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      摘要: 本文針對(duì)某進(jìn)口鏜床出現(xiàn)的使用故障和穩(wěn)定性問題進(jìn)行維修處理。通過深層次剖析問題產(chǎn)生原因，同時(shí)克服缺少圖紙資料的困難，創(chuàng)新采用機(jī)電結(jié)合的方式解決疑難問題，最終取得了良好效果，為以后同類設(shè)備修理提供技術(shù)借鑒和參考。

  
     0 前言

  
     BFP125 /5 鏜床是哈鍋1975 年引進(jìn)德國的設(shè)備，迄今已經(jīng)使用40 多年，由于生產(chǎn)任務(wù)繁重，設(shè)備利用率較高導(dǎo)致設(shè)備的穩(wěn)定性逐年下降，主要表現(xiàn)是主軸軸向進(jìn)給和垂直進(jìn)給的變速功能經(jīng)常發(fā)生故障，經(jīng)過多次修理仍無效。本文記錄了技術(shù)攻關(guān)過程，從深層次剖析，克服缺少圖紙資料的困難，論述了本次技術(shù)攻關(guān)的主要細(xì)節(jié)，并對(duì)此問題提出了詳細(xì)的解決方案。

  
     1 、設(shè)備故障的表象

  
     在加工端面垂直進(jìn)給時(shí)，設(shè)備缺少很多進(jìn)給速度量的控制。如果沒有合適的進(jìn)給速度，選大了就會(huì)直接破壞刀具，選小了就會(huì)造成刀具磨過快，加工效率相對(duì)較低，操作者反映常用的2． 08 mm/min － 10． 4 mm/min 的進(jìn)給量缺失，而其他進(jìn)給速度很少用。另外，設(shè)備原有的快速進(jìn)給功能丟失，只能以較快的進(jìn)給速度代替，但是加工效率無法提高。

  
     2 、對(duì)實(shí)際操作和產(chǎn)品加工的影響

  
     操作非常復(fù)雜和麻煩，并且嚴(yán)重影響加工質(zhì)量，效率極低，甚至對(duì)有的產(chǎn)品無法實(shí)現(xiàn)加工過程。以往設(shè)備維修時(shí)，由于沒有原版圖紙，因此主要是更換減速箱內(nèi)的離合器，近幾次在國內(nèi)定制的離合器性能較差，存在剩磁現(xiàn)象，結(jié)合能力低，經(jīng)過測(cè)力試驗(yàn)吸合能力都低于原有的離合器，該脫離時(shí)卻又因?yàn)槭４旁虿荒軐?shí)現(xiàn)完全脫離，安裝到減速箱內(nèi)時(shí)，進(jìn)給的功能常常無法實(shí)現(xiàn)。

  
     3 、設(shè)備故障原因的分析

  
     3． 1 主軸進(jìn)給系統(tǒng)簡(jiǎn)介
 
     在設(shè)備立柱底下有一個(gè)負(fù)責(zé)主軸進(jìn)給的變速箱，經(jīng)由雙速電機(jī)－ 三角帶傳動(dòng)，再經(jīng)過變速箱內(nèi)一系列變速齒輪的組合變速，即可將速度和扭矩傳出箱外，再通過箱外的兩個(gè)電磁離合器的接通和斷開，就可分別實(shí)現(xiàn)主軸的垂直進(jìn)給和軸向進(jìn)給，為了從設(shè)備工作原理上分析故障原因，通過實(shí)測(cè)、查找資料，總結(jié)和分析得出以下幾個(gè)控制關(guān)鍵點(diǎn):
 
     1) 該電機(jī)為雙速電機(jī)，圖紙上標(biāo)注為M200，可實(shí)現(xiàn)2 級(jí)和4 級(jí)的轉(zhuǎn)速切換，功率分別為4． 2 KW和5． 3 KW。按一般的電機(jī)，2 級(jí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為3 000 轉(zhuǎn)左右，4 級(jí)的轉(zhuǎn)速為1 500 轉(zhuǎn)左右，即是倍比關(guān)系;
 
