MQ1350是我公司早年购进的精加工机床，适于零件的批量生产，使用其不久即发生故障：(1)砂轮架快速进给爬行；(2)重复定位精度超差高达0．1～0．2mm；(3)手动进给反向空行程值高达0．5mm。以上故障的发生均无规律，曾多次造成产品报废。针对这种情况，我们进行了故障分析和调试，取得了良好效果。
1 故障分析
该机床进给系统滑动副是静压导轨，如图1所示。
首先确定爬行是静压导轨工作状态不良所致，经初步检查发现，在平导轨一侧的小孔节流阻尼螺钉1由于厂家装配质量问题已把油路堵死，使该侧导轨无润滑油供给，而V型导轨的静压润滑供油正常，两条导轨摩擦力相差悬殊，所以产生爬行现象。
在排除上述故障后对砂轮架外部进行检查，没有找到引起重复定位误差和反向空行程超差的原因。
同时在进一步试车时发现，当两侧导轨润滑油畅通后，砂轮架在进给时却产生振动。经仔细观察，初步确定振动原因是由于静压导轨副中的油膜振荡所致。从理论上分析，可将导轨副中油膜看成一弹性元件，在动态过程中由于系统在起动时自身的干扰，形成了自激振荡，其振形可简化为二阶阻尼简谐振动，它随时间延长逐渐趋于平稳。为消除故障，对静压导轨供油部分进行检查，发现在平导轨一侧，原设计用来产生静压导轨油腔压力差，以提高油膜刚度的小孔节流型阻尼螺钉漏装(螺钉阻尼孔径0．5mm)。补装上后继续试车，振动即消除。
图１ 静压导轮示意图
2 消除方法
在查找重复定位精度超差和手动空行程超差这两项故障原因时，对机床传动链进行了分析，故障可能发生在由两个46104 向心推力球轴承组成的丝杠定位系统或是消除传动螺母间隙机构。为此将砂轮架快速进给滑座吊起后进行检查。为了消除丝杠定位系统可能存在的游隙，首先对两个轴承(图2)的预紧力重新进行了调整，使装配后的轴承游隙不大于0．Olmm，并确保灵活。
图2 轴承组装配图
1．导向套 2．轴承套 3．花螺母 4．向心推力轴承
5．外垫圈 6.内垫圈 7.防松螺母 8.丝杆
分析检查后的结果表明，故障虽反映在两项定位超差上，但实质却是传动螺母副的消除间隙机构失灵。由图3可看出，消除螺母间隙的动作是由一个消除间隙油缸来完成的。在分析的基础上进行模拟试验，当分别调节供油压力和流量，使两侧静压导轨的油膜悬浮抬起高度为0．005～0．Olmm时(用千分表测量)，导轨呈静压状态，摩擦阻力很小，此时消除间隙油缸推动上滑座动作灵活，检查手动进给反向空行程明显减小为0．005～ 0．Olmm，证明分析正确。根据试验结果，调整了静压导轨供油状态，彻底消除了故障。
需要说明的是，在调试中，静压导轨的润滑油流量和系统稳定性是密切相关的。在供油压力不变的前提下，当供油量大时，导轨曾现充分的静压润滑状态，但同时由于油膜厚度增加(增加量可用表测量出来)，系统刚度下降，在磨削时容易产生振动波纹，这一点在精磨时尤其要注意。具体解决办法：用千分表同时测量滑座的四个角并调节供油压力和流量使之浮起0．O1～0．02mm，并分别调节阻尼螺钉使四个角千分表读数一致，然后根据经验再调小流量，并固紧节流阀位置，以防止使用中松动。这种调节方法需反复试验几次才能调至最佳状态。
图3 磨床示意图
1．砂轮滑座2．消防间隙油缸3．快速行程限位螺杆4．快速进给油缸
5．导向套6．轴承组7．丝杆母8丝杆9．花键副10．手摇机构
在调试后的计算表明，机床砂轮静压导轨副在边界润滑状态下的静摩擦力与消除间隙油缸设计推力近似相等，此时油缸无法推动螺母副消除间隙，这就是故障产生的真正原因。只有在良好的静压润滑状态下，油缸作用力才能大于静摩擦力，起到消除螺母间隙的作用。
3 使用效果
故障消除后，该磨床不仅快速进给重复定位精度保持在小于0．02mm，而且手动进给反向空行程也小于0．O05mm，满足了机床在快速进给自动切入磨削过程中的重复定位精度要求。该机床恢复正常使用后，效果良好，满足了生产工艺要求，大大减少了废品。
4 体会
(1)使用中的油液污染导致静压导轨阻尼孔堵塞是故障的直接原因；消除间隙油缸设计推力
偏小，在润滑不良时失去消除螺母间隙作用是故障的间接原因，当阻尼孔压差减小时静压导轨油膜刚度下降，此时容易出现振动。
(2)由于目前许多设计中静压导轨供油系统和主机系统共用一个油源而且无严格过滤措施，因此在使用中阻尼孔极易堵塞，这一问题可以在静压导轨进油口处加装精过滤器来解决。
(3)静压导轨一般均由多个阻尼孔分别供油，使用一段时间后，当阻尼孔部分或全部堵塞时，滑动副就处于一种边界润滑状态，很难达到设计要求的静压润滑状态。其原因除设计制造技术问题外，主要和使用中的管理维修水平有关。 汇荣流体（http://www.servo-valve.cn/） |
