X52普通铣床卧式车床主轴维修要点.docx
《X52普通铣床卧式车床主轴维修要点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《X52普通铣床卧式车床主轴维修要点.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
X52普通铣床卧式车床主轴维修要点
常州机电职业技术学院
课程设计
课程：
设备大修与修理工艺课程设计
题目：
X52普通铣床卧式车床主轴维修
系部：
电气工程系
班级：
......
姓名：
.......
学号：
......
指导教师：
......
设计时间：
..........
1引言·····························································5
1.1、X52普通铣床卧式车床的简介··································5
1.2机床常见的故障··············································8
2机床修前准备····················································10
2.1修前技术准备···············································10
2.2修前生产准备················································10
2.3设备维修方式················································11
2.4主轴预检···················································11
3主轴组件的拆卸···················································14
3.2主轴组件的拆卸及拆卸工艺卡··································14
3.3主轴的清洗··················································15
4主轴的修理·······················································15
4.1主轴的失效形式及原因········································19
4.2主轴的修复工艺及修理方法····································27
5主轴的装配·······················································22
5.1装配的一般工艺原则··········································22
5.4主轴的装配工艺及装配工艺卡片································25
6机床修后调整·····················································26
6.1主轴部件的调整·············································27
7机床的试验与验收················································28
7.1空运转试车阶段··············································28
7.2负荷试车阶段················································29
7.3机床的几何精度检验··········································30
7.4机床的维护保养··············································36
8设备修理先进理念和新技术········································38
8.1设备修理的先进理念··········································38
8.2设备修理的新技术···········································41
结论······················································42
致谢····················································42
参考文献·····················································43
9附录···························································44
1.引言
1.1.X52普通铣床卧式车床的简介
铣床系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。
通常铣刀旋转运动为主运动，工件（和）铣刀的移动为进给运动。
铣床是用铣刀对工件进行切削加工的机床。
铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。
铣床是一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。
此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。
铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。
由于是多刃断续切削，因而铣床的生产率较高。
