车床设备大修.docx
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车床设备大修
《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、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：
C6136卧式车床大修工艺编制
⑴C6136导轨修理
⑵C6136主轴修理
⑶C6136Ⅰ轴修理
⑷C6136主轴箱修理
⑸C6136中滑板修理
⑹C6136床鞍修理
⑺C6136尾架筒体修理
⑻C6136尾架垫板修理
（二）机床主要技术性能：
1、该机床已运行五年，主轴精度明显下降，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，套筒顶尖已严重拉毛。
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、C6136卧式车床修理工艺规程
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、C6136卧式车床维修工艺一天
4、C6136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。
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
C6136机床导轨的故障形式、产生原因
1、机床导轨故障形式；单条导轨在垂直面和水平面的直线度超差，加工零件的圆柱度、平面度、表面粗糙度超差，其他因素引起的加工精度超差。
这些误差会影响机床的成形运动精度从而直接影响零件的质量。
例如:
圆柱类工件加工后外径发生锥度；精车外圆时圆周表面上有混乱的波纹、精车外圆时圆周上有固定的长度上（固定位置）有一节波纹；精车后的工件端面中凸；精车螺纹表面有波纹；
2、原因：
机床导轨润滑不良或者使用者维护不当，造成咬伤、碰伤、擦伤、拉毛、研伤等局部损伤。
表面损伤后，如果不及时修复，损伤会很快扩大，使以后的修复更为困难，因此要及时进行修理。
大修方案的确定
床身导轨的修复方案是由导轨的损伤程度、生产现场的技术条件及导轨表面材质的情况确定的。
导轨表面的大面积损伤，可用刮削、磨削、精刨等方法修复；导轨表面的局部损伤可用焊补、粘补、涂镀等方法修复。
在机床的大修理中，经常遇到的是床身导轨磨损的情况。
1）确定导轨的修复加工方法。
当床身导轨磨损后，可选用的修复方法有几种，选用时应考虑各种方法的可行性和经济性。
对于长导轨或经过表面淬火的导轨，多采用磨削加工方法修复；对于特长或磨损较重的导轨可用精刨等方法修复；对于短导轨或磨损较轻的导轨或需拼装的导轨多用刮削的方法修复；当导轨较长但位置精度要求项目较多且磨损量不大时，往往也采用刮削的方法修复。
对于C6136型车床的床身导轨一般采用磨削的方法修复。
2）确定导轨修复基准。
经过一个大修理周期的使用，床身导轨面受到不同程度的磨损使其原加工基准失去精度，因此需要重新选择基准。
在选择床身导轨的修复基准时，通常选择磨损较轻，或在加工中一次装夹加工出而又没有磨损的非重要安装表面作为导轨测量基准。
在车床床身导轨的修理中可以选择齿条安装面或导轨上磨损较轻的面作为导轨修复时的测量基准。
在生产实际中，刮削时多采用齿条安装面作为测量基准，磨削时，多采用原导轨上磨损较轻的面作为测量基准。
3）确定尺寸链中补偿环位置的方法。
导轨表面加工后，必然使在导轨面安装的各部件间的尺寸链发生了变化，这种变化会影响车床运动关系和加工精度，因此必须采取措施予以恢复。
恢复尺寸链通常采用增设补偿环法，补偿环的位置可选择在固定导轨面上，也可选择在移动导轨面上。
为了减少工作量通常将补偿环选择在较短的相对移动的导轨面上。
C6136床身导轨刮研前的准备
（1）要求有适宜的环境工作场地清洁，周围没有严重的震源干扰，温度尽可能变化不大。
避免阳光的直接照射，因为在阳光的照射下机床局部受热，会使机床导轨产生温差而变形，研点会随温度的变化而变化，易造成刮研失误。
（2）刮研前机床要安置好在机床导轨修理中，床身导轨的修理量最大，刮研时如果床身安置不当，可能产生变形，造成返工。
床身导轨在刮研前拥挤床垫铁垫好，并仔细调整，一边在自由状态下尽可能保持最好的水平。
垫铁的位置应于机床实际安装时的位置一直；
（3）机床部件的重量对导轨精度的影响机床各部件自身的几何精度有机床总装后的精度要求决定的。
