车床修理工艺Word文件下载.docx

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卧式车床床身部件修理实质上是修理床身导轨面。

床身上明两组导轨：

一组导轨供溜板移动使用；

另一组导轨供尾座移动使用。

修理的重点是修复溜板用的导轨面各项精度，因为该组导轨经长期使用后，产生了磨损，而尾座用的导轨一般磨损较少。

在修复溜板用导轨时，应满足以下要求：

（1）修复导轨面的几何精度。

（2）恢复导轨面对床头箱、进给箱、齿条、托架等部件安装表面的平行度精度。

在修理前，必须清楚上述要求中的相互关系，在工艺上采取措施以未磨损的有关表面作为修理基准面，去校正和测量、修复已磨损的导轨面，使床身导轨经过修复后，恢复其作为车床基准部件应有的精度。

（一）导轨的维修

修复机床导轨精度时要达到如下两个要求：

（1）修复导轨的直线性精度。

（2）恢复导轨作为机床的支承和导向的基准作用。

在修理车床床身导轨面时，由于导轨面磨损，已经不能保证它和其它传动部件之间的位置精度。

为了保证在修复导轨面精度的同时恢复它和传动部件之间的相互位置，并且在以后的修理工艺中，不需要再去重新校正，移置其它部件在床身上原来的装配位置。

因此，修复导轨面时，必须利用床身上那些没有磨损的安装表面（即保持车床床身原来制造精度的表面）作为测量、修理的基准面。

在卧式车床修理工艺中应明确规定车床床身上的进给箱、托架、齿条的安装表面作为修理基准面；

同时兼顾主轴箱安装面。

床身导轨面修理应注意以下两点：

1.为了维护导轨精度，延长机床使用寿命，在导轨精度修复后可采用表面电接触淬火法提高硬度，而达到耐磨要求。

2.对于采用高频、中频、超音频淬硬的导轨是不能采用刮研方法修复精度的，只能用导轨磨床修磨导轨面。

不论采用哪种修复方法，修理导轨面时选定的修理基准及其测量方面在原理上是一致的。

这时应在导轨磨床上先测定、较正车床的床身上安装齿条、进给箱托架等零部件的安装面位置精度后，再磨削导轨面，使之达到导轨面的直线度精度。

（二）床身导轨的修理工艺

床身导轨的修理，因设备条件不同，修复机床导轨面时采用的方法也各不相同，主要的有下列三种：

（1）刮研法。

（2）精刨代刮法。

（3）精磨代刮法。

对于经过淬硬处理的导轨面，只能采用精磨导轨的方法而不能采用刮研方法是显而易见的。

对于某些磨损量超过0.5mm以上的导轨，不论是采用刨削或磨削的方法进行修复，希望每次修刨、磨的余量严格控制在最低数值以内，以免影响导轨的刚度。

对于需要大修理但总磨损量不太大的导轨，若表面有较深的沟槽、划痕、拉毛等现象形成局部损伤时，可用环氧树脂（掺铁粉或石英粉）进行粘补，或用银焊条、巴氏合金焊条、锡铋合金焊条、铸铁冷焊条等进行补焊，然后再精加工。

这一点也适用于导轨的日常维护保养。

采用磨削或刨削方法时，若必须将床身从床脚上拆下来而修复导轨面，则有可能在装配后由于床身底面与床脚的结合面接触不好或螺钉紧固方法不好而造成装配变形。

出现这种情况时要注意检查，如确实无法恢复到装配前的导轨精度，可刮研该结合面并检查油盘表面乎整性。

（三）主轴箱的主轴孔检修

主轴箱体主轴孔的检修是为了保证主轴孔与滚动轴承外环的配合。

主轴孔有可能磨损，由于滚动轴承长期使用后，轴承滚道严重磨损，滚动体与外环之间的摩擦力增大，当摩擦力增大到足以克服外环与轴孔之间的塑性摩擦力时，迫使轴承外环在轴孔内转动，逐渐造成轴孔磨损。

