任务七螺旋传动.docx
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任务七螺旋传动
课程
机床常见故障维修
授课
类型
讲授
审批
课题
学习任务七、螺旋传动机构故障维修
学时
40学时
螺旋传动机构故障维修
一、学习目标
Ø理解机床螺旋传动机构故障维修的学习目标。
二、建议学时
Ø40学时
三、工作情景描述
ØCA6140车床加工过程中，车床刀架移动不灵活，旋转使产生振动，车削螺纹质量下降。
Ø根据排查，故障原因与横向溜板箱进给机构有关，其螺旋传动部分在使用中磨损或损坏，对车床工作产生影响；对车床螺旋传动机构进行维修，恢复其精度和生产。
四、工作流程
Ø学习活动1接受工作任务、制定维修计划
Ø学习活动2离合器故障维修
Ø学习活动3任务验收、交付使用
Ø学习活动4工作总结与评价
学习活动1接受工作任务、制定维修计划
一、学习目标：
理解本次学习活动的学习目标。
二、学习过程：
1、学习填写生产派工单。
2、仔细阅读CA6140型车床的使用说明书，查阅相关资料，完成下列问题。
（1）写出横向溜板进给机构在车床中的主要功用。
溜板箱是将丝和光杠传来的旋转运动转变为溜板箱的直线运动并带动刀架进给，控制刀架运动的接通、断开和换向。
当机床过载时，能使刀架自动停止；还可以手动操纵刀架移动或实现快速运动等。
简单的说：
普通车床溜板箱的作用：
就是完成零件切削加工时的轴向和径向进给运动的执行机构。
（2）CA6140型车床横向溜板进给机构各组成零件部分的名称及功用。
床鞍是纵向车削工件时使用的，中滑板是横向车削工件和控制切削深度时使用的，小滑板是纵向车削较短的工件或圆锥面时使用的。
螺旋传动机构故障维修
3、CA6140型车床横向溜板进给机构中螺旋传动机构的工作原理。
CA6140型车床横向溜板进给机构中螺旋传动机构的工作原理：
螺杆原位旋转，螺母做直线运动。
4、螺旋传动机构的特点及应用。
螺旋传动是由螺杆和螺母构成。
它能将旋转运动转变为直线运动，当螺旋升角大于摩擦角时，也可将直线运动转变为旋转运动，若小于则不能，即具有自锁功能；能用较小的转矩获得很大的推力；可获得很大的传动比；有较高的运动精度，且传动平稳。
螺旋传动是一种应用较为广泛的传动机构，特别是将旋转运动变为直线运动。
在各种机构中，它最为简单而又可靠。
螺旋传动按螺杆和螺母之间的摩擦状态，可分为：
滑动螺旋、滚动螺旋、滚滑螺旋和液压螺旋。
1）滑动螺旋滑动螺旋摩擦系数比其他三种大，传动效率低，低速时有爬行现象，但抗冲击性较强。
采用单螺母时，因螺纹有侧隙，反转有空行程，定位精度较低，采用双螺母预紧可消除间隙，但摩擦较大。
滑动螺旋的结构简单，加工及安装精度要求低，成本低。
2）滚动螺旋滚动螺旋的摩擦系数低，传动效率高达90％，低速时无爬行，传动平稳，但高速时有噪音，抗冲击性差。
采用预紧办法可提高定位精度。
滚动螺旋的结构复杂，制造工艺较复杂，需要由专业厂加工制造，成本高。
3）滚滑螺旋滚滑螺旋的螺母由三个无螺旋升角的环形滚柱组成，摩擦状态既有滑动摩擦又有滚动摩擦。
滚滑螺旋的摩擦系数介于滑动摩擦和滚动摩擦之间，低速时无爬行，传动平稳，但抗冲击性较差。
结构较复杂，加工及安装精度要求较高，成本较低。
4）液压螺旋液压螺旋的螺杆与螺母之间充满了液体，处于液体摩擦状态。
液压螺旋摩擦系数很低，传动灵敏。
效率高达99％，能实现微传量移动，能实现反正转无阉隙，定位精度及轴向刚度高。
结构复杂，牙形角较小，加工困难，加工及安装精度要求高，成本高。
螺旋传动机构故障维修
5、丝杠螺母副的配合间隙包括径向间隙和轴向间隙两种，其中径向间隙直接影响丝杠螺母副的传动精度。
