单柱立式车床的维修.docx
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单柱立式车床的维修
1、C5112A单柱立式车床的结构有何特点?
答：
C5112A单柱立式车床的主要部件目录见下表。
（1）工作台、床身、主轴变速箱结构特点这三个部分的结构与这三个部分之间的联接方式有很大关系，并相互影响。
C5112A立式工作台主轴为短主轴结构。
工作台以推力轴承支承于工作台底座上，向心轴承是3182型圆锥孔双列圆柱滚子轴承。
工作台底座与床身的联接为前后拼合式，床身为非对称结构。
右侧导轨前移，既作横梁移置导轨，又作侧面刀架导轨。
主轴变速箱为四档十六级变速箱。
主轴变速箱输出轴经一对弧齿锥齿轮副将运动传至一小齿轮，小齿轮带动紧固于工作台上的大齿圈，将运动与动力传至工作台
（2）横梁、滑座、垂直刀架、横梁升降机构结构特点C5112A横梁沿立柱上下移动，其左侧较厚，与立柱相接触的滑动面为铸铁面。
横梁前面是横梁滑座移动导轨面。
导轨为矩形导轨，一般经过淬火处理，以提高耐磨性。
横梁滑座在横梁上做直线运动。
摩擦副为淬硬铸铁与铜合金的滑动摩擦。
回转滑座通过螺钉紧固于横梁滑座上，必要时可松开螺钉绕中心轴转动一定角度（用于车削锥体）。
滑枕截面为T型，也可提供全包容四方截面滑枕。
摩擦副也为淬硬钢与铜合金的滑动摩擦。
刀架的纵、横进给均由横梁右侧的十二级进给箱驱动。
刀架的快速进给运动由进给箱上的快速电动机单独驱动。
刀架驱动元件为滚珠丝杠。
横梁由单独的梯形螺纹丝杠拖动。
横梁升降箱置于立柱上面。
动力由交流电动机经蜗杆副传至丝杠。
横梁移置定位后，在前后左右方向上夹紧，首先左右夹紧，然后前后夹紧。
横梁右侧后面有一个液压缸，液压缸驱动杠杆，杠杆另一端为不完全齿轮，不完全齿轮驱动带齿形的斜铁，将横梁在左右方向上夹紧。
在横梁左侧后面也有一个液压缸，液压缸使压板上可变形部分变形，使之与立柱导轨紧固在一起，从而使横梁在前后方向上夹紧。
横梁、垂直刀架、横梁滑座的润滑由滑座及横梁上的手动液压泵集中润滑。
刀台是一个有五个刀位的五角形刀台，，由手动转位和夹紧，其分度和定位元件是弧齿端齿盘。
（3）其它部件结构特点C5112A立车刀架进给由横梁右侧或左右两侧进给箱驱动，快速进给由进给箱上另一电动机驱动，以缩短快速运动传动链。
该系列立车无刀库。
C5112A单柱立式车床部件目录
部件号
部件名称
每台套数
重量/kg
备注
01
附件
1
110
02
包装箱
1
1300
10
床身
1
3126
11
横梁升降机构
1
72
20
变速箱
1
560
30
工作台
1
1700
40
进给箱
2
217
50
横梁
1
550
55
垂直刀架
1
728
60
侧面刀架
1
608
特殊定货用
80
液压控制装置
1
65
81
转阀
1
17
92F
电盘
1
106
99F
按钮站
1
30
2、CH5116D立式车削加工中心主要结构有何特点?
