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浅谈普通车床常见的故障诊断与维修方法

2014-07-09王腊苗

山东工业技术 2014年22期
关键词:维修故障

王腊苗

摘 要:介绍了普通车床发生常见故障的原因,归纳了典型的故障类型和检修方法,并总结了车床的维护保养策略,对普通车床合理、安全的使用,及时检修和维护具有一定的参考和借鉴价值。

关键词:普通车床;故障; 维修

0 引言

普通车床是机械加工中最基本、最常见的加工设备之一。主要由进给箱、主轴箱、溜板箱、光杠、丝杠、刀架、机床尾座等部分组成。它结构简单、性能优越、应用范围广,约占车床类总数的60%左右。主要用于各类回转表面的多种工序的加工,如圆柱面,圆锥面,端面等,除此之外还可进行螺纹加工、成型面加工、滚花以及钻孔等。机床电机带着主轴转动形成车床主运动,车刀的横向及纵向运动形成进给运动。主运动和进给运动组成了车床运动,通过机床的主运动和进给运动相配合,实现并完成工件的加工,使工件具有一定的尺寸精度和表面粗造度,从而达到图纸的加工要求。在加工过程中,它充分体现出高精度、高效率和高适应性的特点。然而,在生产加工过程中,普通车床出现一些常见的故障,是司空见惯的事情。作为一名机械专业技术人员,我们应该对出现的这些问题能够及时的排除故障,解决问题,以免影响正常的生产活动。若不能及时排除故障,将会给正常的生产活动带来不必要的损失,在故障状态下继续生产,会使产品的质量大大降低,生产效率降低,机床的寿命快速缩短。可见,在使用过程中,及时对车床出现的突发性的故障进行诊断和排除是非常重要的。为了使车床能够正常运行,并具有高的加工精度和加工效率,我们应当对车床常见的故障进行排查、检测与分析,寻找常见故障出现的原因,总结归纳出一些常见故障的诊断与维修方法,以供我们在以后的生产实践中借鉴与采用。

1 普通车床存在故障征兆的类型

长期的生产实践活动中,会遇到各种各样的车床故障,检查故障的起因也常常错综复杂。按引起故障的因素不同,普通车床故障可分为配件接触不良、机械锈蚀、温度变高、元件老化失效、机床本身有隐患或器件磨损等。按车床产生故障的部位分类,可分为主机故障和电气控制系统故障。按其性质不同,可以分为以下两种:车床加工工件尺寸精度、表面粗糙度等不达标,质量存在缺陷,反映出车床本身存在故障;机械系统结构性能故障,即车床无法正常运转。其中,本文列举了几种加工件常见的缺陷,以下列几种常见缺陷导致的普通车床的故障为例,对导致工件质量不好的故障原因进行重点分析,总结出排除故障的方法。

2 车床加工件质量不达标,反映车床本身故障的类型及解决方法

造成车床加工过程中工件产生缺陷的原因可分为以下几种:

(1)加工件存在圆度超差。1)车床轴承间隙过大,降低了主轴的旋转精度,引起主轴轴向窜动大。调整主轴前轴承,消除轴向间隙;2)工作时螺栓松动,安装不正确;胶带等旋转件的跳动太大,引起车床振动;主轴中心线的径向摆动过大。应及时调整并紧固地脚螺栓,设法校正胶带轮等旋转件的径向圆跳动;调整减小主轴摆动,若无法调整,可采用角度选配法来减小主轴摆动;3)主轴承的外径或主轴箱体的轴孔呈椭圆形、或相互配合间隙过大,更换轴承外套或修正主轴箱轴孔;4)卡盘与连接盘配合安装不可靠、连接不牢固,使工件装夹不够牢固,产生松动,应重新修配连接盘,使用百分表测量外圆的跳动量,保证卡盘与连接盘安装牢固可靠;5)两顶尖固定装夹工件时,工件在两顶尖件安装的过于松动,或者中心孔接触不良,会导致回转顶尖产生微小振动。要及时检查调整后顶尖,使工件装夹松紧适宜,避免回转顶尖发生扭动,必要时及时维修或替换;6)车床主轴滚动轴承滚道磨损,间隙过大,须及时更换。

