第四章-机电设备修理精度检验.ppt

第四章 主编 第四章机电设备修理精度检验 第四章机电设备修理精度检验 第一节设备修理中常用检 研具的选用第二节机电设备几何精度的检验方法第三节装配质量的检验和机床试验第四节机床大修理质量检验通用技术要求 第一节设备修理中常用检 研具的选用 一 常用量具二 常用量仪三 研具 一 常用量具 1 平尺 图4 1平尺的种类a 桥形平尺b 平行平尺c 角形平尺 一 常用量具 2 平板3 方尺和直角尺 图4 2标准平板 一 常用量具 图4 3方尺和直角尺a 方尺b 平角尺c 宽底座角尺d 直角平尺 4 仪表座 一 常用量具 图4 4仪表座的种类a 平面表座b V形表座c 凸V形表座d V形不等边表座e 直角表座f 55 角表座 一 常用量具 5 检验棒6 检验桥板 1 检验桥板的作用及种类检验桥板一般与水平仪 平直仪等配合使用 图4 5检验棒a 长检验棒b 短检验棒c 圆柱检验棒 一 常用量具 图4 6专用检验桥板a 平面 平面形b V 平面形c 山 平面形d V V形e 山 山形 一 常用量具 图4 7可调式检验桥板1 圆柱2 丁字板3 桥板4 5 圆柱头螺钉6 滚花螺钉7 支承板8 调整螺钉9 盖板10 垫板11 接触板12 沉头螺钉13 螺母14 平键 一 常用量具 2 检验桥板的主要技术要求1 检验桥板的材料一般采用铸铁 经时效处理精制而成 圆柱的材料采用45钢 经调质处理 2 桥板上表面 放置测量仪器的表面 的表面粗糙度值为Ra1 6 m 平面度允许差0 005mm 对工作面 与导轨接触面 的平行度允差0 01mm 3 桥板V形工作面的夹角和被测导轨配刮 接触斑点在每25mm 25mm内不少于16点 4 圆柱的轴心线相互间的同轴度 平行度以及对桥板上表面的平行度等允差0 01mm 二 常用量仪 1 水平仪 图4 8水平仪的种类a 条形水平仪b 框式水平仪c 合象水平仪 1 条形水平仪用来检验平面对水平位置的偏差 使用方便 但因受测量范围的局限 不如框式水平仪使用广泛 2 框式水平仪用来测量水平位置或垂直位置微小角度偏差的角值测量仪 二 常用量仪 1 框式水平仪的工作原理水平仪是一种以重力方向为基准的精密测角仪器 图4 9水平仪读数换算 2 水平仪的读数原理水平仪的主要组成部分是水准管 二 常用量仪 3 水平仪的读数方法常用的有两种 绝对读数法气泡在中间位置时 读作 0 以零线为基准 气泡向任意一端偏离零线的格数 即为实际偏差的格数 偏离起端为 偏向起端为 一般习惯由左向右测量 也可以把气泡向右移作为 向左移作为 图4 10a所示为 2格 二 常用量仪 平均值读数法从两长刻线为准 向同一方向分别读出气泡停止的格数 再把两数相加除2 即为其读数值 如图4 10b所示 气泡偏离右端 零线 3个格 偏离左端 零线 2个格 实际读数为 2 5格 即右端比左端高2 5格 平均值读数法不受环境温度影响 读数精度高 图4 10水平仪读数法a 绝对读数法b 平均值读数法 4 水平仪检定与调整水平仪的下工作面称为 基面 当基面处于水平状态时 气泡应在居中位置 二 常用量仪 此时气泡的实际位置对居中位置的偏移量称为 零位误差 3 合像水平仪合像水平仪是一种高精度的测角仪器 分度值一般为2 0 01 1000或0 01mm m 1 合像水平仪的结构原理它主要由三部分组成 由棱镜5 放大镜14和水准管4组成的光学合像装置 由测微螺杆12 杠杆10 刻度盘1组成的精密测微机构 及具有平工作面和V形工作面的基座9 如图4 11所示 二 常用量仪 图4 11合像水平仪结构示意图1 刻度盘2 手轮3 顶丝4 水准管5 棱镜6 调整螺钉7 锁紧螺母8 滑块9 基座10 