     2) 變速箱變速是靠8 個(gè)大小不一的電磁離合器控制的，按箱體內(nèi)的電磁離合器的排列來看，該變速箱有4 檔軸，其中有3 檔軸是帶有電磁離合器的，其中I 軸有2 個(gè)電磁離合器， II 軸有3 個(gè)電磁離合器， IV 軸有2 個(gè)電磁離合器，單速電機(jī)應(yīng)具有18 種轉(zhuǎn)速，由于是雙速電機(jī)，進(jìn)給變速按理應(yīng)有36 種轉(zhuǎn)速，而實(shí)際旋轉(zhuǎn)標(biāo)牌是35 種，初步判斷可能是像國產(chǎn)機(jī)床一樣有轉(zhuǎn)速重合的情況，后經(jīng)實(shí)際了解和計(jì)算分析，最高轉(zhuǎn)速是當(dāng)做快速進(jìn)給使用，在按鈕站上單獨(dú)有一個(gè)按鈕，按表1 其值應(yīng)該為83． 5 mm/min 左右，在實(shí)際測(cè)試時(shí)，在點(diǎn)擊快速按鈕后，電機(jī)先以低速運(yùn)轉(zhuǎn)，后來又以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，但電機(jī)轉(zhuǎn)一會(huì)就被" 憋停" 了，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)判斷，此電機(jī)以前就發(fā)生帶不動(dòng)負(fù)載出現(xiàn)運(yùn)行故障。經(jīng)過實(shí)際勘查發(fā)現(xiàn)使用的電機(jī)不是原裝德國產(chǎn)品，而是國產(chǎn)電機(jī)，并且控制按鈕站的預(yù)選旋鈕顯示轉(zhuǎn)速有以下35 種，詳見表1。

                                                     表1 進(jìn)給量參數(shù)( mm/min)

     從以上數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，進(jìn)給速度是從低到高升序排列的，并且數(shù)據(jù)排列很多數(shù)據(jù)都是倍比關(guān)系，比如0． 021 和0． 042，0． 026 和0． 052 等等，由于2 級(jí)轉(zhuǎn)速和4 級(jí)轉(zhuǎn)速基本上是2 倍關(guān)系，因此可以初步斷定是電機(jī)在2 級(jí)轉(zhuǎn)速和4 級(jí)轉(zhuǎn)速在有規(guī)律的切換。
 
     3) 按照變速箱內(nèi)帶有電磁離合器的齒輪排列，按照從輸入軸近端到遠(yuǎn)端的順序，從輸入軸開使，第I 檔軸始端離合器為1，中間為2 ，終端是3; 第II 檔軸始端是4，終端是5，第Ⅲ檔軸沒有離合器，第IV 檔軸始端是6，中間是7，終端是8 ，則由齒輪齒數(shù)比的組合可最終計(jì)算出傳動(dòng)比。
 
     4) 經(jīng)過仔細(xì)的研究，還發(fā)現(xiàn)設(shè)備的電機(jī)級(jí)數(shù)是從最低預(yù)選進(jìn)給量每3 級(jí)變換一次，交替進(jìn)行，因此0． 021 和0． 042 會(huì)是倍比關(guān)系。根據(jù)從2． 08 mm/min － 10． 4 mm/min 的轉(zhuǎn)速丟失情況判斷，應(yīng)該是電機(jī)級(jí)數(shù)和預(yù)選進(jìn)給量出現(xiàn)了問題，而快速進(jìn)給故障應(yīng)該是減速比設(shè)置出現(xiàn)了問題。
 