这样导致轴孔的圆度误差、前后轴孔的同轴度误差不符合要求，轴承外环与轴孔的配合松动。

这类误差的出现影响了主轴回转精度的稳定性和主轴的刚度。

其修复的方法有：

（1）镗孔镶套。

（2）轴孔局部镀镍。

（四）溜板结构中横向进给丝杠磨损后的维修

在溜板结构中，横向进给丝杠（即中滑板丝杠）磨损较严重。

以致引起车床在承受进给切削力时，出现刀架窜动、定位不准、操纵手柄的空行程大等缺陷，影响工件的加工精度和表面粗糙度。

大修时应更换新的丝杠和螺母。

在没有新丝杠备件时，也可对原丝杠进行修复。

修理原则是修车削丝杠的螺纹部分，配螺母，修轴颈，换（镶）铜套。

修理前，先检查丝杠的螺距误差和螺距累积误差，确定修整余量，以免车到丝杠尾部时出现螺纹乱牙现象。

丝杠轴颈磨损后，经修磨在法兰盘中镶一铜套与它配合。

装配丝杠、螺母时，垫片的厚度应以接近丝杠根部的尺寸为准，以免丝杠回转时手柄有轻重不一致的现象。

（五）丝杠采用的修理工艺

切削螺纹工件的质量好坏，取决于丝杠的精度、丝杠与开合螺母的啮合质量以及开合螺母的稳定性。

由于整个丝杠都暴露在外，防尘条件较差，容易发生磨料磨损，导致丝杠各段螺距不等的现象产生。

同时，溜板箱（连同开合螺母）下沉，促使丝杠弯曲，丝杠回转产生振动。

一般修理丝杠—螺母副的方法是修丝杠、配螺母。

丝杠的修理工艺如下：

（1）校直校直丝杠的弯曲变形时，要尽量消除内应力；

常用压力校直法及敲击法（用木锤等）来校直，但在修车螺纹及使用过程中容易再次变形，因此在可能的情况下可增加低温时效处理工序。

（2）精修丝杠外径必须确保丝杠外径在全长上尺寸的一致，因为在修车螺纹及总装校表时都是以丝杠外径为基准进行的。

（3）精车螺纹在修理前，要检查丝杠的螺距误差和螺距累积误差，根据最大的修理余量，确定丝杠能否修复，以免精车到丝杠末尾部分时出现螺纹齿厚减弱过度、影响丝杠强度。

（六）光杠的维修

光杠的修复是校直，因为光杠与丝杠一同弯曲后势必与溜板箱的传动齿轮轴孔不同轴，，相对移动受阻，回转不均匀，使进给运动产生爬行。

光杠校直后键盘槽也需修正，可用传动齿轮套在光杆上检验，应使传动齿轮在光杆上移动灵活。

（七）刀架部件的修理

刀架是安装刀具直接承受切削力的部件，修理时应注意以下两点：

（1）在卧式车床上加工一般工件时，刀架的主要作用是调整刀具的位置或转换刀具。

而在加工圆锥体（或锥孔）时，为保证圆锥体母线的直线度要求，则刀架导轨应满足两方面精度要求：

即刀架移动的直线度要求和在垂直平面内刀架移动与主轴轴线平行度要求。

（2）刀架部件包括刀架转盘、上刀架底板、刀架座等三个主要零件。

钢球是回转刀架座时起粗定位作用的，精定位则由定位销来决定。

若希望刀架座回转后的重复定位精度长期保持在0.005~0.0lmm之间，以满足多把刀具成批加工工件的需要时，在修理中应检查定位销与定位孔各自的精度及销与孔之间的配合精度，如孔径不圆或不直，则应修铰销孔，以销孔另配定位销。