杠杆11 横刻度窗12 测微螺杆13 开口螺母14 放大镜 二 常用量仪 2 合像水平仪的工作原理合像水平仪的读数不是从水准管口直接读得 而是气泡的两端由棱镜折射后会聚 并由目镜放大 3 合像水平仪示值零位的检定与调整合像水平仪的基座底面称为 基面 当基面处于水平状态时 读数应为量程的中点 通常称为 零位 4 合像水平仪的优缺点 水准管只起定位作用 因而曲率半径的误差对示值精度没有直接影响 因为水准管的曲率半径较小 所以气泡容易停下来 比较稳定 由于光学合像装置能把气泡的偏移量放大两倍 聚焦区的影像又被目镜放大5倍 所以观察容易 读数精确 二 常用量仪 量程大 一般有两种规格 0 10mm m 33 20 和0 20mm m 1 6 40 受环境温度变化的影响较小 使用时不如框式水平仪方便和直观 不能像框式水平仪那样测量垂直度 结构复杂 易损坏 价格高 2 自准直仪 二 常用量仪 图4 12自准直仪a 自准直仪外观图b 自准直仪光路系统1 鼓轮2 测微螺杆3 目镜4 5 8 分划板6 聚光镜7 光源9 10 物镜11 目标反射镜12 棱镜 三 研具 图4 13研磨平板a 精研用平板b 粗研用平板 1 研具的作用和种类 三 研具 2 专用研具的结构与使用方法 1 研磨环工件的外圆柱表面是用研磨环进行研磨的 1 研磨环的结构研磨环的开口调节圈1内径应比工件的外径大0 025 0 05mm 2 研磨环的使用方法外圆柱面在进行研磨时 工件可由车床带动 在工件上均匀涂上研磨剂 套上研磨环 其松紧程度 三 研具 4Z14 tif 图4 14研磨环1 开口调节圈2 外圈3 调节螺钉 三 研具 图4 15研磨外圆柱面 2 研磨棒用来研磨圆柱孔和圆锥孔的研磨工具 图4 16圆柱研磨棒a b 固定式研磨棒c 可调式研磨棒 三 研具 1 圆柱研磨棒工件圆柱孔的研磨 是在研磨棒上进行的 研磨棒的形式有固定式和可调式两种 2 圆锥研磨棒工件圆锥孔的研磨 图4 17圆锥研磨棒 3 研具材料 1 铸铁适应于不同性质的研磨工作 应用广泛 2 低碳钢韧性大 易变形 不宜制作精密研具 3 铜材质软 易嵌入较大磨粒 主要用于余量较大的粗研磨 4 巴氏合金主要用于抛光铜合金的精密轴瓦或研磨软质材料工件 三 研具 5 铅性能与用途和巴氏合金相近 6 玻璃材质较硬 适用于敷砂研磨和抛光 特别是淬火钢的精研磨 7 皮革及毛毡主要用于抛光工作 第二节机电设备几何精度的检验方法 一 主轴回转精度的检验方法二 导轨直线度的检验方法三 平行度的检验四 平面度的检验方法五 同轴度的检验方法六 垂直度的检验方法 一 主轴回转精度的检验方法 1 主轴锥孔中心线径向跳动的检验 图4 18主轴锥孔中心线径向跳动的检验方法 2 主轴定心轴颈径向跳动的检查方法 一 主轴回转精度的检验方法 图4 19各种主轴定心轴颈径向跳动的检验方法 一 主轴回转精度的检验方法 3 主轴端面跳动和轴向窜动的检验 图4 20主轴端面跳动的检验方法 一 主轴回转精度的检验方法 图4 21轴向窜动的检验方法1 锥柄短检验棒2 磁力表架 二 导轨直线度的检验方法 1 导轨在垂直平面内直线度的检验 图4 22导轨直线度误差 二 导轨直线度的检验方法 1 水平仪测量法用水平仪测量导轨在垂直平面内直线度误差 属节距测量法 1 水平仪的放置方法若被测量导轨安装在纵向 沿测量方向 对自然水平有较大的倾斜时 可允许如图4 23所示 在水平仪和桥板之间垫纸条 2 用水平仪测量导轨在垂直平面内直线度的方法例如有一车床导轨长为1600mm 用精度0 02 1000的框式水平仪 仪表座长度为200mm 求此导轨在垂直平面上的直线度误差 将仪表座放置于导轨长度方向的中间 水平仪置于其上 