机床各部件总装后可能有关部件对导轨自身的原有精度产生一定的影响（因变形所引起的）。
（4）导轨磨损严重或有伤痕的应预先加工机床导轨磨损严重或伤痕较深（超过0.5mm），应先对导轨面进行刨削好车削加工后再进行刮研。
另外，工作台面冷作硬化层的去除，也应该在机床的拆修前进行。
否则工作台的内应力的释放会导致工作台的微量变形，可使刮好的导轨精度发生变化。
所以这些工序，一般应安排精刮导轨之前。
（5）刮研工具与检测器具要准备好在刮研过程中，要经常对导轨进行测量。
导轨拆卸工艺卡
拆卸技术要求
1对拆卸的零件要做好记号
2零件存放分类
3保护拆卸零件的加工表面
4熟读装配图
厂名
拆卸工艺卡
产品型号
部件名称
拆卸图号
C6136
导轨
车间
工段
班组
工序
部件名称
净重
拆卸车间
6
工序
工步
拆卸内容
设备
工艺拆卸
名称
编号
1
1
拆电路板、电动机、照明灯
2
1
松开主轴箱与床身的联接螺栓，吊出主轴箱
3
1
拆掉尾座和刀架
4
1
拆卸进给箱与传动丝杠、光杠及操纵杆联接套，卸下进给箱。
5
1
松开托架与床身的联接螺栓，拆卸溜板箱。
6
1
溜板与床身分离。
机床导轨的精度检测
一、用水平仪对导轨直线度检测
用水平仪检验导轨直线度
1一水平仪2一专用垫铁3一导轨
水平仪检测导轨直线度适用于一般精度的长、短导轨，应用普遍。
如图a、b所示。
将被检验导轨放置于可调的支承垫铁上，水平仪放置于导轨两端或中间位置，初步校平导轨，然后分段对导轨作等距离有限点测量（用水平仪借助专用垫铁2，使支承点首尾相接沿测量方向移动），分别测出各段位置上水平仪气泡移动的格数，并记录下来，最后根据记录下来的数据作直线度误差曲线图。
二、用水平仪对导轨平行度的检测
桥板、水平仪检验导轨平行度
1一检验桥板2一水平仪
3一被测导轨4一基准导轨
该方法检测导轨间垂直平面的平行度误差，如图所示。
将检验桥板l放在被测导轨3和基准导轨4之间，水平仪2放在检验桥板上，注意不能调头。
测量时，在导轨全长上移动桥板，每隔一定距离依次测量，水平仪在lm或全部行程上读数的最大差值，就是该导轨的平行度误差。
导轨的修理的工艺
1）、以2、3面为基准刮研床身导轨，首先如图1所示，检查菱形导轨面2、3对齿条安装面7在垂直面和水平面两个方向上的平行度误差，确定2、3面的刮研方案。
用平尺拖研3面并刮削至直线度的要求，即研点均布（中间密集些）。
同样用平尺刮研2面，并用角度底座托研2.、3面角度的一致性，实际操作中于平尺交替使用，并检查与7面的平行度，直至达到要求为止。
2）用平尺拖研1面，如图2所示，检查导轨面1对2、3平行度，刮1面至要求
3）以1、2、3面为基准粗刮大溜板下导轨面，使其研点均布，此后精刮1、2、3面和大溜板下导轨面值研点要求（1、2、3面靠床身中部研点密集）。
在大溜板上纵横方向各放置一个水平仪，检查导轨在垂直平面内的直线度（纵向）和横向导轨的平行度。
如图3所示为测量导轨在水平面内的直线度，用等高v型架支撑并用百分表调整检验棒，测量直线度误差。
各项要求如稍有超差可用垫铁调整，调整无效可刮研2、3面直至到达要求为止。
图3测量导轨在水平面内的直线度
4）用平尺拖研并刮削其余导轨面值要求，刮研前后均可按图4所示用大溜板放置百分表，百分表触头触及被测导轨面，拉动大溜板检查。
尾座导轨刮研平直后再与尾座底板合研，分别精研至研点要求。
检查导轨面也可用检验桥板拉表进行。
图4测量尾座导轨等对溜板导轨的平行度
5）床身与溜板拼装主要是配刮两侧压板，并进一步刮研下导轨面（压板面），如图所视。
目的是保证溜板在导轨全长上移动均匀、平稳。
图5两侧压板的调整
1-外侧压板2-紧固螺钉3-调节螺钉4-内侧压板
床身导轨刮研工艺如下：
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
允差mm
床身的安装
（1）床身导轨在垂直平面内的直线度
0.002
水平仪
检验桥板
将床身置于调整垫铁上（调整垫铁的位置和数量按机床说明书的规定）在自然状态下，测量床身导轨在垂直平面内的直线度误差和两条导轨的平行度，并将误差调整至最小数值，记录运动曲线
（2）两条导轨的平行度
0.02
床身导轨的测量
导轨平面2、3对齿条安装面的平行度
0.02
百分表
水平仪
专用桥板
检验芯棒
刮削前首先测量导轨平面2、3对齿条安装面的平行度
（图-2），分析该项误差于床身导轨运动曲线之间的相互关系，确定修理方案，在刮削过程中随时测量导轨的各项精度，以确定刮削量和刮削部位
