车床设备大修.doc

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C6136导轨修理C6136主轴修理C6136轴修理C6136主轴箱修理C6136中滑板修理C6136床鞍修理C6136尾架筒体修理C6136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251600r/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30kinds 0.45 20mm英制 35种 80 1 3/4 n/i 模数25种 0.25 10mm径节 35种 1603 1/2 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22509001200mm净重1600kgC6136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11拆电路板、电动机、照明灯21松开主轴箱与床身的联接螺栓，吊出主轴箱31拆掉尾座和刀架41拆卸进给箱与传动丝杠、光杠及操纵杆联接套，卸下进给箱。51松开托架与床身的联接螺栓，拆卸溜板箱。61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。导轨的修理的工艺图1 测量菱形导轨对齿条安装面的平行度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32图2 检查表面1对菱形导轨的平行度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46点 （2525）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46点（25mm25mm）表面2、3在水平面内的直线度允差0.015mmm表面2、3在垂直面内的直线度允差0.02mmm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0.030.04mm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25mm25mm内68点的接触点要求，全部螺钉调整紧固后，用250300N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12h，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50010000.02修后验收记录检测项目主轴锥孔中心线的径向跳动a b检测方法检测范围mm允许误差mm实测mm级ab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0.020.040.07在溜板全部行程上50010000.02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，丝0.01mm。在溜板每1m行程上0.020.01在溜板全部行程上50010000.02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0.020.04在溜板全部行程上50010000.02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0.020.06在溜板全部行程上50010000.02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 ab检测方法检测范围mm允许误差mm实测mm级ab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 2 0.02/300在溜板每1m行程上0.0200.02在溜板全部行程上50010000.02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50010000.0202000.032004000.0240060006008000.018009000.01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至少记录三个数值。将水平仪的读数依次画出溜板的运动曲线。在运动曲线上取其每1000mm行程上及全部行程上的误差。导轨长度大于5m时要溜板的运动曲线。在溜板每1m行程上0.02在溜板全部行程上50010000.0202000.0120040004006000.026008000.01修后验收记录检测项目溜板移动对尾座顶尖套伸出方向的不平行度ab检测方法检测范围mm允许误差mm实测mm级ab在尾座套筒轴向锥孔中插入检验棒，将百分表固定在溜板上，使其测头触及检验棒。一次检验后，拔出检验棒，旋转180，重新插入尾座顶尖套锥孔中重复检验一次。两次测量结果的代数和的一半就是平行度的误差。a、b误差分别计算。在溜板每1m行程上0.020.080.05在溜板全部行程上50010000.02修后验收记录检测项目溜板移动对尾座顶尖套伸出方向的不平行度ab检测方法检测范围mm允许误差mm实测mm级ab将尾座紧固在检验位置。当Pc500mm时，应紧固床身导轨的末端，当Pc500mm时，应紧固在Pc/2处，但不大于200mm的尾座顶尖套筒伸出量，约最大伸出长度的一半预紧。将百分表固定在溜板上，使其测头触及尾座套筒的表面，a在垂直平面内移动溜板检验。百分表读数的最大值就是平行度误差。a、b误差分别计算。在溜板每1m行程上0.020.080.05在溜板全部行程上50010000.02修后验收记录检测项目尾座移动对溜板移动的不平行度ab检测方法检测范围mm允许误差mm实测mm级ab用百分表检验，使其测头分别顶在近尾座体端面的顶尖套a上母线和b侧母线上，并紧固顶尖，使尾座与溜板一起移动（允许溜板与尾座之间加一个垫），在溜板的全部行程上检验a、b的误差，分别检验与计算，百分表在每1000mm行程上及全部行程上读数的最大值，就是不平行度的误差。在溜板每1m行程上0.020.030.02在溜板全部行程上50010000.02修后验收记录检测项目主轴锥孔中心线和尾座顶尖套锥孔中心线对溜板移动的不等高度检测方法检测范围mm允许误差mm实测mm级检测时，检验棒放于前后顶尖之间并顶紧。百分表固定于溜板上，其测头触及在检验棒上的侧母线。移动溜板，如果百分表读数不一致，则应对尾架进行调整，使主轴中心与尾座中心，侧母线方向同心，然后调换百分表位置，使其触及检验棒的上母线，移动溜板，百分表最大与最小读数的差值，即为主轴中心与尾座顶尖中心不等高度误差。在溜板每1m行程上0.020.04在溜板全部行程上50010000.02结论一、修理方法1）焊接法2）粘接剂粘补法3）刷镀法4）刮研法5）磨削法6