(2)普通车床车削加工过程中的工件产生锥度。1)使用卡盘装夹工件,纵向进给加工过程中,车床导轨与主轴轴线不重合,会导致工件产生锥度。必须调整车床主轴与导轨的平行度;2)车床床身导轨面严重磨损,棱形导轨和平导轨磨损程度各异,导致机床在水平面和垂直面内均存在直线度超差的问题。刮研导轨,可用导轨磨床磨削导轨,使其达到标准;3)使用小滑板车外圆时产生锥度,如果小滑板的刻度线没有与中滑板的零刻度线对齐,即小滑板的位置不正。应调整小滑板的位置;4)使用顶尖固定装夹工件时,顶尖轴线与主轴的轴心线高度不一致或左右存在偏移量。可以通过采取调整机床尾座位置改变偏移量的措施,使顶尖轴线与主轴轴线重合;5)车床主轴箱温度太高,高热量引起机床床身热变形,导致主轴中心线位置升高或倾斜。首先应检测主轴箱所用的润滑油粘度是否达标,油窗能否正常出油,及箱内油的多少,是否在油标线以上。其次检查主轴前轴承的润滑油供应量是否合适,供油量过多或者过少都会影响润滑降温效果。

(3)圆柱表面精加工时出现波纹。1) 主轴箱主轴孔的圆度、圆柱度已超差,与滚动轴承外环的配合间隙过大,借用内径千分尺以及气缸表等检测并修复轴孔或更换轴承;2)主轴滚动轴承滚道或某粒滚子磨损失效,应增加轴承润滑,并调整或更换主轴的滚动轴承;3)主轴的轴向游隙超差,可调整主轴后端的推力轴承的间隙;4)使用三爪卡盘装夹工件时,卡盘连接盘磨损严重,致使卡爪呈喇叭口,工件在车削过程中,稳定性降低,固定不牢靠。重新安装卡盘,并紧连接盘;5)溜板的滑动表面之间间隙过大,使用0.04mm的塞尺插入10mm以内的深度,测量调整床鞍、中滑板、小滑板的镶条和压板到合适的配合,使移动平稳、轻便。

(4)精车圆柱体端面时,在直径上重复出现波纹:1)主轴上啮合的齿轮与主动轮某一啮合要素不良时,会引起轴向力和波动。更换与主轴上齿轮啮合的那个主动齿轮,改善不良啮合要素;2)若主轴轴承的预紧不当,主轴的轴向窜动会增大,造成端面产生波纹。适当调整主轴轴承的预紧力;3)主轴轴承轴向预紧松动,端面的波纹也会更加明显。

(5)普通车床螺纹加工过程中出现螺距不均匀及乱纹(小螺距螺纹)。1)机床丝杠长期车削较短的螺纹件会导致磨损严重,应修正丝杠,或者配合螺母对其校正;2)机床丝杠弯曲,宜采用敲打法或压力校直法来校直;3)开合螺母与丝杠啮合不良,间隙过大,及导轨磨损,致使开合螺母闭合时不稳定,应适当调整丝杠与开合螺母的间隙;4)与主轴相连的传动链间隙或者偏摆过大,应检查各传动件的啮合间隙,但凡可以调整的全部进行修整,保证其传动正常;5)小拖板镶条间隙太大,当时调整小拖板镶条间隙;6)主轴的轴向游隙过大,导致轴向窜动过大,应及时调整位于主轴后端的角接触球轴承,使主轴轴肩支撑面的跳动允差控制在0.015mm。

3 小结

车床是精密的机电一体化产品,出现故障的原因也有很多,对于在使用过程中的常见故障,作为专业技术人员应当认真归纳和总结,及时检查和排出故障,不断尝试更加科学、高效的维修保养方法,使机床的寿命最大化。

参考文献:

[1]张东海.普通车床的常见故障维修与排除方法[J].科技与企业,2013(04).

[2]任建平.普通车床的常见故障与保养策略分析 [J].机电信息,2011(08).

[3]董建华.车床常见故障分析与维护保养措施探讨[J].科技创新导报,2009(11).

[4]王正君.车床车削表面波纹产生原因及消除对策[J].机床与液压,1998(04).

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