简单来说，铣床可以对工件进行铣削、钻削和镗孔加工的机床。
这次主要介绍的是X52铣床。
铣床的组成：
底座、床身、横梁、主轴、主轴变速机构、纵向工作台、横向工作台、升降台、进给变速机构。
（1）底座底座是整部机床的支承部件，具有足够的刚性和强度。
底座四角有机床安装孔，可用螺钉将机床安装在固定位置。
底座本身是箱体结构，箱体内盛装冷却润滑液，供切削时冷却润滑。
（2）床身床身是机床的主体，机床大部分部件都安装在床身上。
床身是箱体结构，一般选用优质灰铸铁铸成，结构坚固、刚性好、强度高，同时由于机床精度的要求，床身的制造还必须经过精密的金属切削加工和时效处理。
床身与底座相连接。
床身顶部有水平燕尾槽导轨，供横梁来回移动;床身正面有垂直导轨，供升降工作台上下移动;床身背面安装主电动机。
床身内腔的上部安装铣床主轴，中部安装主轴变速部分，下部安装电器部分。
（3）横梁横梁上附带有一挂架，横梁可沿床身顶部导轨移动。
它们主要作用是支持安装铣刀的长刀轴外端，横梁可以调整伸出长度，以适应安装各种不同长度的铣刀刀轴。
横梁背部成拱形，有足够的刚度;挂架上有与主轴同轴线的支持孔，保证支持端与主轴同心，避免刀轴安装后引起扭曲。
（4）主轴主轴是前端带锥孔的空心轴，从铣床外部能看到主轴锥孔和前端。
锥孔锥度是一般选用7:
24，可安装刀轴;主轴前端面有两键块，起传递扭矩作用。
铣削时，要求主轴旋转平稳，无跳动，在主轴外圆两端均有轴承支持，中部一般还装有飞轮，以使铣削平稳。
主轴选用优质结构钢，并经过热处理和精密切削加工制造而成。
（5）主轴变速机构主轴变速机构的作用是将主电动机的固定转速通过齿轮变速，变换成十八种不同转速，传递给主轴，适应铣削的需要。
从机床外部能看到转速盘和变速手柄。
（6）纵向工作台纵向工作台是安装工件和带动工件作纵向移动的。
纵向工作台台面上有三条T形槽，可用T形螺钉来安装固定工夹具;工作台前侧有一条长槽，用来安装、固定极限自动挡铁和自动循环挡铁;台面四周有沟通槽，给铣削时旋加的冷却润滑液提供回液通路;纵向工作台下部是燕尾导轨，两端有挂架，用以固定纵向丝杠，一端装有手轮，转动手轮，可心使纵向工作台移动。
纵向工作台台面及导轨面、T形槽直槽的精度要求都很高。
（7）横向工作台横向工作台在纵向工作台和升降台之间，用来带动纵向工作台作横向移动。
横向工作台上部是纵向燕尾导轨槽，供纵向工作平移;中部是回转盘，可供纵向工作台在前后45度角度范围内扳转所需要的角度;下部是平导轨槽。
从外表看，前侧安装有电器操纵开关、纵向进给机动手柄及固定螺钉，两侧安装横向工作台固定手柄，根据铣削的要求，可以固紧纵向或横向工作台，避免铣削中由切削力引起的剧烈振动。
（8）升降台升降台安装在床身前侧垂直导轨上，中部有丝杠与底座螺母相连接，其主要作用是带动工作台沿床身前侧垂直导轨作上下移动。
工作台及进给部分传动装置都安装在升降台上。
升降台前面装有进给电动机、横向工作台手轮及升降台手柄;侧面装有进给机构变速箱和横向升降台的机动手柄。
升降台的精度要求也很高，否则在铣削过程中会产生很大振动，影响工作的加工精度。
（9）进给变速机构进给变速机构是将进给电动机的固定转速通过齿轮变速，变换成十八种不同转速传递给进给机构，实现工作台移动的各种不同速度，以适应铣削的需要。
进给变速机构位于升降台侧面，备有麻菇形手柄和进给量数码盘，改变进给量时，只需操纵麻菇手柄，转动数码盘，即可达到所需要的自动进给量。
1.2机床的常见故障
1.主轴箱变速操纵自动脱落
原因：
操作手柄内的弹簧松弛
解决方法：
更换弹簧或弹簧尾端加垫，也可将弹簧拉长后
2.主轴箱变速手柄操作时有主滞或扳不动
原因1.竖直连植轴与定位孔咬死
2.扇形齿轮与齿条咬死
3.拨叉轴弯曲或定位孔咬死。
4.齿条周端与孔板变速盘上的孔位置不对。
解决方法
（1）拆下连杆轴，修光毛刺
（2）调整扇形齿轮与齿条间隙
（3）校直修光拨叉轴
（4）先变换另一种速度，使变速转到与齿条轴相配的准确位置再调整星轮定位器的弹簧，使其定位可靠
3.主轴箱变速齿轮不易啮合或有打击声
主机的瞬时接触继电器线路故障或触点失灵
检查瞬时接触继电器线路，调整继电器小轴尾部的调整螺钉，使操作时能触及到继电器触头
4.启动进给时，进给箱过载保护离合器打滑，电动机停转，而反向进给正常
原因：
进给摩擦离合器的调整螺母环因定位销脱出而松动，当启动进给时，螺母环因惯性转动，使正方向摩擦片同时挤紧而发生闷车，使过载离合器打滑
解决方法：
重新调整离合器，使摩擦片脱开，使摩擦片的总间隙不小于2～３mm
5启动进给时，摩擦片发热或冒烟
原因：
摩擦片间的总间隙过小
解决方法：
调整摩擦片间的总间隙至２～３mm
6.进给手柄扳倒中间停止位置时，电动机仍转动
原因：
（1）进给手柄的连接杠杆和凸轮与终点开关的位置或距离不当，至使开关失灵
（2）控制凸轮的接触部位磨损，至使杠杆触及不到终点开关
解决方法：
（1）调整凸轮位置和距离，使之控制到位
（２）修复或更换凸轮，调整传动杠杆的高度，使之控制到位
7.按下快速按钮，触点接通，但快速无动作
原因：
（1）进给箱的离合器摩擦片间的间隙过大，离合器打滑失灵（２）牙嵌离合器行程不足，小于６mm
解决方法：
（１）压下电磁铁芯仍无快速，则是摩擦片间隙过大，就调整其总间隙为２～３mm（２）压下电磁铁芯有快速，则是牙嵌行程不足，应调整铁芯上的螺母，或将杠杆的齿孔转过２～３个齿，调整牙嵌行程至要求
8.牵引电磁铁烧坏
原因（１）电磁铁安装位置不正，铁芯拉不到底（２）拨叉杆的弹簧太硬，使电磁铁超负荷
解决方法：
（１）检查调整电磁铁安装位置应垂直，调整铁芯行程，消除贴合间隙（２）调整弹簧压力至应小于１５０N
9；扳动工作台纵向行程手柄，无进给运动
原因：
（１）升降台的十字手柄不在中间位置（２）控制横向和垂直进给的桥式连锁继电器开关触点没接上
解决方法：
（１）将十字手柄扳到中间的零位（２）调整控制凸轮下的终点开关触销，使接触位置到位
10.工作台底座横向进给时，手轮过重或摇不动
