CA6140I轴修理工艺与课程设计Word格式.docx
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八、机床的试验与验收·
39
8.1、空运转试车阶段·
8.2、负荷试车阶段·
40
8.3、机床的何精度检验·
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课程设计总结·
42
《设备大修与修理工艺课程设计》任务书
一、课程设计的目的
课程设计是本课程教学内容的重要组成部分，其主要任务是使学生将所学的理论知识与生产实践相结合。
通过了解设备修理前的技术状况，分析设备故障原因，拟定设备修理方案，编制设备修理技术文件，编写修理工艺、刮研工艺，确定修换零件，测绘必须修换的零件并绘制其工作图等环节的训练，使学生初步掌握故障分析、零件测绘、修理工艺编制的基本方法，学会使用各种技术文件、手册、测绘工具并能绘制零件工作图。
二、课程设计的内容
1、根据预检情况，分析所选择零、部件故障形式、产生原因
2、编写拆卸工艺
3、机床精度检测
4、拟定修理方案，编写修理工艺
5、装配工艺编制
6、编写大修理试车验收程序
7、分析机床常见故障及消除方法
三、课程设计题目、主要技术参数
（一）、题目：
CA6140（或C6136、C620）卧式车床大修工艺编制
⑴CA6140（或C6136、C620）导轨修理
⑵CA6140（或C6136、C620）主轴修理
⑶CA6140（或C6136、C620）Ⅰ轴修理
⑷CA6140（或C6136、C620）主轴箱修理
⑸CA6140（或C6136、C620）尾架修理
⑹CA6140（或C6136、C620）床鞍、中滑板修理
（二）机床主要技术性能：
1、该机床已运行五年，主轴旋转精度明显下降，圆跳动超出国家标准一倍。
主轴锥孔孔口磨损严重。
主轴前轴承磨损严重，主轴箱后轴承孔磨损严重。
2、尾架中心低于主轴中心0.06mm，套筒顶尖已磨损，外圆出现圆度及圆柱度误差。
3、机床加工零件粗糙度、精度有所下降。
三、课程设计说明书内容
1封面
2目录
3课程设计的目的
4课程设计题目、主要技术参数
5分析所选择零、部件故障形式、产生原因
6大修方案拟定、可行性探讨
7编写拆卸工艺
8机床精度检测记录
9编写修理工艺
10装配工艺编制
11编写大修理试车验收程序
12修后验收记录
13结论
14心得体会
15参考资料
四、设计完成工作量：
1、整机和部件的拆卸程序、方法。
2、机床检测记录
3、CA6140（或C6136、C620）卧式车床修理工艺
4、总装配工艺，应达到的技术要求以及检查测量方法
5、总装配后试车程序、规范及应达到的技术条件
五：
设计进度：
总设计时间为一周
1、整机和部件的拆卸程序、方法一天
2、机床检测记录一天
3、CA6140（或C6136、C620）卧式车床维修工艺一天
4、CA6140（或C6136、C620）总装配的程序和装配工艺一天
5、绘图、整理论文一天
六：
考核方法
考核根据学生平时学习态度（含出勤率）、设计完成情况确定优、良、中、及格、不及格。
1、概论
1.1、CA6140卧式车床的简介
车床是加工回转类零件的金属切削设备。
它具有用途广、通用性强、便于操作等优点，适用于多种零件的表面加工，在结构上具有一定的典型性，是代表加工回转类零件的金属切削机床。
通常，车床的主运动由工件随主轴旋转来实现，而进给运动是由刀架的纵向、横向移动来完成的。
CA6140属于卧式中型车床，主要用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件的回转表面，如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形面、车削端面及各种常用的米制、模数制、英制和径节制螺纹；