调平导轨使水平仪的气泡居中 二 导轨直线度的检验方法 导轨用粉笔作标记分段 其长度与仪表座长度相同 从靠近主轴箱位置开始依次首尾相接逐渐测量 取得各段高度差读数 可根据气泡移动方向来评定导轨倾斜方向 如假定气泡移动方向与水平仪移动方向一致时为 反之为 二 导轨直线度的检验方法 图4 23使水平仪适应被测表面的方法 二 导轨直线度的检验方法 图4 24导轨分段测量气泡位置 把各段测量读数逐点累积 用绝对读数法 每段读数值依次为 1 1 2 0 1 1 0 0 5 如图4 24所示 二 导轨直线度的检验方法 取坐标纸 画得导轨直线度曲线图 作图时 导轨的长度为横坐标 水平仪读数为纵坐标 根据水平仪读数依次画出各折线段 每一段的起点与前一段的终点重合 二 导轨直线度的检验方法 用两端点连线法或最小区域法确定最大误差格数及误差曲线形状 如图4 25所示 图4 25导轨直线度误差曲线图 二 导轨直线度的检验方法 按误差格数换算导轨直线度数值一般按下式换算 图4 26最小区域法确定导轨曲线误差 二 导轨直线度的检验方法 2 自准直仪测量法自准直仪和水平仪都是精密测角仪器 是按节距法原理测量 所以测量原理和数据处理方法基本是相同的 区别只是读数方法不同 二 导轨直线度的检验方法 图4 27用自准直仪测量垂直平面内直线度误差1 自准直仪2 检验桥板3 反射镜4 被测导轨 二 导轨直线度的检验方法 图4 28导轨误差曲线图 二 导轨直线度的检验方法 2 导轨在水平面内直线度的检验 1 检验棒或平尺测量法以检验棒或平尺为测量基准 用百分表进行测量 图4 29用检验棒或平尺测量水平面内直线度误差1 桥板2 检验棒3 平尺 二 导轨直线度的检验方法 2 自准直仪测量法节距测量法的原理同样可以测量导轨在水平面内的直线度 不过这时需要测量的是 图4 30用自准直仪测量水平面内直线度误差1 读数鼓筒2 被测导轨3 反射镜4 桥板5 十字线象6 活动分划板刻线 二 导轨直线度的检验方法 仪表座在水平面内相对于某一理想直线 测量基准 偏斜角的变化 所以水平仪已不能胜任 但仍可以用自准直仪测量 3 钢丝测量法钢丝经充分拉紧后 其侧面可以认为是理想 直 的 因而可以作为测量基准 即从水平方向测量实际导轨相对于钢丝的误差 如图4 31所示 二 导轨直线度的检验方法 图4 31用钢丝和显微镜测量导轨直线度1 钢丝2 显微镜 三 平行度的检验 1 用水平仪检验V形导轨与平面导轨在垂直平面内的平行度 图4 32用水平仪检验导轨平行度 三 平行度的检验 如图4 32所示 2 部件间平行度的检验 如图4 33所示为车床主轴锥孔中心线对床身导轨平行度的检验方法 4Z33 tif 三 平行度的检验 4Z34 tif 四 平面度的检验方法 1 平板研点法2 塞尺检查法 图4 35塞尺检查法 3 间接测量法 四 平面度的检验方法 图4 36工作台面平面度的检验 四 平面度的检验方法 4 光线基准法 图4 37光线扫描法测量平面度 五 同轴度的检验方法 1 转表测量法 图4 38同轴度误差测量一 五 同轴度的检验方法 图4 39同轴度误差测量二 2 锥套塞插法 五 同轴度的检验方法 图4 40同轴度误差的锥套塞插法测量 六 垂直度的检验方法 1 用直角平尺与百分表检验垂直度 图4 41测量床鞍上 下导轨面的垂直度 六 垂直度的检验方法 2 用框式水平仪检验垂直度 六 垂直度的检验方法 图4 42用水平仪检查工作台侧 六 垂直度的检验方法 图4 43工作台纵向移动和 3 用方尺 百分表检验垂直度 第三节装配质量的检验和机床试验 一 装配质量的检验内容及要求二 机床的空运转试验三 机床的负荷试验四 机床工作精度的检验 一 