答：
CH5116D立式车削加工中心部件目录见下表。
（1）工作台、床身、主变速箱结构特点
CH5116D等D系列数控车床，床身与工作台底座上呈水平联接。
床身、工作台均为热对称结构，壁厚大，床身两侧导轨处增加横梁分级定位齿条，以提高横梁移置定位精度。
主变速箱与工作台体座制为一体，且为两档直流变速。
各传动轴立式对称装于工作台底座内。
电动机支架装于工作台底座后面，电动机带轮与底座内带轮由窄V型联组V带传动。
电动机立式对称安装。
工作台主轴推力轴承为球轴承，向心轴承为角接触球轴承。
可同时对推力轴承和向心轴承施加预紧力。
D系列机床主轴转动检测元件（主轴脉冲编码器）直接装于固定的短主轴内，并直接与工作台刚性联接，故不存在传动误差。
（2）横梁、滑座、垂直刀架、横梁升降机构结构特点
CH5116D机床缩短了横梁上滑座移动的导向面间的距离，由外含横梁形式改为镶入横梁式，使得该种机床对温度变化不敏感。
滑枕导轨面由镶淬硬合金钢导轨块改为镶粘淬硬合金钢带。
刀架仍为两层的结构，且可微量调整滑枕移动对工作台轴线的平行度误差。
微调机构是两个对称装于横梁滑座顶端的螺钉，分别按两个相反方向旋转螺钉，便可使回转滑座向左右两个方向转动。
刀架等的润滑由定时定量自动润滑站润滑。
横梁升降由从横梁中穿过的两根丝杠驱动。
双丝杆由同一电动机驱动。
电动机的双端输出轴同时还驱动两蜗轮蜗杆减速器。
蜗轮与升降丝杠固定并一同回转驱动横梁升降。
横梁分级定位销含于横梁内，从而提高了横梁的刚度。
横梁由夹紧压板上的几个液压缸在前后方向夹紧。
滑枕内有液压油管与滑枕下端的刀夹夹紧液压缸相通。
刀夹的夹紧靠内含式燕尾和两个小液压缸夹紧。
这种夹紧方式，使滑枕及刀夹结构简单、精度高、刚度大。
伺服进给电动机输出轴与齿轮轴的联接采用小过盈量联接，需热套。
（3）刀库、其它部件结构特点
CH5116D型机床的刀库回转由交流电动机经摆线针轮减速器驱动。
减速器输出轴有一小齿轮与内齿圈啮合，内齿圈固定于刀库上。
电动机及减速器装于刀库缓冲支架上，．缓冲元件为碟形弹簧。
此外，回转轴上还有可调阻尼环，以防转动冲击。
刀库盘回转定位由刀库盘上的12个轴向定位孔定位，定位插销由液压缸驱动。
垂直刀架开至换刀点（在刀库外）将刀夹松开后，由刀夹推拉液压缸将刀夹拉入刀库，刀库回转，转至预选刀位后，推拉液压缸将刀夹推人垂直刀架中，垂直刀架将刀夹夹紧后，推拉液压缸活塞退回，换刀完毕。
刀库备有12个刀夹，其中一个带瑞尼绍测头，用于直接测量；—个用于装刀杆。
选刀控制由接近开关控制，代码为8421BCD码。
刀夹在垂直刀架滑枕下端面处以燕尾面定位，以两液压缸活塞夹紧。
碟形弹簧夹紧与液压夹紧并联使用，起安全防护作用。
CH5116D立式车削加工中心带有刀具测量装置，装于横梁右下侧。
刀具测量装置为三杆机构，其中一杆为可伸缩液压缸。
长度不变杆上装有测头。
通过可变长度杆活塞的伸缩，使长度不变杆摆动实现测量。
垂直刀架至换刀点换刀完毕时，刀具测量臂伸出测量刀具长度。
CH5ll6D立式车削加工中心部件目录
部件号
名称
每台套数
重量/kg
备注
01
附件
1
02
包装箱
1
10
立柱
1
4985
11
升降机构
1
485
30
工作台
8200
32
工作台防护
50
横梁
4100
51
横梁防护
外购
54
横梁滑座
1
680
55
垂直刀架
1
2250
56
刀库
1
850
59
拖线
1
138
78
刀具及工件测量装置
1
136
80
液压总站
1
840
82
液压控制装置
1
68.5
83
液压控制装置
1
47
84
刀库液压控制装置
1
36
85
主变速箱液压控制装置
1
100
92
主传动与辅助传动电箱
1
93
进给电箱
1
99
按钮站
1
3、单柱立式车床修理计划包括哪些内容?
