航空工艺技术
AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY
1999年 第1期 No.1 1999



美国得宝公司维修调整CNC数控立车实例

李　勇
Example of Maintaining and Adjusting CNC Vertical Lathe in Devlieg_Bullard Inc.of U.S.A.
　　美国得宝机床(北京)有限公司录属美国得宝公司。美国得宝公司(Devlieg-Bullaard Inc.)是一家上市的跨国机床公司，是机床领域著名的集团公司，具有雄厚的经济、技术实力。1998年9月正式在北京成立全资子公司—美国得宝机床(北京)有限公司，全面负责在中国的业务，得宝北京公司拥有一批经济丰富的专家队伍，专业从事与机床和工业自动化有关的设计、制造、改造、翻新、维修、销售、培训、咨询等业务。位于四川成都的某合资企业，主要生产飞机发动机零件用于出口，因此对产品质量要求十分严格。由于生产需要，引进了7台得宝公司70年代生产的单柱和定梁单柱立式车床。这些二手机床由国外一家公司采用GE-FANUC OMC系统进行数控改造后，于1997年运至成都现场进行安装调试。
　　从其中几台机床的试运行情况看，机床电气部分的数控改造基本上是成功的，但机械部分遗留问题较多，致使设备迟迟不能验收，用户损失很大。主要原因是机械部分、液压和润滑系统中的老化、磨损、易损部件没有全部更换；机械传动的某些重要部件未能拆卸、检查和清洗；横梁导轨面的磨削修复未达到精度要求；整机机械精度调试亦未达到合格标准。
　　为解决这些问题，用户作过多种努力和尝试，但均未获得满意的结果，最后决定放弃与原公司的合作改由美国得宝公司来承担这项工作。
　　我公司承担了这项抢修任务后，对机床进行了精度调整和故障排除。
　　现场抢修工作如下：
　　(1)首先通过用户对每台机床的历史和现状进行调查，并开机对机电运行状态作初步检查，针对每台机床的具体问题制定解决方案和实施步骤。
　　(2)对具备修复条件的6台机床的几何精度作了详细测试和记录。
　　(3)根据测试得到的横梁相对于工作台台面的平行度误差曲线，利用立柱顶部左、右两侧横梁升降机构中的倾斜调整装置精调横梁倾斜度(见图1)。由于测试得到的横梁相对于工作台台面平行度误差曲线呈无规则的凹形或鞍形变化，在不能拆卸横梁重磨导轨的情况下，如按导轨全长调整平行度，对保证工件加工精度并非有利。因此，根据零件的形状特点，确定与加工精度有直接关系的横梁导轨长度上的对应位置(约350～600 mm，见图1中的L)，并将此段与工作台面的平行度调整至最精确的状态。事实证明，这种调整方法是可行的，对提高工件的加工精度十分有效。

图1　横梁相对于工作台台面的平行度调整
Fig.1　Parallelism depth adjustment of cross beam relative to the work table
　　(4)拆卸、清洗导轨滚动体和镶条，检查修理后重新安装调整，并施以预加负载。此举明显提高了机床运动刚性和稳定性，有效地消除了加工震动，对降低加工表面粗糙度值十分有利。
　　(5)对液压系统、润滑系统和冷却系统进行全面检查，拆卸包括液压泵、过滤器、液压阀和油管接头在内的有关零部件，疏通管路，清除堵塞物，从而使各系统工作正常，消除与这些系统有关的报警。
　　(6)检查各机床工作台转速，发现其中4台机床的工作台实际转速与程序指令值相差5%～20%。通过调整，将转速误差控制在0.5%以内。工作台转速指令值为S100时，调试前后4台机床工作台转速实侧值见表1。
表1　调试前后工作台转速实测值　　r.min-1

机　床　编　号＃1＃2＃3＃4
调试前工作台实测转速92．092．0120．0105．3
调试后工作台实测转速100．0100．1100．1100．0

　　(7)在机床几何精度调整完毕后，根据激光干涉仪对X，Z轴运行精度的测量值，重新进行间隙补偿和螺距误差补偿，使各轴的定位精度和重复定位精度均达到比较理想的数值。＃2机调试前后X轴和Z轴定位和重复定位精度测试结果见图2，3。

(a)调试前：定位精度：0.057 54 mm；
重复定位精度：0.046 67 mm。

(b)调试后：定位精度：0.008 18 mm；
重复定位精度：0.004 43 mm。
图2　＃2机X轴测试结果
Fig.2　Test result of X axis of No.2 machine

(a)调试前：定位精度：0.014 61 mm;
重复定位精度：0.013 58 mm。

(b)调试后：定位精度：0.007 58 mm；
重复定位精度：0.005 25 mm。
图3　＃2机Z轴测试结果
Fig.3　Test result of Z axis of No.2 machine
　　通过实际加工验证，确认机床在调试后运行正常，几何精度和各轴运动刚性得到显著提高，已完全满足生产加工要求。
(责编　根　山)