采用不同刀具还可以做钻孔、铰孔、攻丝、套丝及滚花等工作。
普通车床 主要组成部件有：
主轴箱、交换齿轮箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠、床身、床脚和冷却装置。
主轴箱：
又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。
主轴箱中等主轴是车床的关键零件。
主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。
进给箱：
又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所需的进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。
丝杠与光杠：
用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运动。
丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进行工件的其他表面车削时，只用光杠，不用丝杠。
同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠的区别。
溜板箱：
是车床进给运动的操纵箱，内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动，通过丝杠带动刀架作纵向直线运动，以便车削螺纹。
刀架：
有两层滑板（中、小滑板）、床鞍与刀架体共同组成。
用于安装车刀并带动车刀作纵向、横向或斜向运动。
尾架：
安装在床身导轨上，并沿此导轨纵向移动，以调整其工作位置。
尾架主要用来安装后顶尖，以支撑较长工件，也可安装钻头、铰刀等进行孔加工。
床身：
是车床带有精度要求很高的导轨（山形导轨和平导轨）的一个大型基础部件。
用于支撑和连接车床的各个部件，并保证各部件在工作时有准确的相对位置。
冷却装置：
冷却装置主要通过冷却水泵将水箱中的切削液加压后喷射到切削区域，降低切削温度，冲走切屑，润滑加工表面，以提高刀具使用寿命和工件的表面加工质量。
机床主参数：
型号规格
C6136
中心高
195mm
床身上最大工件回转直径
390mm
刀架上
220mm
中心距
1000mm
主轴
通孔直径
49mm
锥孔/轴端型式
mt6
转速范围
25~1600r/min
拖板最大行程
横刀架
240mm
小刀架
140mm
尾座顶尖套
最大行程
130mm
锥度
mt4
主电机功率
3/4.5kw
螺纹
公制:
种数\范围
30kinds0.45~20mm
英制
35种80~13/4"
n/i"
模数
25种0.25~10mm
径节
35种160~
31/2"
D.P.
进给
进给量级数
138级
纵向进给范围
0.04~2.16mm（0.00157"
~0.0085"
）
横向进给范围
0.02~1.08mm（0.00075"
~0.040"
外形尺寸
2250×
900×
1200mm
净重
1600kg
附：
图纸机床主参数：
床身上最大工件回转直径：
400mm
刀架上最大工件回转直径：
210mm
最大工件长度（四种规格）：
750mm1000mm1500mm2000mm
最大车削长度（四种规格）：
650mm900mm1400mm1900mm
主轴内孔直径：
48mm
主轴孔前端锥度:
莫氏6号
主轴转速级数：
正转24级10～1400r/min
反转12级12～1580r/min
进给量:
纵向64级0.028～6.33mm/r
横向64级0.014～3.16mm/r
溜板快速移动速度:
4m/min
车削螺纹范围:
普通螺纹44种1～192mm
英制螺纹20种2～24牙/in
模数螺纹39种0.25～48mm
径节螺纹37种1～96牙/in
主电动机:
7.5KW1450r/min
机床轮廓尺寸（对于最大工件长度为1000mm的机床）：
长2668mm×
宽1000mm×
高1190mm
新机床应达到的精度和表面粗糙度:
精车外圆的圆度0.01mm
精车外圆的圆柱度0.01/100mm
精车端面的平面度0.02/300mm
精车螺纹的螺距精度0.04/100mm0.06/300mm
表面粗糙度Ra1.25～Ra2.5
1.2、机床的故障
1、该机床已运行五年，主轴旋转精度明显下降，圆跳动超出国家标准一倍。
2、尾架中心低于主轴中心0.06mm，套筒顶尖已磨损，外圆出现圆度及圆柱度误差。
3、机床加工零件常出现下列故障：
1）圆柱类工件加工后外径发生锥度
2）圆柱类工件加工后外径发生椭圆及棱圆
3）精车外圆时圆周表面上有混乱的波纹
4）精车后的工件端面中凸
5）精车螺纹表面有花纹
6）溜板箱自动进给手柄容易脱开
7）光杠、丝杠同时传动
8）停车后主轴有自转现象
9）溜板箱自动进给手柄在碰到定位挡铁后还脱不开
10）割槽刀割槽时有颤动现象
二、机床修前准备
2.1、修前技术准备工作
设备主修工程技术人员根据年度机械设备的修理计划，或修理准备工作计划负责修理前的技术准备工作。
（1）修前技术状况的检查
第一步：
查阅故障修理、定期检查、定期检测及事故等记录；
向机械动力员、操作工人员及维修工人等了解下列状况：
1）设备的工作精度和几何精度的变动情况
2）设备的负荷能力的变动情况
3）发生故障的部位、原因及故障频率
4）曾经检查、诊断出的隐患及处理情况
5）设备是否要改善维修
第二步：
停机检查的主要内容：
1）检查全部或主要几何精度
2）测量性能参数降低情况
3）检查各转动机械运动的平稳性，有无异常振动和噪声
5）检查离合器、制动器、安全保护装置及操作件是否灵活可靠
6）电器系统的失效和老化状况
7）将设备部分解体，测量基础件和关键件的磨损量，确定需要更换和修复的零件，必要时测绘和核对修换件的图样
（2）修理技术文件的编制设备大修理常用的技术文件有
1）修理技术任务书
2）修换件明细表及图样
3）电气元件及特殊材料表
4）修理工艺及专用工具、检具、研具的图样及清单
5）质量标准
上述文件编制完成后交给修理部门的计划人员或生产准备人员，应设法尽量保证在设备大修开始前将更换件备齐，并按清单准备好所需用的工具、检具、研具。
注：
停车检查应做到“三不漏检”，即大型复杂铸锻件、外购件、关键件不漏检，要逐以检查。
2.2、修前生产准备
1.试切及精度检测
车床修理前，町按照车床标准或随机合格证的精度项目,进行零件的试切及精度检侧，根据精度丧失情况及所存在的问题，决定具体修理项目与验收要求，并做好技术物资准备，修理后仍按L述要求验收。
对车床的某些精度项目进行检测，为修理工艺做好准备。
2.外观检查
对车床进行外观检查．发现问题（如外部零件的损坏和缺陷、零件的缺失等）及时做好记录
3.安全防护装置和电气部分检查
对车床进行安全防护装置和电气检查，发现问题及时做好记录。
设备修前的生产准备工作主要包括：
（1）材料及备件准备
（2）专用工具、检具、研具的准备
（3）修理作业计划的编制
修理的作业计划的主要内容是：
1）作业程序
2）分阶段、分部作业所需的工人数、工时及作业天数
3）对部分作业之间相互衔接的要求
4）需要委托外单位劳务协作的事项及时间要求
5）对用户配合协作的要求
2.4、I轴预检
检测以下项目：