答：
单柱立式车床修理计划包括如下内容：
（1）确定修理人员、检查人员和技术负责人。
修理人员一般应有机械、电气（数控）、液压三个方面的人员。
确定修理人员的技术等级、职责。
（2）修理过程的各阶段期限，一般应留有余地。
（3）确定工具、设施的来源和提供方式。
修理场地的确定及其改造。
（4）确定破损零部件、改装部件、修补材料以及改制零部件等的材料来源、制造工艺、制造部门和验收标准。
并且根据以后的实际破损情况，进行增加和改进。
（5）确定修理资金分配，一般应分期支付。
以上内容应尽量结合实际情况确定，并进行必要的调整。
4、单柱立式车床修理专用工具和仪器有哪些?
答：
修理C5112A、CH5116D所需专用工具及仪器见下表。
对于标准仪器，如水平仪、千分表、杠杆千分表、温度计、转速表、电流表、功率表等，测量机床位置精度的双频激光干涉仪和测量机床噪声的分贝仪，表中没有列出。
专用工具及仪器
序号
名称
规格/mm
数量
用途
1
检验环
1
检验工作台及底座导轨面
2
垂直度量仪
1
检验底座轴承孔对导轨面垂直度
3
垂直度量仪
1
检验孔对端面垂直度用
4
齿轮调整工具
1
调整工作台锥齿轮用
5
等高垫铁
60×60
2
支承平尺
6
平尺
1000级
1
检验用
7
刮研支承
3
刮研工作台支承用
8
翻转工具
2
翻转工作台用
9
吊具
2
刮研起吊工作台用
10
垂直度检具
1
检验轴承结合面对主轴垂直度
11
平尺
150×2000
200×2000
1
刮研导轨用
检验用
12
55°表座
1
检验用
13
90°表座
1
检验用
14
翻转工具
1
刮研横梁时用
15
横梁-侧面刀架检具
1
检验垂直度用
16
55°表座
1
检验用
17
55°研磨具
50×1500
1
刮研床身，横梁55°导轨用
18
检棒
数种
每种1个
调整支架用
19
检套
数种
每种2个
调整支架用
20
条形研磨具
60×70×700
75×110×700数种
刮研导轨用
21
平板
750×1100
1
检验及刮研用
22
镗孔工具
1
镗五角刀台工具孔用
23
90°角尺
350×550
550×800
各1
检验用
24
专用卡板
数种
调整支架用
25
检棒
异径
1
测量工具孔与工作台中心线重合度
26
齿条调整工具
1
装床身齿条用
27
检棒
1
装升降箱用
28
铣刀台槽刀盘
1
铣五角刀台槽
29
吊环
数种
每种2个
起吊各部分用
5、CH5116D立式车削加工中心传动系统有何特点?
答：
CH5116D传动系统特点如下：
（1）主运动系统机床主运动由75kW直流电动机驱动，采用晶闸管无级调速。
调磁为1∶3.926，调压1∶8.1，二级变速机械调速比为1∶3.926，总调速比为1∶125。
二级齿轮箱与工作台底座为一体，变速箱由电磁滑阀控制变速箱液压缸，变速拨叉推动变速齿轮实现两级机械变速，每级机械变速档间可作无级调速，使工作台得到2.52~315/min的转速。
主轴脉冲编码器直接装于主轴上，测量精度高。
（2）进给传动系统刀架纵横移动分别由西门子IFTT5102-OACO1型交流伺服电动机驱动，通过齿轮传动降速，并通过电调和倍率开关，使刀架在x向、z向获得无级调速和相应的变速范围及快速移动。
机床控制系统为西门子3T系统。
（3）横梁升降传动系统由双丝杠拖动横梁升降，分级定位。
横架升降由双端输出的电动机经左右两侧蜗杆、蜗轮箱驱动的升降丝杠来带动。
（4）换刀系统本机床无刀台，有刀库，为自动换刀系统，并带有刀具测量系统，其装置装于横梁右下侧。
6、单柱立式车床修理前应做好哪些准备工作?
答：
单柱立式车床修理前应做好以下准备工作：
首先，应对需修理的机床现有情况进行了解和检验，做到胸中有数，以便制定修理计划。
具体工作可按如下步骤进行：
（1）准备检验、验收标准和本机床技术文件，以及尽可能全的图样。
（2）熟悉和掌握标准、技术文件和图样。
（3）索取和熟悉机床的日常使用和维修记录，以及历次维修工作总结。
（4）按技术要求和标准对机床做全面检查、试验，对机床的精度降低情况和零部件破损情况做出初步确定。
（5）根据对该机床的使用要求、工厂的维修能力以及如上检查、试验结果，通过技术经济价值分析，制订机床修理后的检验、验收标准。
一般应按机床出厂检验标准验收。
（6）根据验收标准、维修人员情况、维修时间等情况制定修理计划。
7、单柱立式车床主要检验标准及机床技术文件有哪些?
