降低成本，最大化利用现有资源——某进口立式加工中心机床大修改造

中航工业金城集团 叶奕明

1.引言

一台已使用多年之久的加工中心，其导轨、工作台面、丝杠等部位都已磨损，精度下降，已不能满足产品的加要求，购买一台新的同类型加工中心最少需要50多万人民币，公司同类型的机床还有很多。本着少花线多办事的原则，我们决定走一条成功的修理方案为其恢复正常的加工性能。为今后的同类机床恢复精度探一条路。

该立式加工中心是由美国制造，自上世纪90年代投入生产线至今已使用多年。该设备的运行为金城集团的摩托车发动机多型产品的加工事业做出了一定的贡献。伴随着摩托车市场的风风雨雨，岁月的流逝，该机床的各项使用精度都在不断下降，加上当今科技的突飞猛进该机床的控制系统已遭淘汰，发生故障已无法购买备件，综合以上多种因素，机床已不能满足产品的正常加工要求。因为该机床是串在生产线中的一台设备，如确保生产线的正常运行只有两种方法可选择:①购买一台同功能的设备现行情约50多元人民币，供货期约一年;②对该设备组织大修改造费用约20多万元，修理时间约2个月。经过综合权衡后，我们选择了对设备进行大修改造的方案。

2.设备故障原因分析

该设备自90年代初运行至今，承担了大量繁重的多型摩托车发动机壳体类零件的加工任务，机床各主要运动部件磨损严重，几何精度下降的已不能满足零件的加工要求。针对以上情况我们对机床进行全面检查，发现机床底座、鞍座、立柱的导轨磨损严重，工作台磨损，ATC支架、配重支架组合磨损严重，X、Y轴滚珠丝杠磨损、斗笠式刀库磨损、增压缸磨损、机床数控系统淘汰。由于该机床的硬件磨损严重加上数控系统的淘汰，确实已无法保证产品的加工工艺要求必须全面进行大修改造。

3.修理改造方案讨论

我们根据机床的磨损情况及修理后该机床应获有的精度制定以下修理方案。

(1)制定维修项目。因为立式加工中心的X、Y、Z轴的几何精度直接影响到产品零件的尺寸精度，而跟X、Y、Z轴几何精度直接有关的机床部件主要有底座、鞍座、立柱。我们采取的措施是对底座、鞍座、立柱的导轨进行重磨，并对工作台的大面进行重磨，对机床的鞍座、工作台、主轴头的底面重新贴塑，整台机床重新刮花;整台机床电器重新装配;机床表面重新喷漆;φ140主轴维修。

(2)制定更换零件项目。由于机床使用年久，各个运动部件都已陈旧，造成多种故障不断出现，换刀经常出故障，机床负载大，各部位油路气路不通，刀库卡刀，机床重复定位不准……以上故障直接影响到机床的使用性能和加工零件的一致性。我们采取更换ATC支架以解决换刀故障;更换整机油路、气路以解决油路、气路不通问题;更换X、Y轴滚珠丝杠、精密轴承、自锁螺母、轴线防屑罩以解决机床的X、Y重复定位问题;更换斗笠式刀库以解决刀库卡刀问题。

(3)制定改造项目。在修理中，我们发现机床原有的控制系统年代已久，不能满足现有的机床本应具有的使用要求。外加系统时有故障发生，更换件买不到等多种因素，我们更换了机床的控制系统，采用三菱M64SM系统更新。该项更新很好地解决了原先系统功能较少、内存不够、集成化小使得机床操作不便、复杂零件无法加工的问题。

(4)机床更新下来的零件去向。随着科技的不断发展，旧机床不断被淘汰，新机床不断更新已日趋明显，因此造成了旧机床零配件越来越少。考虑到本次维修更换的部分零件仍有使用价值，我们将该部分零件稍加处理作为备件，用于其他机床维修。

4.讨论

通过对该进口立式加工中心的大修改造，我们基本上探索出了一条数控机床修理改造的方式，为以后的机床修理找到了又一条路，并且解决了以下几个小难题:

(1)金城机械有限公司有100多台加工中心，机床的维修备件较难购买，这样用修一台机床更换下来的可用旧零件又可解决多台其他的加工中心的设备小故障。

(2)大修改造一台加工中心使用的费用只有采购一台新设备的40%费用，而大修改造后的设备比新设备的精度更稳定 (多年使用后机床床身变形以到位)即费用少周期短。

(3)钻削中心、铣镗中心、卧式加工中心等加工设备的修理问题均可效仿本次立式加工中心修理，即根据设备的故障找出存在的故障点，根据现有需加工的零件精度要求选择合适的修理方案，尽可能的在保证产品精度的前提下，以最大的努力将成本降到最低。

机床出现故障，主要会体现在机械系统、控制系统、液压系统、油路和启动系统四大方面。设备出现损坏故障，按照以往的惯例是直接申请旧设备报废购买新设备，这样不仅造成成本的增大，而且原有设备的可利用率大打折扣。

5.结束语

经过这次立式加工中心的大修改造，很好地起到了扬长避短的作用。

(1)机床经多年使用，机床床身变形已到位。

(2)企业内部维修工段有成熟的机床维修工艺。

(3)旧机床换下的部分有价值的部件依旧可以当备件用作其他机床的维修)。

(4)避免了原先的机床一旦有损坏就重购，节约了成本。

(5)旧机床机床更换了新的操作系统，使机床应用范围更广，精度更高，操作更方便。

(5)很好地解决了维修机床时没有零备件的尴尬局面)的作用，不仅改变了原先设备一旦出现大故障就报废另购的现象，而且使原本应该淘汰的旧设备重新焕发了青春，为今后企业旧设备的去处开拓了一条新的方向。