（八）尾座部件的维修

尾座的主要作用是支承工件或在尾座顶尖套筒中装上钻头、铰刀、圆板牙等刀具来加工工件。

因此，要求尾座顶尖套筒移动轻便，在承受切削载荷时稳定可靠。

修复尾座部件时的重点是修复尾座体的轴孔。

孔径成椭圆形，孔的前端呈喇叭形。

这是由于尾座顶尖套筒承受切削载荷及以常处于夹紧状态下工作所引起的变形和磨损。

（九）尾座顶尖套筒磨损后的维修

尾座顶尖套筒磨损严重的，可新制顶尖套筒，并增大外径尺寸，达到与尾座轴孔的单配要求。

也可在原尾座顶尖套筒外径上镀铬，以增大尺寸，达到与轴孔的配合要求。

镀铬修复工艺如下：

（1）镶键在键槽中镶入键，作为加工工艺支承用，镶键不能过紧或过松，以轻度敲入为宜，键要高出外径0.5mm；

（2）两端镶堵塞（闷头）镶堵塞的松紧度仍以轻度敲入为宜。

校正外径后，两端钻中心孔，使外径的径向圆跳动误差不超过0.02mm；

（3）磨小外径目的是保持镀铬层的厚度，一般镀层厚度为0.1~0.15mm，所以外径的磨小量要依修复后的尾座轴孔实际尺寸而定；

（4）外径镀铬保证磨削余量；

（5）精磨外圆精磨后的外径应与尾座修复后的轴孔达到H7/h5配合，如轴孔仍有微量直线度误差，则它们的最大配合间隙不得超过0.02mm。

三、车床的装配顺序和方法

（一）车床总装配工艺顺序

总装配要求解决组成机床各个部件之间的联系尺寸及相互之间的传动要求。

所以要根据机床的传动要求来确保各项几何精度。

只有各个部件的修复质量和精度都能达到要求后，才有条件保证机床总装配后的工作精度。

总装配时，还应注意到部件的热变形及重力变形，但要按具体情况区别对待。

车床总装配顺序如下：

（1）检验床身导轨的几何精度及安装进给箱、托架。

（2）测量溜板箱光杠支承孔的位置尺寸。

（3）安装溜板箱和齿条。

（4）安装丝杠和光杠。

（5）安装主轴箱和校正主轴轴线。

（6）安装尾座。

（7）安装刀架。

（二）床身与溜板箱的拼装方法

车床床身与溜板箱的拼接和拼装主要是刮研床身的下导轨面（压板面）及配刮两侧压板。

保证床身上、下导轨面的平行度要求，才能保证溜板与床身导轨在全长上能均匀结合、移动平稳，使加工的工件得到较小的表面粗糙度。

床身与溜板的拼装方法如下：

（1）刮床身下导轨面，先测量床身上、下导轨面的平行度误差。

一般可根据百分表的读数差粗刮面，然后装上两侧压板来修正接触点。

刮研时先将两侧压板调整到适当的配合，外侧压板是可以调节的，内侧压板的尺寸可用磨（刨）削来达到，留有0.03~0.04mm刮削余量。

（2）床身下导轨面刮研后，再精刮两侧压板的表面至每25mm×

25mm内6~8点的接触点要求，全部螺钉调整紧固后，用250~300N推力应使溜板在导轨全长上移动无阻滞现象，并用0.03mm塞尺检查密合程度，端部插入深度应小于或等于20mm。