装配质量的检验内容及要求 1 部件 组件的装配质量 1 变速机构的灵活性和可靠性 2 运转应平稳 不应有不正常的尖叫声和不规则的冲击声 3 在主轴轴承达到稳定温度时 其温度和温升应符合机床技术要求的规定 4 润滑系统的油路应畅通 无阻塞 各结合部位不应有漏油现象 5 主轴的径向跳动和轴向窜动应符合各类型机床精度标准的规定 2 机床的总装配质量 1 机床水平的调整在总装前 应首先调整好机床的安装水平 并防止走失 2 结合面的检验配合件的结合面应检查刮研面的接触点数 刮研面不应有机械加工的痕迹和明显的刀痕 一 装配质量的检验内容及要求 3 机床导轨的装配滑动 移置导轨除用涂色法检验外 还应用0 04mm塞尺检验 塞尺在导轨 镶条 压板端的滑动面间插入深度不大于10 15mm 4 皮带传动的装配皮带的张紧机构装配后 应具有足够的调整量 两带轮的中心平面应重合 其倾斜角和轴向偏移量不应过大 二 机床的空运转试验 1 主运动试验2 进给运动试验3 其他运动试验4 电气系统试验5 整机连续空运转试验 表4 1机床连续运转时间表 三 机床的负荷试验 1 机床主传动系统的扭矩试验2 机床切削抗力试验3 机床传动系统达到最大功率的试验4 抗振性试验 四 机床工作精度的检验 1 试件要求2 工作精度检验中试件的检查 1 精车外圆试验目的是检验车床在正常工作温度下 主轴轴线与床鞍移动轨迹是否平行 主轴的旋转精度是否合格 2 精车端面应在精车外圆合格后进行 目的是检查车床在正常工作温度下 刀架横向移动轨迹对主轴轴线的垂直度和横向导轨的直线度 3 切槽实验目的是考核车床主轴系统及刀架系统的抗振性能 检查主轴部件的装配精度和旋转精度 床鞍刀架系统刮研配合面的接触质量及配合间隙的调整是否合格 4 精车螺纹试验目的是检查车床螺纹加工传动系统的准确性 第四节机床大修理质量检验通用技术要求 一 零件加工质量二 装配质量三 机床液压系统的装配质量四 润滑系统的装配质量五 电气系统质量六 机床外观质量七 机床运转试验 一 零件加工质量 1 导轨面和结合面 1 导轨面加工精度应保证达到各类型机床的精度标准和技术要求规定 并留有一定储备量 2 采用机械加工方法加工的两配合件的结合面 应用涂色法检验接触情况 检验方法按有关规定保证接触均匀 接触指标不得低于表4 2的规定 表4 2导轨结合面接触指标 3 机械加工后的平导轨面不应有明显的波纹 圆柱导轨面不应有明显的螺旋线 4 贴敷导轨粘接面应清洗干净 导轨板粘接应牢固 不应有气泡和空隙 一 零件加工质量 2 轴和套筒 1 轴一般应进行正火或调质处理 有耐磨要求的部位和经常拆卸的附件及刀具的主轴端部应符合有关规定 硬度一般应不低于HRC48 2 与轴承配合的主轴轴颈的硬度 采用滑动轴承最低不应低于HRC52 滚动轴承一般不应低于HRC48 3 主轴锥孔锥体的接触应靠近大端 实际接触长度的接触比值不得低于有关规定的要求 4 机床主轴或顶尖套筒的主要技术要求应保证各类型机床精度标准的要求 3 箱体 一 零件加工质量 1 箱体上主轴孔的精度应保证各类型机床精度标准的要求 并留有储备量 2 箱体上孔端面对孔轴线的垂直度 一般应按所选轴承的形式和精度等级的安装精度要求确定 4 齿轮 1 渐开线圆柱齿轮的精度等级和齿面粗糙度一般按表4 3的数值选取 2 对噪声和杂声有明显影响的齿轮 当其圆周速度超过有关数值时 一般应进行齿形修缘 3 传动系统中高速 重载和滑移齿轮的齿部应进行淬火 渗碳 表面氮化等处理 4 圆锥齿轮的精度 齿条的精度应符合有关规定要求 一 零件加工质量 5 蜗轮副6 其他零件 1 分度 定位件的定位面应采取耐磨措施 2 有刻度的加工件 其刻线应准确 间隔均匀 数字和标记清楚 