答：
单柱立式车床主要检验标准及机床技术文件如下：
（1）GB9061—88金属切削机床通用技术条件。
（2）JB/GQ·F1011—86立式车床产品质量分等规定。
（3）JB/T4116—96单柱、双柱立式车床精度检验。
（4）ZBJ53013—89数控立式车床精度。
（5）JB/T3665—96立式车床技术条件。
（6）ZBJ53014—89数控立式车床技术条件。
（7）JB2670—82金属切削机床精度检验通则。
（8）机床合格证明书。
（9）机床制造与验收技术条件或鉴定大纲。
（10）机床机械、电气使用说明书各一本。
其它相关标准可从JB/GQ·F1011—86标准中查出。
8、单柱立式车床主要结构一般由哪几部分组成?
答：
单柱立式车床主要结构一般由以下几部分组成：
工作台、床身、横梁、滑座、垂直刀架、变速箱、横梁升降机构、进给箱、刀库等组成。
此外，根据机床的复杂程度不同，还可配备有自动测量装置、铣头、磨头等。
9、C5112A单柱立式车床拆卸顺序是什么?
答：
C5112A立车拆卸前将横梁开至中下部，用木方等支于工作台上，然后按如下顺序拆卸。
（1）切断电源、拆下有关电气线路。
（2）拆下各部件相联的电气线路、液压管路、罩板。
（3）松开垂直刀架紧固螺栓，拆下垂直刀架。
（4）拆下两个进给箱。
（5）将横梁用木方在工作台上支牢，拆下横梁升降箱。
（6）连同横梁升降丝杠拆下横梁。
（7）将侧面刀架升至工作台以上，下面用木方支牢，拆下侧面刀架。
（8）拆下悬挂按钮站。
（9）松开床身与工作茧自缚台的联接螺钉。
松开工作台与床身内液压管路。
（10）拆下工作台。
（11）拆下主电动机及电动机支架。
（12）放倒床身。
（13）拆下主变速箱。
10、CH5116D立式车削加工中心拆卸顺序是什么?
答：
CH5116D拆卸前，将横梁开至中下部，用木方等将横梁支牢，将横梁定位销拔出，然后按如下顺序拆卸。
（1）切断电源、卸下有关电气线路。
（2）拆下刀库防护罩。
（3）拆下横梁防护罩及其它护罩。
（4）拆下各相电路连线。
（5）拆下拖线。
（6）拆下刀库。
（7）拆下悬挂按钮站。
（8）拆下垂直刀架。
（9）拆下刀具测量装置。
（10）拆下横梁上伺服电动机及减速器。
（11）将横梁用木方支牢于工作台，拆下横梁升降箱
（12）拆下横梁及升降丝杠。
（13）拆下主电动机及电动机支架。
（14）拆下立柱。
单柱立式车床的维修
11、立式车床修理前对拆下的零部件的清洗和清查应注意哪些问题？
答：
立式车床修理前，对于拆下的部件，根据修理要求决定是否拆卸。
拆下的零部件应进行清理、清洗，然后检查确定哪些是应废弃的零件，哪些是需修理的零件，哪些是不必修理的零件，并做好记录。
对于不需修理的零件，在经过清理、清洗后，再进行防锈处理，并做出标记，按顺序或类别妥善保管好。
对于需修理的零件，除大型零件外，其余则应按图样或实测工作图进行修复。
对于需废弃的零件，如是标准件，应辨别确认其规格和标准号，以便购买和领用，并做好记录；若是专用零件，应确认其零件号，按图样重新复制，若没有图样，应根据残余部分进行测绘，根据其功能和相关零件结构确定其结构，绘制工作图，编制工艺，重新制作。
12、C5112A车床修理顺序是什么?