粗刮表面2、4
对齿条安装面的平行度在全长上的允差
0.01
平行尺
百分表
角度底座
1、刮研前，先要测量表面2、4相对齿条安装面的平行度，分析此项误差值同床身运动曲线直线度之间的的关系确定刮研方案
2、粗刮表面2、4，分
别用平行尺进行拖研，检查表面2、4对齿条安装面的平行度图
（2）
接触点
4~6点／（25×25）
粗刮表面3
表面2、3对齿条安装面的平行度在全长上的允差
0.005
平行尺
角度底座
百分表
水平仪
专用桥板
1、用平行平尺拖研刮削表面3，在刮研过程中检查表面2、3相对于齿条安装面在垂直面内的平行度（见图2）
2、在角度底座上放置水平仪测量表面2、3在垂直面内的直线度
3、沿床身导轨方向在两块V形垫铁上放置以检验心轴，在表面2、3上放置以角度底座，百分表媳妇在角度底座上，先用百分表校正心轴两端，使心轴两端，侧母线在百分表上的读数相等，然后沿表面2、3用百分表检查侧母线的全长，百分表上的读数差就是2、3在水平面内的直线度
接触点
4~6点／（25mm×25mm）
表面2、3在水平面内的直线度允差
0.015mm／m
表面2、3在垂直面内的直线度允差
0.02mm／m
在全长上的允差
0.04（只许中间向上凸起）
导轨装配工艺编制
一、床身与溜板箱的装配
（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
二、主轴箱与导轨装配
（1）装上主轴箱，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。
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。
三、尾架与导轨的装配
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。
大修理试车验收
机床实验的目的，是通过预定的试验方法，考核机床的修理质量。
尽管机床在总装后以对其装配精度进行过检验，但是在静止状态（无机械运动和力的作用下）进行检查的，因此这不能完全说明机床的修理质量。
机床在运动状态下各部件之间的可靠性（温升及噪音），特别是在力的作用下，各部件之间的运动如何，以及把力去掉之后是否保持原有的几何精度，则必须通过机床的各种试验才能鉴定。
机床试验的内容，主要包括机床空运转试验、负荷试验、以及工作精度试验等。
1、机床空运转试验
机床空运转试验的目的，在于进一步鉴定机床各部件动作的正确性、固定的可靠性、操作是否方便正常，以及各运动部位的升温、噪声等是否正常。
机床空运转试验之前，需对机床外部进行认真的检查。
各主要零部件，所有安全措施，润滑、冷却装置、电器照明、手柄、标牌和个附件等，都应装配妥当，齐备无缺。
零件的配合质量应达到规定的标准，用手拨动主轴，应能旋转自如，导轨面之间的滑动应平稳、均匀。
同时检查机床修理所规定的内容是否全部完成。
待确认全部达到技术要求之后，再进行空运转试验。
机床空运转试验的主要内容是在试验主轴速度、进给速度的同时，检查有关部位的运转情况。
机床在正式开始运转之前，应先对各油池加油。
当试验主轴转速时，应从低速开始，逐次达到最高速度。
在最高速度时，应连续旋转1~2h，使主轴温度达到稳定，随即停车检查。
此时，主轴上安装的滚动轴承的温升应<70摄氏度，滑动轴承的温升应小于50摄氏度。
与此同时还应检查下列几项：
1）所有把手拨动灵活，固定可靠，开停位置准确。
2）润滑系统效果良好，油路通畅，供油无中断现象。
3）冷却系统，应保证有足够的冷却液连续供给。
4）电气设备的开停动作（特别是终点开关）必须保证可靠。
5）溜板移动平稳，没有震动。
6）齿轮传动啮合正确，无噪声。
此外，不应有漏油。
渗漏等现象。
如有异常情况，应立即停车检查。
2、机床负荷试验
机床负荷试验的目的，在与鉴定加力之后，各部件之间的位置是否有变动，变动是否在允许范围之内，在力的作用下各部件工作是否正常，最终试验他承受载荷的能力，在允许载荷范围内机床的震动、噪声和升温等是否正常。
机床负荷试验，主要是进行切削负荷试验，即选择合适的刀具，试件材料和切削用量进行切削，一般以中等速度达到满负荷。
如果机床修理合格，在试验过程中机床应无震动，运动均匀，没有噪声，运转部位温升不超过规定范围i，摩擦离合器迎结合可靠，安全装置应十分可靠，机床全部机构工作正常。
机床在此负荷情况下，实际主轴速度以及进给量与理论数据相比，允许偏差在5%以内。