1.直径38、40、50的圆跳动误差0.02mm
2.花键侧对定心直径的不平行度允差0.03/100mm
3.花键不等分累积误差和键对定心直径的偏移允差0.03mm
4.8dc4键槽对定心直径中心线的不对称度允差0.05mm
5.直径8D孔对直径40dc的不垂直允差0.1/40mm
三.Ⅰ轴的拆卸和清洗
3.1、I轴的拆卸
3.1.1、拆装前的准备工作
1.拆装工具（活动扳手、钩形扳手、内六方扳手、M16圆头螺栓、内外挡圈钳、榔头、螺丝刀、销子冲、1.5m撬杆、拔销器、拉力器、三角刮刀、大小铝棒、垫铁、）
2.检验工具（百分表、磁力表架、内径百分表、杠杆百分表、可调V形铁和V形铁各一块、7：
24检验棒、方箱、钢珠、检验车床、记录表）
3.辅助工具（润滑油、油布、铜皮、红丹粉、机床使用说明书）
4.清洗工具（毛刷、煤油）
2检查噪声、振动和轴承温度
3检查离合器与主轴变速操纵机构空行超过1/8进行修理
4检查主轴回转精度主轴径向跳动≤0.02mm
5检查主轴轴向窜动
6检查轴尖支承的跳动
7检查定心轴颈的径向跳动
8检查主轴间隙
3.1.2、I轴的拆卸
1放完主轴箱中机油
2松开皮带轮上固定螺母，拆下皮带轮
3拆下主轴箱盖
4①松开各油管螺母
②拆下过滤器
③拆下单相油泵
④拆下变速操纵机构
⑤拆润滑机构和变速操纵机构
5①放松正车摩擦片（减少压环元宝间摩擦）
②松开箱体轴承座固定螺钉
③装上顶丝，用扳手上紧顶丝
④拿住Ⅰ轴和Ⅰ轴承座
6拆下I轴上各零件标记放好
为了避免拆卸不当而降低装配精度，在拆卸时，轴承、垫圈、磨具壳体及I轴在圆周方向的相对位置都应该做上记号，拆卸下来的轴承及内外垫圈各成一组分别存放，不能错放。
拆卸处的工作台及周围场地必须保持清洁，拆卸下来的零件放入油中以防生锈。
装配时仍需按原记号方向放入。
在拆卸I轴的各零件时，必须先了解轴的阶梯方向，然后决定拆卸轴时的移动方向，进而拆去轴上的定位零件。
如紧固螺钉、圆螺母、弹簧垫圈、保险弹簧等零件。
先要解除装在轴上的齿轮、套等不能通过轴端盖孔的零件的轴向紧固关系，并注意轴上的键能随意通过孔，才能用铜棒击打轴端而拆卸下轴。
否则不仅拆不下轴，还会对轴造成损伤。
3.2、Ⅰ轴的清洗和整理
对拆卸后的机械零件进行清洗是修理工作的重要环节。
清洗方法和清理质量，对零件鉴定的准确性、设备的修复质量、修理成本和使用寿命等都将产生重要的影响。
零件的清洗包括清除油污、水垢、积碳、绣层、旧涂装层等。
1.脱脂
清除零件上的油污，常用清洗液，如有机溶剂、碱性溶液、化学清洗液等。
清洗方法有擦洗、浸洗、喷洗、气相清洗及超声波清洗等。
清洗方式有人工清洗和机械清洗。
2.除锈
零件表面的腐蚀物，如钢铁零件的表面锈蚀，在机械设备修理中，为保证修理质量，必须彻底清洗。
根据具体情况，目前主要采用机械、化学和电化学等方法进行清除。
3.清除涂装层
清理零件表面的保护涂装层，可根据涂装层的损坏程度和保护涂装层的要求，进行全部或部分清理。
涂装层清除后，要冲洗干净，准备再喷刷新涂层。
常用的方法一般是采用手工工具，如刮刀、砂纸、钢丝刷或是手提式电动、风动工具进行刮、磨、刷等。
3.3、拆卸工艺卡
拆卸工艺卡
拆卸技术要求
（1）根据机电设备的结构特点，选择合理的拆卸步骤机电设备的拆卸顺序，一般是由整体拆成总成，由总成拆成部件，由部件拆成零件；
或由附件到主机，由外部到内部。
（2）合理拆卸。
（3）正确使用拆卸工具和设备。
厂名
产品型号
部件名称
拆卸图号
CA6140
I轴
车间
工段
班组
工序
净重
拆卸车间
工步
拆卸内容
1
1
取下罩壳→卸下皮带→打开主轴箱箱盖
2
拆下2014锁紧螺母→拆卸2015→用铜棒敲下皮带盘
3
将2031套拉至Ⅰ号轴尾端→拧下3×
M8×
25
4