原因：
底座上的横向进给丝杠与螺母相对位置不同心
解决方法：
调整螺母支架，使丝杠与螺母的同轴度允差达到０.０２mm的要求
11.加工平面时，接刀处不平原因主轴中心线与工作台的纵向或横向导轨面的垂直度超差解决方法：
按机床精度标准第３、４、１１、１２项精度要求检验，如超差应调整主轴头的定位或刮研导轨面至精度要求。
12.铣削时震动很大原因：
1、主轴全跳动太大，2、工作台松动（导轨处的塞铁太松）
解决方法：
1.调整主轴承径向和轴向间隙，2.调整工作台使导轨与塞铁的间隙在0.02~0.03之间。
2.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。
对实行状态（监测）维修的设备，可分析过去的故障修理记录、定期维护（包括检查）和技术状态诊断记录确定修理内容和编制修理技术文件。
对实行定期维护的设备，一般应先调查修理前设备的技术状态，然后分析确定修理内容和编制修理技术文件。
对大型、高精度、关键设备的大修方案，必要时应从技术和经济角度做可行性分析。
（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。
并且在这个过程中应做到“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。
第三步：
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。
2.2设备修理前的生产准备工作
设备修理前的准备工作主要包括：
材料及备件的准备，专用工具、检具、研具的准备，以及修理作业计划的编制。
（1）材料及备件准备
设备主管部门在编制年度修理计划的同时，应编制年度分类材料计划表，提交至材料供应部门。
备件一般分为外购件和配件，设备管理人员根据要求划分出外购和自制。
（2）专用工具、检具、研具的准备工具、检具、研具的精度要求，应有工具管理人员向工具制造部门提出订货。
工具、检具、研具制造完毕后。
应按其精度等级，经具有相应检定资格的计量部门检验合格，并附有检定记录，方可办理入库。
（3）修理作业计划的编制,修理作业计划由修理单位的计划员负责编制，组织主修机械及电气技术人员、修理工讨论审定。
一般结构的中小型设备的大修，可采用“横道图”式作业计划和加上必要的文字说明；对于结构复杂的高精度、大型、关键设备的大修应采用网络计划。
修理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等。
设备大修的作业程序：
解体前的检查→拆卸部件→部件解体检查→部件修理装配→总装配→空车试运转→负荷试车精度检查→竣工验收。
2.3.设备维修方式
机械设备修理主要分为两种情况：
一种是按计划的修理，即所谓“计划预修制”的修理；另一种是机械设备产生了故障，不排除故障则不能进行正常工作，即排除故障的修理，这种修理具有一定的随机性。
1.计划预修制
计划设备经过一段时间的使用，其零件表面必然会磨损，从而丧失该机械设备应有的精度。
有时这些机械看起来还能“正常”运转，但其某些零件已接近稳定磨损期的末期，如果继续运行会产生急剧磨损，损害整个机械寿命。
因此为了保持设备应有的精度和工作能力，防止设备过早因磨损产生意外事故，延长使用寿命，保持设备完好率在较高水平，机械设备（特别是金属切学机床）要进行计划预修，计划预修的修理类别有：
大修、项修、小修、和定期精度调整。
（1）大修机械设备的大修是工作量最大的一种计划修理。
大修包括对机械设备的全部或大部分部件解体；修复基准件；更换或修复全部不合格的零件；修理、调整机械设备的电气系统，修复机械设备的附件及翻新外观等。
大修的目的是全面消除存在的缺陷，恢复机械设备的规定精度和性能。
（2）项修项修是根据机械设备的实际技术状态，对状态劣化已达不到生产工艺要求的项目，按实际要求进行针对性修理。
项修时，一般要进行部分拆卸、检查，更换或修复失效零件，必要时对基准件进行局部修理和校正坐标，从而恢复所修部分的性能和精度。
项修的工作量视实际情况而定。
（3）小修机械设备的小修是工作量最小的一种修理计划。
工作内容主要是针对日常抽检和定期检查发现的问题，拆有关的零、部件，进行检查、调整、更换或修复、以恢复机械设备的正常功能。
（4）定期精度调整定期精度调整是指对精、大、稀机床的几何精度定期进行调整，使其达到规定标准。
2.排除故障修理
机械设备运行一段时间后，由于某种机理障碍而使机械设备出现不正常情况或丧失局部功能的状态，称为“故障”，这种不正常情况及局部功能的丧失通常是可以修复的，把这种排除故障、恢复机械设备功能的工作，称为排除故障修理。
排除故障修理过程：
保持现场进行症状分析→检查设备并评定检查结果→确定故障部位→修理或更换零部件→进行设备性能测定→记录档案
本次设计主要介绍铣床主轴的修复
主轴是机床的关键零件，其工作性能的好坏直接影响机床的精度，因此在修理时必须对主轴各部分进行全面的检查，目前铣床大修时的修复，一般是在磨床上精磨修复的。
2.4主轴预检
工序名称
技术条件
需用工具、检具名称及规格/mm
工艺说明
要求项目
允许偏差/mm
预检实测/mm
检
测
主
旋
转
轴
精
度
主轴轴颈径向跳动
0.01
外圆磨损
百分表、检验芯棒
主轴轴肩径向跳动
0.02
跳动增加
主轴锥孔径向跳动
a点
0.01
外圆磨损
百分表、检验芯棒
b点
0.02
跳动增加
3.1主轴组件的拆卸及工艺卡片
轴的拆卸工艺卡
拆卸的技术要求
1．用手锤击打时必须用铜棒垫住，击打时需使受轮受力均匀。
2．击打时，需使衬套受力均匀，需要用“四点法”来拆卸。
3．注意轻拿轻放。
4．拆卸时，应考虑修理或的装配工作。
工艺名称
拆卸工艺卡
产品型号
部件名称
拆卸组号
X52铣床主轴
车间名称
工段
班组
工序
部件数
净重
装配车间
工序号
工步号
拆卸内容
设备
工艺装配
工人等级
工序时间
名称
编号
I.
