一、前言
       YΦ5220-06龍門銑鏜床是我公司20世紀(jì)90年代從俄羅斯引進(jìn)的大型銑鏜床，工作臺(tái)進(jìn)給是通過直流電機(jī)經(jīng)變速箱變速后，由一對(duì)蝸桿蝸條實(shí)現(xiàn)的，由于蝸桿與蝸條存在一定的間隙，如果不消除此間隙，勢(shì)必會(huì)造成工件在加工過程中工作臺(tái)來回竄動(dòng)，影響加工精度和損傷刀具。機(jī)床工作臺(tái)傳動(dòng)示意圖如圖1所示，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪帶動(dòng)花鍵軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在花鍵軸裝有兩個(gè)蝸桿，
其中蝸桿1為主傳動(dòng)蝸桿，承擔(dān)著工作臺(tái)主傳動(dòng)力。蝸桿2用來消除工作臺(tái)間隙，在油缸帶動(dòng)下，可在花鍵軸上來回滑動(dòng)，通過切換電磁換向閥位置，使蝸桿2移動(dòng)方向始終與工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向相反，從而達(dá)到消除蝸桿與蝸條間隙的目的，在機(jī)床控制面板上有消除間隙旋鈕。在選擇不消除間隙位置時(shí)，電磁換向閥處于中位，油缸處于浮動(dòng)位置。電磁換向閥的工作位置與工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向?qū)?yīng)關(guān)系由電氣柜內(nèi)PlC控制。
       二、故障現(xiàn)象及分析
       (1)強(qiáng)力切削時(shí)，工作臺(tái)會(huì)發(fā)生來回竄動(dòng)現(xiàn)象；(2)大直徑鏜孔時(shí)，

圖1

      工作臺(tái)會(huì)來回竄動(dòng)，造成加工孔的定位不準(zhǔn)；在旋鈕處于消除間隙位置，工作臺(tái)換向時(shí)，明顯感到工作臺(tái)有沖擊，尤其在用銑刀銑槽時(shí)，工作臺(tái)若換向，常造成銑刀被折斷。
       經(jīng)分析認(rèn)為，造成上述(1)、(2)現(xiàn)象的根本原因在于消除間隙油缸所產(chǎn)生的作用力不足以克服加工過程中的沖擊，造成工作臺(tái)在切削沖擊力的作用下，推動(dòng)了油缸。在切削沖擊消失時(shí)，油缸推動(dòng)工作臺(tái)回到原始位置，因此就產(chǎn)生了工作臺(tái)來回竄動(dòng)的現(xiàn)象；在上述(3)現(xiàn)象中，由于工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向改變，那么油缸也要改變運(yùn)動(dòng)方向，以保證與工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向始終相反。由于蝸桿與蝸條存在一定間隙，油缸會(huì)帶動(dòng)蝸桿2撞擊蝸條，從而當(dāng)工作臺(tái)換向時(shí)，有明顯的沖擊，在用銑刀銑槽時(shí)，沖擊影響非常大，使工件隨工作臺(tái)擠壓銑刀，造成銑刀折斷。
       三、問題的解決
       從分析結(jié)果來看，引起故障原因是機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)存在一些缺陷，要解決問題需從兩方面著手：(1)增大油缸作用力，足以克服強(qiáng)力切削時(shí)工作臺(tái)對(duì)蝸桿的作用力。(2)工作臺(tái)換向時(shí)，要控制油缸的運(yùn)動(dòng)速度，減小油缸對(duì)蝸條的沖擊力。

圖2

       為此筆者對(duì)機(jī)床液壓系統(tǒng)進(jìn)行了一些改進(jìn)，改進(jìn)后液壓原理圖如圖#所示，在油缸的油路上增加國(guó)產(chǎn)LA-F6D-AD單向節(jié)流閥和2AY-F6D-AB液控單向閥。其系統(tǒng)改進(jìn)思路和工作原理如下：若提高系統(tǒng)工作壓力來提高油缸的作用力，勢(shì)必會(huì)改變機(jī)床整套液壓系統(tǒng)工作參數(shù)，另外會(huì)加劇蝸桿與蝸條之間磨損。采用2AY-F6D-AB液控單向閥后，在油缸液控單向閥之間油路形成一閉腔，提高了油缸工作剛性，阻止了強(qiáng)力切削時(shí)工作臺(tái)的竄動(dòng)。單向節(jié)流閥用來調(diào)節(jié)油缸的速度，當(dāng)工作臺(tái)換向時(shí)，由于單向節(jié)流閥的作用，油缸以緩慢的速度移動(dòng)。當(dāng)蝸桿2接觸蝸條時(shí)，蝸桿(與蝸條嚙合基本上是零間隙了，從而消除了換向時(shí)油缸對(duì)工作臺(tái)的影響。
       改進(jìn)后，機(jī)床故障現(xiàn)象徹底消失，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，機(jī)床加工精度和加工表面質(zhì)量大大提高。