答：
一般情况下，C5112A立车主要部件按如下顺序进行修理，但也可根据修理人员的多少和技术水平的高低以及设施状况，可对几个主要部件同时或交叉修理。
（1）主变速箱、进给箱、横梁进给箱。
（2）工作台。
（3）床身。
（4）横梁。
（5）横梁滑座。
（6）垂直刀架。
（7）侧面刀架。
（8）各部件修复后的总装。
以上顺序是指由一个小组进行修理时的顺序，如修理人员较多，除床身、横梁外，其余各部件可同时修理。
13、CH5116D立式车削加工中心修理顺序是什么?
答：
CH5116D立式车削中心一般可按如下修理顺序：
（1）工作台。
（2）立柱。
（3）横梁。
（4）横梁滑座。
（5）垂直刀架。
（6）刀库。
（7）刀架测量装置。
（8）各部件修复后的组装
14、单柱立式车床工作台修理前应做好哪些准备工作?
答：
工作台修理前的准备工作如下：
（1）将结合面清理干净，并倒角、去毛刺。
（2）用检验环检验，并刮研结合面，使平面度误差达到技术条件要求。
（3）在刮研的同时，用垂直度量仪测量孔与结合面的垂直度，使平面度误差和垂直度误差同时达到要求。
（4）装大齿圈时，用定位杆导向，将齿圈置于定位面上，用螺钉将齿圈紧固于工作台上，装入时，导向面可涂以少量润滑脂，当接触符合要求后，装入螺钉、销钉和骑缝螺钉。
15、CA112A工作台滑动导轨的修复工艺有哪些？
答：
CA112A工作台滑动导轨主要采用刮研工艺修复，具体步骤如下：
（1）装齿圈，工艺过程与滚动导轨工艺过程相同。
（2）装主轴，结合面0.04mm塞尺不得塞进。
（3）调装径向尺寸。
（4）在工作台上装刮研支承、翻转工具。
（5）将两径向轴承外环装入底座内。
（6）工作台缓缓转动，徐徐落入轴承孔内，直至与扒力轴承接触，在工作台自重作用下，缓慢往复转动工作台，其回转角不得大于90°每次落入底座时的位置应变化，不得小于30°，转动几次后吊起工作台。
（7）吊起工作茧自缚台后，翻转并刮研工作台和工作台底座导轨。
16、CH5116D工作台修前底座要做好哪些准备工作?
答：
工作台底座做如下准备：
（1）装主轴于底座内，具体步骤如下：
①去主轴毛刺，并清洗干净；
②装入前，在配合孔内涂润滑油；
③用螺钉直接将主轴装于底座。
（2）检验推力轴承结合面。
以主轴端面为基准，用垂直检具回转表检验底座轴承结合面圆跳动误差，若误差较大，用圆环形检具粗刮，然后用小平板精刮；若误差较小，则直接精刮。
（3）工作台底座内腔涂润滑脂。
17、CH5116D工作台修复时，变速机构的装配有哪些性能要求?
答：
变速机构装配性能要求如下：
（1）滑移齿轮移动灵活、无阻滞。
（2）变速拨叉转动灵活、无阻滞。
（3）活塞移动灵活、无阻滞，行程符合要求。
（4）密封可靠，无渗漏。
（5）行程开关位置与齿轮变速位置相对应。
（6）轴转动灵活，无阻滞。
（7）齿轮错位符合要求。
18、CH5116D立式车削加工中心床身修复采用哪些工艺?
答：
CH5116D床身导轨是复合导轨、横梁分级定位齿条镶于床身导轨后侧，起滑动导轨作用。
定位齿条材料一般选用优质合金钢，或优质碳素钢。
导轨的加工一般可采用两种方法：
一种是齿条与床身导轨分别加工，然后组合，这种齿条与床身导轨在分别加工时采用的方法较随意，床身导轨可采用精刨、精铣和磨削的方法加工。
另一种是齿条与床身导轨在基圆加工好后镶装在一起，一同加工导轨的滑动面，一般这时只能采用精铣或磨削。
这种方法的组合精度较高，但加工方法受到限制。
19、CH5116D工作台修复后可按什么顺序装配?