1
拆下后端的端盖
螺丝刀
II.
1
用内六角扳手拧下主轴中间的锁紧螺钉，松开隔套。
内六角扳手
专用扳手
III.
1
取下中间支承轴承和前支承轴承的轴承盖
螺丝刀
专用扳手
2
取下前端的端盖
V.
1
用手锤和铜棒轻轻敲击主轴的左端。
手锤
铜棒
3.3主轴的清洗
对拆卸后零件的清洗是修理工作重要的环节。
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都将产生重要影响。
零件的清洗包括清除油垢、水垢、积碳、锈层、旧涂装层等。
清洗的方法主要有：
脱脂、除锈和清除涂装层。
1.脱脂：
将零件放入装有煤油，轻柴油，化学清洗剂的容器中，用棉纱擦洗或用毛刷刷洗，以清除零件表面油垢。
还有就是将具有一定压力和温度的清洗液喷射到零件表面，以清除油垢。
这种方法清洗效果好，生产效率高，但设备复杂，使用零件不太复杂、表面有较严重油垢的零件的清洗。
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，为了保证修理质量，需彻底清除。
根据具体情况，主要采用机械、化学和电化学等方法进行清除。
机械除锈法：
用摩擦、切削等作用清除零件表面锈层。
化学除锈法：
用一些酸性溶液溶解金属表面的氧化物，达到除锈目的。
3.清除涂装层：
清除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，进行全部或部分清除。
清除涂装层后要冲洗干净，准备再喷刷新涂层。
清除方法一般是采用手工工具，如刮刀、砂纸、钢丝刷或手提式电动、风动工具进行刮、磨、刷等。
4.主轴的修理
4.1主轴的失效形式及原因
失效形式主要有：
变形、断裂、蚀损、磨损。
1.变形的原因：
主要有四个方面：
毛坯的制造机械加工操作使用修理质量
毛坯制造：
是铸造、锻造、焊接等热加工零件由于温度差异、冷却和组织转变的先后不一定都会成残余的内应力，尤其是铸造毛坯，形状复杂，厚薄不均，在浇铸后的冷却过程中，形成拉伸、压缩等不同的应力状态，可能发生变形或断裂
机械加工：
在切削加工过程中，由于装夹、切削力、切削热的作用，零件表层会发生塑性变形和冷作用化，因而产生内应力，引起变形。
操作使用：
机械在较恶劣的工况下工作，其个别零部件在极限载荷或超载荷的情况下运行，高温导致零部件屈服强度降低，从而使零部件产生变形。
修理质量：
采用焊接、热处理、塑性变形等修复工艺方法修复零件时，没有考虑热应力、相变应力的作用，压力加工没有考虑弹性后效，以及内应力松弛等，都将会产生内应力和变形。
2.断裂：
原因有在高温持久应力作用下会发生蠕变断裂，在腐蚀环境下会发生应力腐蚀或腐蚀疲劳。
3.蚀损：
零件的蚀损形式有腐蚀和气蚀，腐蚀是化学反应或电化学反应。
4.磨损：
磨损是工作表面在摩擦时沿其表面发生的微观或宏观变化的过程的结果，随着这个过程进行，可能产生表面材料的移位或脱离而使材料数量减少或表面层性质改变等。
4.2主轴的修复工艺及修理过程
序号
主轴部分
修理方法
到达设计尺寸
到达修配等级精度
1
轴上键槽
堆焊修理，转位新铣
键槽加宽，重新配置新健
2
花键
堆焊重铣或镀铁后磨
----
3
轴上螺纹
堆焊，重新车螺纹
车成小一级螺纹
4
圆锥孔
----
磨刀较大尺寸
5
轴上销孔
----
较大一些
主轴通用修复工艺
主轴的修复方法：
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
（1）优点：
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
升级会员 