     5) 在變速情況下，每檔的離合器都是串在一根花鍵軸上，正常運(yùn)行每檔軸上只能有一個(gè)離合器吸合，如果有2 個(gè)或2 個(gè)以上的離合器吸合，在變速箱內(nèi)部就會(huì)發(fā)生各傳動(dòng)齒輪相互成為負(fù)載，就會(huì)造成故障或者損壞，電機(jī)可能會(huì)發(fā)生過載的情況而燒壞電機(jī)，俗稱" 較勁" ，這是問題關(guān)鍵。測(cè)試辦法是斷開從變速箱輸出軸到傳動(dòng)絲杠的聯(lián)系，通過預(yù)選旋鈕預(yù)設(shè)所有轉(zhuǎn)速，再通過電機(jī)帶動(dòng)，仍然發(fā)現(xiàn)還是有電機(jī)帶不動(dòng)的情況發(fā)生，無法測(cè)試，于是又將電機(jī)和變速箱之間的三角帶拆掉，用管鉗子盤動(dòng)輸入軸，在電控的情況逐級(jí)預(yù)選轉(zhuǎn)速下測(cè)試所有的轉(zhuǎn)速都有輸出，證明所有的電磁離合器都正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是否存在每檔軸上有超過一個(gè)的離合器在吸合或者有該脫開的離合器沒有脫開，需要進(jìn)一步檢驗(yàn)。經(jīng)拆開后檢查新舊離合器吸力對(duì)比時(shí)將變速箱打開，通過自配簡(jiǎn)單電氣線路來查看，電源插頭的針是上7，中8、下7 共26個(gè)，實(shí)際8 個(gè)離合器每個(gè)2 棵線，應(yīng)該是16 個(gè)，據(jù)分析其余的10 個(gè)應(yīng)該是備用的，因?yàn)槊看问? 個(gè)離合器供電，每個(gè)離合器需要2 棵線，這樣每組轉(zhuǎn)速需要6 棵電源線供電，再用6 個(gè)鱷魚夾來接線，按照推算出的轉(zhuǎn)速應(yīng)該是哪幾個(gè)離合器組合，配合殼體上的接線針，測(cè)試時(shí)都能吸合，在吸合時(shí)用螺絲刀撥弄各離合器的摩擦片都很緊，而不應(yīng)吸合的離合器摩擦片都很松，沒有不脫開的現(xiàn)象，經(jīng)檢查實(shí)際電氣線路也正常，證明在設(shè)備正常使用時(shí)變速箱內(nèi)部也正常。
 
     6) 就目前情況判斷缺失轉(zhuǎn)速時(shí)是電動(dòng)機(jī)帶不動(dòng)，在臨界狀態(tài)差的并不多，只要電動(dòng)機(jī)有足夠的扭矩就可以通過變速箱傳出轉(zhuǎn)速。
 
     3． 2 根據(jù)實(shí)際測(cè)量情況和數(shù)據(jù)分析結(jié)論
 
     1) 變速箱內(nèi)的所有電磁離合器都能吸合且吸合力量足夠。
     2) 變速箱內(nèi)的電磁離合器沒有剩磁現(xiàn)象，運(yùn)行正常。
     3) 電氣控制上正常。
 
    3． 3 本次故障解決方案的方向
 
    應(yīng)從減少設(shè)備負(fù)載上或者是驅(qū)動(dòng)電機(jī)上解決問題。

  
    4 、方案對(duì)比以及最終解決方案

  
    1) 設(shè)備的負(fù)載可以通過大修理刮研導(dǎo)軌和壓板、重新找正安裝傳動(dòng)件，提高安裝精度來實(shí)現(xiàn)，而對(duì)此項(xiàng)修理需要很長時(shí)間，容易耽誤生產(chǎn)，修后也可能達(dá)不到預(yù)期效果。從目前設(shè)備狀態(tài)看機(jī)械部分確實(shí)存在一定阻力，但是從設(shè)備使用情況來看，各部分間隙和阻力不會(huì)很大。
 
     2) 如果更換電機(jī)，重新選一個(gè)功率更大的雙速電機(jī)應(yīng)該能解決問題，只是在機(jī)械連接上改一下安裝法蘭和聯(lián)軸器，其他都不需要改動(dòng)，這樣改造過程比較快，不會(huì)耽誤生產(chǎn)。
 
     3) 本次決定重選電動(dòng)機(jī)，也是雙速電機(jī)，2級(jí)轉(zhuǎn)速和4 級(jí)轉(zhuǎn)速的，功率是6 KW/8 KW 的，經(jīng)過尺寸對(duì)比，除了電機(jī)機(jī)身略長之外，連接法蘭和軸等都和舊的電動(dòng)機(jī)一樣，只用2 個(gè)小時(shí)就安裝到位，接線后發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不能正常工作，雙速電機(jī)接線比較復(fù)雜，電氣人員必須按記號(hào)接線，否則容易出現(xiàn)故障問題，經(jīng)分析是電機(jī)的內(nèi)部接線與舊的電機(jī)不同，電氣人員經(jīng)過復(fù)雜的測(cè)試分析，反復(fù)試驗(yàn)，重新校正了接線方式，經(jīng)過試車，所有速度均已調(diào)出，解決了多年來的設(shè)備頑疾，并為以后同類設(shè)備修理提供有效的技術(shù)借鑒和參考。