高精密加工中心精度保持研究
2021-11-26 來源:云南昆船機械制造有限公司 作者:王濤,羅華,譚福蓮,吳望華
摘要:精密加工中心精度可從微米到亞微米,乃至納米,定位準(zhǔn)確,切削效率高,價格昂貴,一直被國外高端數(shù)控機床廠商所壟斷。研究如何正確保養(yǎng)使用設(shè)備,分析保持精度的方法,將延長使用壽命,提高利用價值。
關(guān)鍵詞:高精密;加工中心;精度保持;維護
在機床行業(yè),數(shù)控機床以軸數(shù)為標(biāo)準(zhǔn),三軸以下的為低檔,三至五軸為中高檔,五軸以上為高檔。五軸以上高精密加工中心是一種專門用于加工復(fù)雜曲面的機床,主要應(yīng)用在航空航天、船舶制造、國防、精密器械、醫(yī)療設(shè)備等民用軍事領(lǐng)域。其是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、高精密零件和重型發(fā)電機轉(zhuǎn)子等加工的唯一手段,五軸數(shù)控聯(lián)動機床產(chǎn)業(yè)對一個國家的航空、航天、軍事和精密器械等行業(yè)有著舉足輕重的影響力。但設(shè)計使用壽命一般為 6 ~ 8 萬小時,為了保持設(shè)備的精度,加工產(chǎn)品合格率,提高使用壽命,降低成本,需要對設(shè)備使用方法,維護保養(yǎng)要點進行重點研究。
1、選用研究設(shè)備
研究設(shè)備選擇第 1 梯隊進口五軸加工中心;車銑復(fù)合加工中心。如德國德瑪吉 DMG、哈默、巨浪,瑞士米克朗,意大利菲迪亞,奧地利 EMCO 九軸車銑復(fù)合加工中心,WFL 車 -鏜 - 銑加工中心。
1.1 基本性能和切削參數(shù)
中國目前的加工中心技術(shù)應(yīng)用基本和世界同步,在精度和穩(wěn)定性方面和世界一流水平有比較大的差距。本次研究設(shè)備采用第 1 梯隊進口加工中心,主要性能參數(shù)如表 1。
表 1 性能參數(shù)

1.2 精度保持難
82% 以上的高精密設(shè)備沒有按使用手冊正確保養(yǎng)和維護,在穩(wěn)定性、可靠性和準(zhǔn)確性方面出現(xiàn)問題 , 排除故障的過程不太容易,所以精度的保持是必要的。但是,由于環(huán)境、人員素質(zhì)、維護管理不到位,造成設(shè)備頻繁故障,精度下降,因此,我們要綜合分析,實現(xiàn)加工精度的有效提升保持。
2、研究問題及方法
2.1 先進管理方法
數(shù)控機床不但要嚴格遵守操作規(guī)程,而且要重視數(shù)控機床的維護管理工作。掌握基本操作維護知識,對一般故障會進行及時判斷和處理,不僅有助于正確使用數(shù)控機床 , 而且能提高數(shù)控機床的使用效率 , 并防止故障的進一步擴大和惡性事故的發(fā)生。要嚴格監(jiān)督執(zhí)行數(shù)控設(shè)備一、二、三級保養(yǎng)制度。
2.2 細心的維護保養(yǎng)
(1)專業(yè)性:培養(yǎng)專業(yè)維修保養(yǎng)隊伍,嚴格按照設(shè)備規(guī)定要求定期維護保養(yǎng)工作。
(2)規(guī)范性:嚴格做好班前各個部位點檢做好記錄存檔。
(3)潔凈性:機床內(nèi)外清潔好、無油污、無銹蝕;定期查看各滑動面、絲杠,軸承、換刀門,排屑器鏈輪和齒條,主軸裝刀錐孔,電控柜等等。
(4)安全性:嚴格執(zhí)行安全操作規(guī)章制度和“6S”管理,建立健全交接班制度,違章操作零容忍。