（3）溜板内侧有一夹紧压板，用来使溜板在承受横向载荷时定位夹紧，装配时应检验其夹紧与松开的可靠性。

（4）全部刮研工作结束后，也可在床身上导轨面进行装饰性刮花。

（三）安装、校正主轴箱部件要注意的问题

（1）装上主轴箱后，可能由于主轴箱重量的影响而使床身导轨有微量变形。

应该在稳定的情况下再复核及调整床身导轨的精度。

（2）在校正主轴箱主轴轴线时，会出现冷态、热态检验精度变化的情况。

针对上述情况，可具体考虑三种可能性：

1.冷态、热态检验均应合格。

2.冷态检验合格，中速运转1h后检验也合格。

3.只考核热态检验（中速稳定温度下检验），冷态下不考核。

（四）安装尾座时保证主轴箱主轴轴线和尾座顶尖套筒轴线对床身导轨等高的方法

（1）总装配时，先安装、校正主轴箱部件和精度。

按照主轴箱主轴轴线在床身导轨上的实际高度，去修正尾座顶尖套筒轴线的高度，使两者等高。

由于尾座导轨的磨损、修刮等原因，尾座顶尖套筒轴线一般在使用后总是低于主轴箱主轴轴线。

所以要保证修复这两者轴线等高时，可以采取在尾座底板上镶补偿板或更换经过加厚尺寸的新底板。

（2）先安装、校正尾座部件和精度。

以尾座顶尖套筒轴线的实际高度为基准，调整主轴箱主轴轴线的高度。

具体的方法就是刮正主轴箱的结合面。

虽然两种方法都可采用，但在总装配工艺中建议采用前一种方法较好，只是在无法具备条件时，才采用后一种方法。

（五）刀架装配时，保证丝杠与螺母同轴度要求的方法

刀架装配时，可用以下两种方法保证丝杠与螺母的同轴度要求：

（1）配装后车刀架螺母将螺母坯件（仅加工外形而未加工内螺纹）紧配入刀架转盘的螺母孔中。

刀架转盘连同上刀架底板装夹在车床花盘的角铁上，装入镶条并调紧，使其不得松动。

校正原丝杠孔和刀架燕尾导轨，按校正后的中心位置加工螺母的内螺纹，并与丝杠达到配合要求。

然后将螺母敲出，修松螺母外径，达到与刀架转盘上螺母孔的间隙配合要求。

（2）将丝杠轴套做成偏心神套，将修复后的丝杠、螺母副装入刀架中，转动偏心轴套使丝杠达到灵活转动位置，加工轴套上的定位螺孔，并加以紧固。

床损坏。

四、车床常见的故障及排除

（一）溜板箱自动进给手柄容易脱开的故障原因及排除方法

（1）溜板箱内脱落蜗杆的压力弹簧调节过松，可调整脱落蜗杆。

（2）蜗杆托架上的控制板与杠杆的倾角磨损。

应将控制板进行焊补修复，并将挂钩处修锐。

（3）自动进给手柄的定位弹簧松动。

应调紧弹簧，若定位孔磨损可铆补后重新打孔。

（二）溜板箱自动进给手柄在碰到定位挡块后还脱不开的故障原因及排除方法

（1）溜板箱内的脱落蜗杆压力弹簧调节过紧，应适当调松。

（2）蜗杆的锁紧螺母紧死，迫使进给箱的移动手柄跳开或交换齿轮脱开，应松开锁紧螺母，调整间隙。

（三）车床停车以后主轴有自转现象的故障原因及排除方法：

（1）摩擦离合器调整过紧，停车后仍未完全脱开。

调整摩擦离合器松紧适宜。

（2）制动器过松或没有调整好。

应调整制动器的制动闸带，停车后约2~3转时间内能停转。

（四）车制螺纹时螺距不匀及乱扣的故障原因及排除方法：

（1）机床丝杠磨损、弯曲。

应校直，修理及调整丝杠与开合螺母的间隙。

（2）开合螺母磨损，与丝杠不同轴而造成啮合不良或间隙过大，又因其燕尾导轨磨损而造成开合螺母闭合时不稳定。

修复开合螺母或更新，调整与丝杠的间隙适当并达到同轴度要求；

修复燕尾导轨，保证开合螺母闭合时的稳定。

（3）由主轴经过交换齿轮而带来的传动链间隙过大。

检查各传动体的啮合间隙，凡可调整的均应调整。

（4）丝杠的轴向游隙过大。

应调整丝杠边联接轴的轴向间隙及其窜动。

（5）米、英制手柄挂错、拨叉位置不对或交换齿轮架上的交换齿轮挂错。

检查手柄、拨叉及交换齿轮的齿数是否正确。

五、故障分析案例

（一）外部故障

现代的数控设备都是机电一体化的产品，结构比较复杂，保护措施完善，自动化程度非常高。

有些故障并不是硬件损坏引起的，而是由于操作、调整、处理不当引起的。

这类故障在设备使用初期发生的频率较高，这时操作人员和维护人员对设备都不特别熟悉。

例如：

车床在刚投入使用的时候，有时出现意外情况，操作人员按急停按钮后，将系统断电重新启动，这时机床不回参考点，必须经过一番调整，有时得手工将轴盘到非干涉区。

后来吸取教训，按急停按钮后，将操作方式变为手动，松开急停按钮，把机床恢复到正常位置，这时再操作或断电，就不会出现问题。

（二）由外部硬件损坏引起的故障

这类故障是数控机床常见故障，一般都是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置等出现问题引起的。

有些故障可产生报警，通过报答信息，可查找故障原因。

例子1：

一台数控机床一次出现故障，负载门关不上，自动加工不能进行，而且无故障显示。

这个负载门是由气缸来完成开关的，关闭负载门是PLC输出Q2.0控制电磁阀Y2.0来实现的。

用NC系统的PC功能检查PLCQ2.0的状态，其状态为1，但电磁阀却没有得电。

原来PLC输出Q2.0通过中间继电器控制电磁阀Y2.0，中间继电器损坏引起这个故障，更换新的继电器，故障被排除。

例子2：

一台数控机床，工作台不旋转，NC系统没有显示故障报警。

根据工作台的动作原理，工作台旋转第一步应将工作台气动浮起，利用机外编程器，跟踪PLC梯图的动态变化，发现PLC这个信号并未发出，根据这个线索继续查看，最后发现反映二、三工位分度头起始位置检测开关I9.7、I10.6动作不同步，导致了工作台不旋转。

进一步确认为三工位分度头产生机械错位，调整机械装置，使其与二工位同步，这样使故障消除。