陳爽 穆馨
(天津市第一輕工業學校 機電教研室,中國 天津 300232)
VDL-600立式加工中心是大連機床集團公司自行研制開發的數控機床,該機床進給軸均采用高速直線滾動導軌副,廣泛應用于航天、機械制造、模具等行業的盤形零件、箱體零件的加工。機床采用全封閉式防護罩,并配有自動換刀系統,自動排屑裝置、冷卻系統、自動潤滑系統,便攜式手動操作及手動噴槍裝置。
VDL-600立式加工中心結構分析如下:
1)立柱、機床底座、主軸箱體、工作臺、十字滑臺等基礎件全部采用高強度鑄造成型技術,內部金相組織穩定,確保基礎件的高穩定性[3]。寬實的機床底座,箱形腔立柱、加寬加長的床鞍、負荷全支撐的設計,結構經機床動力學分析和有限元設計方法驗證,保證了加工時的重負載能力。
2)高精密、高速主軸電機功率11kW或7.5kW,為防止打滑,用高扭力齒形皮帶進行傳動,并可大幅度的降低傳動的噪音產生。主軸采用高速高精密的精密級斜角滾珠軸承,標準轉速可達8000r/min。為有效地控制主軸高速時升溫,通常采用高性能油脂潤滑主軸軸承,這是一種經濟的主軸頭冷卻系統。同時,為保證主軸在高速運轉時,避免產生共振現象,主軸通常采用IRD動態平衡較正設備,直接校正主軸動態平衡,以確保最佳的加工精度。
3)X、Y、Z進給軸均采用高精度滾珠絲杠副,配之直線滾動導軌支撐,消除了X、Y、Z在快速運動時產生的熱變形影響,確保了機床的定位精度和重復定位精度。
4)刀庫為斗笠式16把刀具,刀盤就近選刀,換刀動作為氣動和電動控制,無污染,便于維護,刀具交換快速、可靠。采用凸輪式機械手刀庫,可更快選擇配置。
5)CNC控制系統采用標準配置FANUC-0i數控系統。數控系統可配備第四軸接口,工件/刀具測量接口,標準RS-232接口及DNC功能。
6)機床設計時,考慮油水分離的需求,潤滑軌道的廢油集中到底座后方油水分離箱,減少切削液油水的混合,避免切削液變質,延長使用壽命。

表1
VDL600加工中心進給機構拆卸步驟如下:
1)X軸限位,其中包括:X軸行程開關、X軸限位擋塊、X軸限位擋塊安裝槽。
2)拆卸X軸工作臺。
3)X軸絲杠總成,其中包括:伺服電機、X軸電機固定座,深溝球軸承及其軸承座、聯軸器、滾珠絲杠。
4)X軸其他元件:X軸防塵板支架、X軸導軌。
5)Y軸限位,其中包括:Y軸行程開關、Y軸限位擋塊、Y軸限位擋塊安裝槽。
6)拆卸Y軸工作臺。
7)Y軸絲杠總成,其中包括:伺服電機、Y軸電機固定座,深溝球軸承及其軸承座、聯軸器、滾珠絲杠。
8)Y軸其他元件:Y軸防塵板支架、Y軸導軌。
1)滾珠絲杠常見故障、故障原因及維修方法如表1所示。
2)導軌常見故障、故障原因、及維修方法如表2所示。

表2 導軌常見故障、故障原因及維修方法
本文對VDL-600立式加工中心的結構進行了分析,闡述了進給機構的拆裝順序,并對滾珠絲杠和導軌的常見故障、故障原因及維修方法進行了探討,對VDL-600立式加工中心的正確使用、保養和維修具有一定的指導意義。
[1]鄧三鵬,何永利,王暉,等.加工中心自動換刀裝置的故障診斷與維修[J].設備管理與維修,2009(8):35-36.
[2]劉世杰,楊俊.最新國內外數控機床安全操作指南與機械維修及檢測實用手冊[M].北京:機械工業出版社,2005(8):110-137.
[3]陳太瓊,等.數控設備故障的排除方法與思路[J].機械工程師,2010.
[4]楊成玉,等.數控機床數控系統故障維修實例[J].設備管理與維修,2011.