(5)責(zé)任性:獎懲分明,正確操作,精心維護,提高整體素質(zhì),做到人人參與,預(yù)防為主,共同維護。
3、 維護保養(yǎng)主要內(nèi)容
3.1 主軸系統(tǒng)維護
五軸高速加工中心主軸轉(zhuǎn)速一般在 18000 ~ 40000r/min加工過程主軸溫度快速上升,但主軸部件最佳工作溫度為 20~ 25℃,主軸軸承的溫度不得超過室溫 10℃。
3.2 排屑器和冷卻液保養(yǎng)
(1)排屑器在使用一段時刻后要調(diào)節(jié)松緊度合適,延長使用壽命。
(2)設(shè)備作業(yè)時,排屑器要一起作業(yè),超過 20 天左右不運轉(zhuǎn),應(yīng)空載轉(zhuǎn)動 30min 左右,防止過載和卡滯。
(3)實時根據(jù)加工實際,調(diào)整排運行時間,粗加工間隔時間 200 ~ 370s,每次排削 20 ~ 40s。
3.3 冷卻液使用壽命管理
加工中心高速切削加工過程溫度高達幾百度,需沖冷卻液和吹壓縮空氣等要對刀具急速降溫,冷卻液應(yīng)具備良好的潤滑、冷卻、防銹和清洗性能,還必須滿足工藝技術(shù)要求,減少刀具損耗,降低加工零件表面的溫度及粗糙度等。
3.4 電控柜防塵及溫度控制
設(shè)備電柜必須按要求保持清潔,避免灰塵,油污造成電器元件故障。溫度控制在 20 ~ 34℃,定期清理防塵過濾網(wǎng)。
3.5 光柵尺保養(yǎng)
光柵尺是加工中心定位基準(zhǔn)的關(guān)鍵測量裝置,使用中要注意合理的維護方法。
(1)防止安裝位置周圍的切屑和油液異物進入光柵尺內(nèi)部,污染光柵尺。
(2)維護保養(yǎng)時,檢查各安裝固定螺釘是否松動,規(guī)定時間用無水乙醇清洗擦拭光柵尺面及指示光柵面。
(3)操作保養(yǎng)時,如靠近,要小心碰撞和壓到光柵尺,避免劇烈震動和敲打。
4、常規(guī)注意事項
上班頭腦要保持時刻清醒,做到眼觀六路耳聽八方,操作設(shè)備果斷利索,狀態(tài)不好休息 10min 左右再上崗操作。
4.1 數(shù)控設(shè)備環(huán)境要求
機床保持干燥清潔,注意灰塵污染,高精密機床周圍要有吸震動裝置,設(shè)備四周安裝其他機床要認真評估計算(設(shè)備間距保持 5 ~ 7m 以上),不能影響設(shè)備的正常工作和造成干擾,溫度和濕度變化大的非恒溫廠房,要避免環(huán)境因素對設(shè)備精度的影響。
4.2 注意事項
時刻檢查氣液分離器,查看壓縮空氣雜質(zhì)和水分含量,注意氣管是否有漏氣現(xiàn)象,機床用電源電壓要保持穩(wěn)定,其波動范圍應(yīng)在正常電壓 10% ~ 15%,電壓不穩(wěn)定要增設(shè)配電穩(wěn)壓器,防止損壞設(shè)備電子部件。
5、結(jié)語
高精密加工中心的使用壽命和精度不僅取決于設(shè)計本身,更重要的是嚴格有效管理監(jiān)督和定時保養(yǎng)和維護。不斷總結(jié)維護經(jīng)驗,對設(shè)備進行日、周、月檢制度,不斷提高操作和維護人員整體技能和素質(zhì),全員參與,精益管理,防止設(shè)備非正常磨損 , 以確保機床處于良好安全的運行狀態(tài) , 有效地延長了數(shù)控機床的使用壽命,提升經(jīng)濟效率,保障企業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。
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