分析高精密立式磨床故障及優(yōu)化措施 摘 要：我國國產(chǎn)的高速高精度磨床在生產(chǎn)運行過程中常有故障問題發(fā)生，不僅導致其精確度有所下降，同時對于生產(chǎn)的工期與企業(yè)所獲得經(jīng)濟利益也造成了極其不良的影響，此問題引起了我國相關部門的高度重視。為了有效的減少高速高密度磨床事故發(fā)生的概率，提高磨床的MTBF，提升產(chǎn)生質(zhì)量，提升企業(yè)的綜合能力，相關技術(shù)人員對多臺國產(chǎn)的磨床設備進行跟蹤調(diào)查。對高速高精度磨床在使用過程中出現(xiàn)的故障類型以及造成的根本原因進行調(diào)查，并且反復的深入研究。最終找出我國國產(chǎn)高速高精度磨床的生產(chǎn)技術(shù)缺陷所在，對其進行優(yōu)化和改良，達到改善高速高精度磨床的質(zhì)量和使用性能的最終目的。 關鍵詞：高精密立式磨床;機械故障;優(yōu)化措施 高精度立式磨床因其獨特的優(yōu)點得到越來越多技術(shù)人員的青睞，因為該設備可以對同一部件進行多項削磨工作，同時加工速度快，尺寸精確，生產(chǎn)線穩(wěn)定。如今在我國航天領域、工業(yè)領域等多領域的高精度零部件加工中廣泛應用。但是深入研究發(fā)現(xiàn)我國國產(chǎn)的高精度立式磨床再生產(chǎn)過程中常有機械故障發(fā)生，并沒有將磨床的獨特優(yōu)點良好的發(fā)揮出來。但是我國市場對于該設備有著較大的需求量，如果此問題不能得到良好的改善，會嚴重的影響我國的經(jīng)濟發(fā)展狀態(tài)，所以對于國產(chǎn)高精度立式磨床的優(yōu)化是社會經(jīng)濟發(fā)展的迫切需求。下面就對此內(nèi)容進行詳細的闡述，希望對相應的技術(shù)人員有所幫助，促進我國高精度立式磨床的發(fā)展。 1 高精密磨床的故障部位分析 1.1 高精密磨床故障統(tǒng)計 我國某科研機構(gòu)在二零一二年至二零一三年，相應的科研人員對七臺高精度立式磨床進行跟蹤調(diào)查，對其一年中的故障信息進行收集和整理得出數(shù)據(jù)，一年中七臺機械設備共發(fā)生事故達九十四次。根據(jù)相關的規(guī)定了解到磨床設計應用的目標是故障發(fā)生的時間間隔盡可能的達到一千小時。根據(jù)收集的信息通過科學計算得知磨床在實際應用過程的平均故障間隔為八百二十五點七小時，與既定的標準相差很遠，所以對于機械設備的故障進行研究是非常有價值的，尋找有效的改善措施促進我國磨床生產(chǎn)應用達到既定的標準。 1.2 高精密磨床結(jié)構(gòu)特點分析 該高精密磨床是立式床身設計，閉式靜壓轉(zhuǎn)臺、立磨頭、臥磨頭與X、Y、Z軸一起實現(xiàn)五軸聯(lián)動。因其結(jié)構(gòu)復雜，功能密集，更容易發(fā)生故障。下面就對該型磨床進行FMECA（FailureMode，EffectsandCriticalitya-nalysis，故障模式影響及危害性分析）。 2 磨床的故障模式及危害度分析 2.1 高精密立式磨床子系統(tǒng)構(gòu)分析 對該型高精密磨床劃分子系統(tǒng)并定義代碼為：電氣子系統(tǒng)H、進給子系統(tǒng)D、磨削子系統(tǒng)E、液壓子系統(tǒng)L、冷卻子系統(tǒng)G、潤滑子系統(tǒng)W和CNC子系統(tǒng)V。通過對該型磨床故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，并按照相關公式，計算出各子系統(tǒng)所發(fā)生故障的頻率、危害度CRI如表1所示。 2.2 故障模式及危害度分析 從FMECA結(jié)果可知該磨床電氣子系統(tǒng)V、進給子系統(tǒng)D、CNC子系統(tǒng)H是該磨床可靠性的薄弱環(huán)節(jié)。因此應對這三個高危害度子系統(tǒng)進行分析，找出影響磨床子系統(tǒng)可靠性的關鍵因素。 