用专用工具撬下1#轴尾端→使2017轴套脱离箱体→取出1轴
5
拆下2031套→拿下2030杠杆→拆下7×
70平键→拆下40挡圈
6
取出1轴将其放在专用工具上→用铜棒敲击1轴尾端→拆下208轴承
7
拆下2028齿轮→拆下2021与2022锁紧片→拆下内外摩擦片
8
将1轴掉头放在专用工具上→用铜棒敲击1轴承尾端→拆下2017
9
拆下隔套40×
48×
14→拆下2020齿轮→再拆下2021与2022
10
再拆下内外摩擦片→拆下2025与2027→拆下销12×
70
11
拆下2029拉杆→拆下202→将2017放在专用工具上
12
拆下套17中轴承308→拆下套2019
13
在卸下轴承111拿下套2018→卸下轴承111
四、I轴修理工艺
4.1零件维修常用的修复法
1．电镀修复法（镀铬）
（1）优点：
镀铬层的硬度高，摩擦因数小，耐磨性高，导热率比钢和铸铁高40%，具有较高的化学稳定性，能长时间保持光泽，抗腐蚀性强，镀铬层与机体金属釉很高的结合强度。
（2）镀铬层的缺点：
性脆，它只能承受均匀分布的载荷，受冲击容易破裂。
而且随着镀铬层的厚度的增加，镀层强度，疲劳强度也随着降低。
（3）镀铬层应用广泛。
可用来修复零件尺寸和强化零件表面，如补偿零件磨损失去的尺寸。
但是，补偿尺寸不因该过大，通常镀铬层厚度控制在0.3毫米以内为宜。
但是必须注意，由于镀铬电解液使强酸，其蒸气毒性大，污染环境，劳动条件差，由此需采取有效措施加以防范。
2.热喷涂修复法
使用材料广，喷涂的材料可以是金属、合金，可以是非金属。
涂层的厚度不是严格限制，可以从0.05毫米到几毫米，而且涂层组织多孔，易存油，润滑性都较好。
喷涂时工件表面温度低，不会引起零件变形和金相组织改变。
设备不太复杂，工艺简便，可以在现场作业。
对与失效零件修复的成本低，周期生产效率低。
（2）缺点；
喷涂层结合程度有限，喷涂前面需经过毛糙处理，会将死零件的强度和刚度；
而且多孔组织也易发生腐蚀；
不宜用于窄小零件表面和受冲击载荷的零件修复。
3.刮研修复法
优点：
1）可以按照实际使用要求将导轨或工件平面的几何形状刮成中凹或中凸等各种特殊形状，以解决机械加工不易解决的问题，消除有一般机械加工所遗留的误差。
2）刮研是手工作业，不受工件形状、尺寸和位置的限制。
3）刮研中切削力小，产生热量小，不易引起工件受热变形和热变形。
4）刮研表面接触点分布均匀，接触精度高，如采用宽刮法还可以形成油楔，润滑性好，耐磨性高。
5）手工刮研掉的金属可以小到几微米以下，能够达到很高的精度要求。
缺点：
功效低，劳动强度大。
但尽管如此，在机械设备修理中，刮研法仍占有重要地位。
如导轨和相对滑动面之间，轴和滑动轴承之间，导轨和导轨之间，部件与部件的固定配合面，两相配零件的密封表面等，都可以通过刮研而获得良好的接触率，增加运动副的承载能力和耐磨性，提高导轨和导轨之间的位置精度；
增加连接部件间的连接刚性；
使密封表面的密封性提高。
因此，刮研法广泛地应用在机械制造及修理中。
对于尚未具备导轨磨床的中小型企业，需要对机床导轨进行修理时，仍采用刮研修复法。
4．粘接修复法
不受材质限制，各种相同材料或异种材料均可粘接：
粘接的工艺温度不高，不会引起母材金相组织的变化和热变形，不会产生裂纹等缺陷。
因而可以粘补铸铁件，铝铸件和薄件，细小件等；
粘接时不破坏原件强度，不易产生局部应力集中。
与铆接，螺纹联接，焊接相比，减轻结构重量20%~25%，表面美观平整；
工艺简便，成本低，工期短，便于现场修复；
胶缝有密封，耐磨，耐腐蚀和绝缘等性能。
（2）缺点：
不耐高温；
抗冲击，抗剥离，抗老化的性
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