6、进给丝杠应有轴向间隙消除机构，指出下图中常用的消隙机构的名称；并说出CA6140型车床横向溜板进给机构中采用了哪种消隙结构？
常用的消隙机构的名称
a）弹簧拉力消隙b）油缸压力消隙c）重锤拉力消隙
楔块消隙结构弹簧消隙结构垫片消隙结构
CA6140型车床横向溜板进给机构中采用了哪种消隙结构？
单螺母消隙结构：
弹簧拉力消隙、油缸压力消隙、重锤拉力消隙
双螺母消隙结构：
楔块消隙结构、弹簧消隙结构、垫片消隙结构
7、小组分工，填写分工单。
8、横向溜板进给机构故障维修所需的工具、量具、检具清单
序号
名称
图示
主要功用
精度
备注
1
百分表
旋紧或松开一字槽螺钉
2
测力扳手
拆卸和紧固螺栓
3
油枪
给机械设备加注润滑油
4
棉纱
擦拭机身油污
5
圆头槌
敲击机器部件
6
钢直尺
测量直线尺寸和距离
9、小组讨论，制定机床横向溜板进给机构故障维修任务的工作计划
序号
工作内容
完成时间
工作要求
备注
1
接受生产派工单
了解生产派工单
2
查询相关资料
了解螺旋传动机构故障
3
查询相关资料
了解螺旋传动机构工作原理
4
查询相关资料
写出螺旋传动机构的特点及应用
5
查询相关资料
写出消隙机构的特点及应用
6
根据任务要求
对小组进行分工
7
维护和保养清单
列出所需的工具、量具和检具清单
螺旋传动机构故障维修
学习活动2设备维护和保养
一、学习目标：
理解本次学习活动的学习目标。
二、学习过程：
1、查询CA614O型车床维修档案，摘录横向溜板进给机构的维修记录，
并对其中涉及螺旋传动机构故障维修的记录进行分析。
2、查询相关资料，写出丝杠常见故障的原因和修复方式。
故障形式
故障原因
修复办法
丝杠螺纹磨损
丝杠轴颈磨损
丝杠弯曲变形
3、结合实例，说明螺旋传动机构容易产生的故障形式；
螺旋传动机构故障维修
4、写出使用百分表测量丝杠螺母副径向间隙的方法和注意事项，并说明径向间隙的调整办法。
（1）写出使用百分表测量丝杠螺母副径向间隙的方法和注意事项。
丝杆与螺母副的配合间隙，包括径向间隙和轴向间隙两种。
径向间隙即是通常所说的丝杆与螺母的配合间隙。
径向间隙的测量方法是：
1、将螺母旋转到丝杆一端的距离约3-5P处，以免被丝杆弹性变形引起误差。
2、用稍大于螺母重量的作用力，将螺母压下及抬起，通过百分表上的读数即可决定径向间隙的大小。
（2）写出径向间隙的调整办法。
常用调整径向轴承间隙的方法如下：
1）对圆筒形和椭圆形轴瓦的侧隙，采用手工研刮或轴承中分面加垫车削后修刮调整。
2）对圆筒形和椭圆形轴瓦的顶隙，可采用手工研刮或情况允许时对轴承中分面加垫的方法调整。
3）对多油楔固定式轴瓦，原则上不允许修刮和调整轴瓦间隙，间隙不合适时应更换新瓦。
4）对多油楔可倾式轴瓦，不允许修刮瓦块，间隙不合适时应更换因瓦块。
对厚度可调的瓦块，可通过在瓦背后调整块下加不锈钢垫，或减薄调整块厚度的方法调整瓦量。
5、参照横向溜板进给机构轴向间隙消除机构图，说明丝杠螺母副是如何消除轴向间隙的。
车床消除间隙的方法常采用双螺母结构，利用两个螺母的相对轴向位移，使两个滚珠螺母中的滚珠分别贴紧在螺旋滚遭的两个相反的侧面上，用这种方法预紧消除轴向间隙时，应注意预紧力不宜过大，预紧力过大会使空载力矩增加，从而降低传动效率，缩短使用寿命；负载时,滚珠与两滚道型面接触的弹性变形所一起的螺母位移量和螺母原有的间隙的总和。
常用方法:
①双螺母垫片调隙式;②双螺母螺纹调隙式③双螺母齿差调隙式;④单螺母变导程预紧方式。
螺旋传动机构故障维修
6、查阅相关资料，说明弯曲的丝杠是如何校直的。
校直一般分冷校和热校两种，视工艺要求和坯料情况而定。