2.3 高精密磨床的故障原因分析 想要解決磨床的故障問題必須要找尋導致其故障發(fā)生的根本原因，同樣一項故障類型導致其發(fā)生的原因也是有多種的。下面就對危害較為嚴重的機械故障類型的原因進行詳細的闡述。當機床在工作過程中轉(zhuǎn)臺并不浮啟動時，可能是轉(zhuǎn)臺浮動間隙中存有其它的物質(zhì)導致轉(zhuǎn)臺卡死，還可能是長時間機械運轉(zhuǎn)潤滑油缺少或是應用潤滑油質(zhì)量沒有達到使用的標準，導致機械轉(zhuǎn)臺內(nèi)部并沒有形成一定的油膜，軸瓦材料應用不合理，也會導致該故障的發(fā)生。 第二個危害較為嚴重的故障時CNC系統(tǒng)元器件損壞，第一點技術(shù)人員采購的電子元件質(zhì)量不合格，所以在應用時直接損壞，第二點是購買的元器件屬于市場淘汰產(chǎn)品，第三點是因為生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在問題，加工過程中存在較為頻繁的過壓、過載現(xiàn)象。 3 提高磨床可靠性的建議與措施 為提高磨床的可靠性，必須根據(jù)該磨床的結(jié)構(gòu)特點、故障模式進行故障分析，找出其薄弱環(huán)節(jié)及其故障發(fā)生原因;提出相應的優(yōu)化改進措施并反饋給企業(yè)的設計、管理、制造裝配和銷售服務等部門，有效地消除該型磨床的早期故障提高其的可靠性水平和市場競爭力。 3.1 針對轉(zhuǎn)臺不浮起的預防措施 及時清理轉(zhuǎn)臺內(nèi)部間隙的雜質(zhì)。選擇高質(zhì)量的潤滑油并定時更換潤滑油，采用開環(huán)形油槽，改善油膜的形成。對軸承的溫度進行實時監(jiān)測，若溫度過高則擴張冷卻液的長度和面積，促進潤滑油的流動，降低溫度。要對軸瓦材料巴氏合金進行改良，在加熱的軸瓦上涂抹焊錫或純錫來控制軸瓦的溫度。使用質(zhì)量好可靠性高的罩殼防止切削液滲漏或泄露。 3.2 針對主軸抱死的預防措施 一般動靜壓軸承的軸瓦間隙在0.0080.025mm之間，若軸瓦是長式的，在考慮主軸抱死綜合誤差等因素以后，可取為0.0150.025mm?？刂坪弥鬏S轉(zhuǎn)速使其不要過高。定期檢查軸瓦間是不是有充足的潤滑油且潤滑油應定期更換。對選用的軸瓦進行精刮以清除毛刺，確保軸瓦達到規(guī)定的尺寸和表面粗糙度。確保軸瓦安裝時已清洗干凈、油內(nèi)沒有臟物。 3.3 針對CNC元器件損壞的預防措施 對外購件進行采購時要嚴格檢驗控制好元器件的質(zhì)量。根據(jù)本文對該型磨床的FMECA結(jié)果對其進行可靠性設計優(yōu)化，如降額設計、熱設計、簡化設計、環(huán)境防護設計等，并針對設計不合理的地方給予改進。安裝過流、過壓、過載保護器;通過數(shù)控程序限制主軸轉(zhuǎn)速使其不要過高。對操作和維護人員進行數(shù)控系統(tǒng)使用與維護方面的培訓，確保定期的日常維護，及時發(fā)現(xiàn)和消除故障隱患。 3.4 提高磨床可靠性的一些措施 提高磨床的可靠性設計水平，在可靠性設計時要求工程師主動尋找故障，消除故障隱患。做好企業(yè)外購件質(zhì)量評估和供應商選擇工作，綜合質(zhì)量與經(jīng)濟因素選擇最好的供應商。對制造加工和裝配工人開展可靠性培訓，提高磨床的制造和裝配水平;簡化制造和裝配過程以減少工藝缺陷。建立以可靠性管理為核心的磨床質(zhì)量管理體系，對設計、制造、裝配、試驗、售后服務等進行有效的監(jiān)管。建立磨床的早期故障試驗和消除體系。針對該磨床的故障分析結(jié)果，當樣機試制完成后應對這幾個高危害度子系統(tǒng)進行可靠性試驗，消除故障隱患，保證磨床較高的整機可靠性。 參考文獻 1鄒雪巍，劉傳金.淺談大型數(shù)控龍門導軌磨床關鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢J.制造技術(shù)與機床，2012（1）. 2楊志偉，任工昌，孟勃敏.加工中心故障模式的可靠性分析J.組合機床與自動化加工技術(shù)，2011（10）.第 5 頁 共 5 頁