm。經過（guò）試（shì）切後症狀沒（méi）有再出現，可見本（běn）案的故障就是因為床鞍下（xià）的壓板與導軌之間的間隙過大產生（shēng）的。

      5. 結語

      本案的故障排除後本人與同事及企（qǐ）業工（gōng）程師進行（háng）了探討，他們說沒有遇到過類似（sì）的現象，尤其是在與企（qǐ）業工程師探討（tǎo）時，他們說他（tā）們的機床（chuáng）用（yòng）了（le）五六年了從來沒有遇到過這（zhè）種現象，這（zhè）讓我感到很（hěn）奇怪。按理說他們的機（jī）床上的壓板不可能沒有磨損，怎麽會沒有發生過這樣的現象（xiàng）呢？後來（lái）通過對比，讓（ràng）我恍然大悟，他們廠所用的設備（bèi）都是50的機（jī）床，所配的刀架也都是方25mm×25mm的大（dà）刀架，床（chuáng）鞍的自重較大；我們學校的機床是40mm的小機床（雖（suī）說名稱上是40mm，實際上隻有（yǒu）36mm的床身），所配的刀架也隻是方20mm×20mm的小刀架，床鞍（ān）自重較小（xiǎo）。

      當機床在粗車（chē）時，刀具受到切削力的影響會使床鞍（ān）下壓，當粗車結束後，因（yīn）為機床本身較輕，床鞍受到機床導軌的（de）反作用力可能會（huì）向上反彈，如果在（zài）精車前（qián）反彈（dàn）間隙能被消除，機床則加工正常，當不能（néng）消除時就可能會出現本案中的現象，所以加工（gōng）出的零件時好時（shí）壞。如果床鞍上（shàng）的零（líng）部件自重較大，反彈力不能將（jiāng）床鞍抬起就不會出現這樣的故障。