3、机床工作精度试验
机床工作精度试验的目的在于试验机床在加工过程中，各个部件之间的相互位置精度能否满足被加工零件的精度要求。
在试车之前，必须对其几何精度进行复查。
根据情况，必要时需做动态检查。
如果几何精度合格，则可选用适当的切削刀具、试件材料、和切削用量，通试件进行切削加工的方法进行机床工作精度试验。
被加工零件表面，器几何精度应在有关机床标准所规定的范围内，而表面粗糙度不低于所规定的表面粗糙度的标准。
修后验收记录
检测项目
主轴的轴向窜动
检测方法
检测范围mm
允许误差mm
实测mm
Ⅰ级
将平头百分表固定在机床上，使百分表测头顶在主轴中心孔上的钢球上，带锥孔的主轴锥孔中插入一根锥柄短检验棒，中心孔中装有钢球，旋转主轴检验，百分表读数最大差值就是轴向的窜动数值。
在溜板每1m行程上
0.02
0.03
在溜板全部行程上
>500—1000
0.02
修后验收记录
检测项目
主轴锥孔中心线的径向跳动
ab
检测方法
检测范围mm
允许误差mm
实测mm
Ⅰ级
a
b
将带有锥柄的检验棒，插入主轴内锥孔，将固定于机床床身上的百分表测头触及检验棒表面，然后旋转主轴，分别在a和b两点检验。
a、b相距300mm。
测量一次后，拔出检验棒，相对旋转90°，重新插入主轴锥孔中依次重复检验三次，a、b两点的误差分别计算。
百分表四次测量结果的平均值，就是径向跳动的误差。
在溜板每1m行程上
0.02
0.04
0.07
在溜板全部行程上
>500—1000
0.02
修后验收记录
检测项目
主轴定心轴颈的径向跳动
检测方法
检测范围mm
允许误差mm
实测mm
Ⅰ级
将百分表固定在机床上，使百分表测头触及主轴定心的最大差值就是主轴定心轴颈的径向跳动量，Δ丝≤0.01mm。
在溜板每1m行程上
0.02
0.01
在溜板全部行程上
>500—1000
0.02
修后验收记录
检测项目
主轴轴向支承面的跳动
检测方法
检测范围mm
允许误差mm
实测mm
Ⅰ级
固定百分表，使其测头触及主轴轴肩支承面上，沿主轴轴线加一力F，慢旋转速主轴百分表。
放置在圆周相隔一定间隔的一系列位置上检验，其中最大误差值就是包括轴向窜动误差内的轴肩支承面得跳动误差。
在溜板每1m行程上
0.02
0.04
在溜板全部行程上
>500—1000
0.02
修后验收记录
检测项目
小刀架移动对主轴中心线的不平行度
检测方法
检测范围mm
允许误差mm
实测mm
Ⅰ级
将检验棒插入主轴锥孔内，百分表固定在小刀架上，使其测头在水平面内触及检验棒。
调整小刀架，使百分表在检验棒两端的读数相等。
在将百分表测头在垂直平面内触及检验棒，移动小刀架检验，将主轴旋转过180°，再同样检验一次，再次测量结果的代数和的一半就是平行度误差。
在溜板每1m行程上
0.02
0.06
在溜板全部行程上
>500—1000
0.02
修后验收记录
检测项目
溜板移动对主轴中心线的不平行度
a
b
检测方法
检测范围mm
允许误差mm
实测mm
Ⅰ级
a
b
百分表固定在溜板上，使其测头触及检验棒表面。
a在垂直平面内，b在水平平面内，移动溜板检验。
为消除检验棒轴线与旋转轴线不重合对测量的影响，必须旋转主轴180°，作两次测量，a、b误差分别计算，两次测量结果的代数和的一半，就是平行度误差。
如图，实际误差
0.03/300+0.01/300
Δ＝2＝0.02/300
在溜板每1m行程上
0.02
0
＋0.02
在溜板全部行程上
>500—1000
0.02
修后验收记录
检测项目
溜板移动时的倾斜
检测方法
检测范围mm
允许误差mm
实测mm
Ⅰ级
将水平仪横纵向放在溜板上，移动溜板，每移动小于500mm，记录一次水平仪的读数。
在溜板的全部行程上至少应记录三个读数（允许在溜板的全部行程上任意位置进行检验）。
水平仪在每1000mm行程上及全部行程上读数的最大读数差值就是倾斜的误差。
在溜板每1m行程上
0.02
在溜板全部行程上
>500—1000
0.02
0~200
＋0.03
200~400
＋0.02
400~600
0
600~800
－0.01
800~900
－0.01
修后验收记录
检测项目
溜板移动在垂直平面内的不直度
检测方法
检测范围mm
允许误差mm
实测mm
Ⅰ级
将水平仪纵向放在溜板上靠近和床身结合的前导轨处，移动溜板，每移动小于500mm，记录一次水平仪读数在溜板的全部行程上
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