答：
工作台装配大致顺序如下：
（1）零件倒角，去毛刺，清洗干净。
（2）在工作台上重新注入泡沫塑料，装盖板。
（3）组装位置编码器组件，轴承内要注润滑脂。
（4）将位置编码器及支架装于主轴上，用夹在齿圈上的千分表找正，千分表指在编码器心轴上，允差为0.005mm。
配作支架上螺孔、销孔、钻孔、铰孔、攻螺纹时要在工作台底座外进行，最后装位置编码器，拉表允差为0.005mm，装电线。
（5）装工作台。
（6）装编码器上部法兰盘。
（7）取下上部法兰盘，装中心堵等（总装时执行本条）。
（8）取下中心堵，装法兰盘，盖板等。
20、CH5116D工作台修复时应如何调装主轴?
答：
调装主轴工艺如下：
（1）将推力轴承下环自由对中放于轴承结合面上，使0.03mm塞尺不能塞入。
（2）将推力轴承上环及径向轴承外环装于齿圈内，结合面用0.03mm塞尺不能塞入。
（3）将齿圈等置于底座上。
（4）装向心轴承内环，测齿圈与小齿轮啮合间隙，及轴向错位，该两项皆应符合要求。
（5）用端盖压向心轴承内环，内环上端用表测量，下压量全0.15~0.20mm，用铜钩撬轴承滚珠，滚珠不移动，表读数无变化。
（6）松开压环，将表调回零位。
（7）用端盖对轴承内环施加均匀的压力，直至撬滚珠后只转不移，表下压量（表的读数变化量）约为0.03~0.05mm。
测出此时轴承上端面与法兰轴套上端面距离尺寸a。
（8）调磨端盖台阶面，台阶面尺寸
a′＝a+（0.005~0.01）mm
（9）装端盖，检查齿圈自身水平、圆跳动等精度。
21、C5112A横梁及横梁滑座的修理需做哪些准备工作?
答：
要提高移动精度，横梁导轨的修复是横梁修理的关键。
横梁后导轨在立柱上移动，横梁滑座在横梁前导轨上移动，故横梁是联接基础零件床身与刀架之间的一个中间环节，并且是第一个中间环节。
第二个牛间环节是横梁滑座，横梁滑座在横梁前导轨上水平移动，滑座上承载着垂直刀架。
横梁滑座以横梁上下两条导轨的上、下两面做为导向导轨。
新设计的精密和数控机床一般以前导轨的下一条导轨的上、下两面做为导向导轨。
横梁滑座的前面是回转滑座的转动和定位安装基面。
C5112A横梁及横梁滑座修理前，需做好如下准备工作：
（1）床身导轨面向上置于工作地的调整垫铁上，并调平。
（2）床身、横梁、横梁滑座倒角、去毛刺，并清洗干净。
（3）装横梁翻转工具。
22、横梁55°导轨面应如何刮研修复?
答：
横梁55°导轨面可采用如下工艺修复：
（1）在床身导轨的不同位置上推移横梁，视其接触情况，进行刮研，保证与测量基面平行度合格。
（2）测量横梁下导轨与床身导轨垂直度误差。
其精度在斜铁装入后，再进行一次检验，均应合格。
（3）先用55°研磨具粗刮导轨面，最后合研精刮导轨面。
（4）如果侧面刀架体精度合格，可用侧面刀架体代替检具检验。
23、如何刮研修复横梁斜铁及夹紧斜铁?
答：
刮研修复具体工艺方法如下：
（1）将斜铁滑动面和背面分别放于平尺上，检查斜铁直线度误差。
当用千分表测量时，测头应触及刮研表面的量块上，而不应直接触及刮研面。
（2）使横梁各导轨面均密合，0.04mm塞尺不能插入。
装入压板后，将斜铁插入、拔出进行合研。
（3）按图样尺寸向大头方向加长10mm，留出调整量，切去多余部分，铣油槽、油线，钻油孔。
（4）精刮斜铁，达到密合程度要求。
（5）装入斜铁，用塞尺检查与导轨密合程度。
斜铁背面0.04mm塞尺不能插入，滑动面用0.04mm塞尺插入深度不得大于20mm。
24、C5112A滑座修理后应如何安装?
答：
横梁滑座装配工
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