冷校在经过精加工或热处理后，工件有可能会反弹回去，即全部或部分恢复到校直前的状态，造成工件精加工后的精度丧失，影响产品质量。
通常在两种情况下采用热校直。
一是在热处理后进行（丝杠一般进行调质处理），以消除粗加工和热处理中所产生的弯曲变形。
其方法是在工作件热处理后，当工作件冷却到一定程度时，检查工件变形大小，如超过图样技术要求，需进行校直，一般在手压床上进行，校到工艺要求以内。
这样校直，工件不易回弹，保证工作精加工之后的质量。
一般用于精度要求较高的丝杠。
利用专用的丝杠校直机上校正丝杠,一边打表检测一边校直丝杠。
1）工具：
白分表及表架，压力机、大锤、V型铁、开口磨成圆形的扁铲（与丝杠底径外圆吻合，手工校直）、一面带圆形的胎具（与丝杠外圆吻合，压力机校直）
2）首先确定丝杠是局部弯曲还是整体弯曲，即是大弯还是小弯。
再确定用压力机还是手工校直
3）不需要其他机床工作平台作辅助支撑平面。
如果用车床校直往往不能达到理想效果，因为车床校直采用火焰或撞击，对整个丝杠有影响，且在旋转过程中有离心力。
4）整体弯曲，建议用压力机校直。
丝杠架放在两块V型铁上，把一面带圆形的胎具放置丝杠上面，肉眼观察，百分表找正，反复数次。
5）局部弯曲建议手工校直，丝杠架放在两块V型铁上，把开口磨成圆形的扁铲放置丝杠凸起最大点底径上面，大锤击打，产生反变形。
百分表找正，反复数次。
7、结合实例，分析机床横向进给机构进行故障诊断所需的过程，画出诊断流程图。
CA6140车床横向进给系统在连续的使用过程中，由于磨损等原因，使丝杠与丝母间隙过大，产生轴向窜动，影响进给精度。
通过调整可消除丝杠与丝母间的间隙，但实践证明，这种调整方法只消除了丝母的磨损间隙，而没有消除丝杠的磨损间隙。
如果按丝杠磨损较大部位调整丝母，则在丝杠磨损较小部位可能因间隙过小而使进给手柄转动太沉。
螺旋传动机构故障维修
普通车床的横向进给机构因其使用频繁且承受很大的切削力，所以，磨损程度较其它机床严重，如果能够有效地解决车床的进给精度问题对其它类似的机构都有指导意义。
针对普通车床横向进给机构的进给精度问题国内外专家多采用以下三种解决方案：
（1）在中修或项修过程中，更换新的横向进给丝母。
必要时，对横向进给丝杠进行修复，然后再配作丝母，这种办法并没有从根本上解决横向定位精度问题。
机床只是在修复后最初阶段能够保障横向进给精度，数月后就进人反复调整阶段.而且加大了维修成本。
（2）改进横向进给丝杠支承结构或减小丝杠变形的方法来解决问题。
这种方案仅提高了丝杠的刚度，虽然能够间接地减缓丝杠和丝母的磨损，但仍然没有从实质上解决问题。
这种方法的缺点是改造的成本和维修费用很大。
8、确定螺旋传动机构故障维修的步骤，记录故障维修操作要点和注意事项。
步骤
维修内容
示例
操作要点
注意事项
工具刃具
1
熟悉横向溜板进给机构
装配图
2
确定装拆工具
3
拆方刀架
4
5
6
7
螺旋传动机构故障维修
学习活动3任务验收、交付使用
一、学习目标：
理解本次学习活动的学习目标。
二、学习过程：
1、熟悉维修验收单格式，并完成验收单的填写。
2、根据验收项目及要求完成检测，并填写相关检测数据。
3、根据验收数据，给出本次任务验收的结论
4、使用维修后的CA6140型车床车削下图所示螺纹，并检验螺纹加工精度。
若产生误差，应该如何处理。
5、按照6S管理要求规整场地，并完成下表填写。
学习活动4工作总结与评价
一、学习目标：
理解本次学习活动的学习目标。
二、学习过程：
1、展示评价（个人、小组评价）。
2、自我总结（心得体会）。
3、教师评价。
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