数字应刻在线条的中心对称位置 如镀铬时 应为无光镀铬 3 钢制螺钉 螺母和受挤压等作用的类似零件 其经常受扭动和易磨损的部位 应进行热处理 其硬度不得低于HRC35 表4 3渐开线圆柱齿轮精度等级及齿面粗糙度表 二 装配质量 1 机床应按图样和装配工艺规程进行装配 装配到机床上的零 部件 包括外购件 均应符合质量要求 2 机床上滑 滚 动配合面 结合缝隙 变速箱的润滑系统 滚动轴承和滑动轴承等 在装配过程中应仔细清洗干净 3 对装配的零件 除特殊规定外 不应有锐棱和尖角 4 装配可调节的滑动轴承和镶条等零件或机构时 应留有调整和修理的规定余量 5 装配时的零 部件应清理干净 在装配过程中 加工件不应磕碰 划伤和锈蚀 加工件的配合面及外露表面不应有修锉和打磨等痕迹 6 螺母紧固后各种止动垫圈应达到止动要求 根据结构需要可采用在螺纹部分加低强度 中强度防松胶带代替止动垫圈 二 装配质量 7 装配后的螺栓 螺钉头部和螺母的端面 应与被固定的零件平面均匀接触 不应倾斜和留有间隙 装配在同一部位的螺钉 其长度应一致 紧固的螺钉 螺栓和螺母不应有松动现象 影响精度的螺钉 紧固力应一致 8 机床的移动 转动部件装配后 运动应平稳 灵活轻便 无阻滞现象 9 高速旋转的零 部件应作平衡实验 10 机床上有刻度装置的手轮 手柄装配后的反向空程量应按各类机床技术条件中的要求进行调整 11 采用 静压 装置的机床其 节流比 应符合设计要求 三 机床液压系统的装配质量 1 动力装置的装配 1 液压泵传动轴与电动机驱动轴的同轴度偏差应小于0 1mm 2 液压泵的旋转方向和进出油口不得装反 2 控制装置的装配 1 不要装错外形相似的溢流阀 减压阀与顺序阀 调压弹簧要全部放松 待调试时再逐步旋紧调压 2 板式元件安装时 要检查进出油口的密封圈是否合乎要求 安装前密封圈要突出安装表面 保证安装后有一定的压缩 以防泄露 3 板式元件安装时 几个固定螺钉要均匀拧紧 最后使安装元件的平面与底板平面全部接触 3 执行装置的装配4 辅助装置的装配 三 机床液压系统的装配质量 1 吸油管接头要紧固 密封 不得漏气 2 采用扩口薄壁管接头时 先将钢管端口用专用工具扩张好 以免紧固后泄露 3 回油管应插入油面之下 防止产生气泡 4 溢流阀的回油管口不应与泵的吸油口接近 否则油液温度将升高 5 液压系统的清洗 1 系统的第一次清洗油箱洗净后注入油箱容量60 70 的工作用油或试车油 2 系统的第二次清洗将实际使用的工作油液注入油箱 系统进入正式运转状态 使油液在系统中进行循环 空负荷运转1 3h 四 润滑系统的装配质量 1 润滑油箱2 润滑管子 1 软管材料与润滑剂不得起化学作用 软管的机械强度应能承受系统的最大工作压力 并且在不改变润滑方式的情况下 软管应能承受偶然的超载 2 硬管的材料应与润滑剂相适应 机械强度应能承受系统的最大工作压力 3 在油雾润滑系统中 所有类型的管子均应有平滑的管壁 管接头不应减小管子的横截面积 4 在油雾润滑系统中 所有管路均应倾斜安装 以便使油液回到油箱 并应设法防止积油 四 润滑系统的装配质量 5 管子应适当的紧固和防护 安装的位置应不妨碍其他元件的安装和操作 3 润滑点 作用点的检查 五 电气系统质量 1 外观质量 1 机床电气设备应有可靠的接地措施 接地线的截面积不小于4mm2 2 所有电气设备外表要清洁 安装要稳固可靠 而且要方便拆卸 修理和调整 2 外部配线 1 全部配线必须整齐 清洁 绝缘 无破损现象 绝缘电阻用500V绝缘电阻表测量时应不低于0 5M 2 敷设在易被机械损伤部位的导线 应采用铁管或金属软管保护 在发热体上方或旁边的导线 要加瓷管保护 3 连接活动部分 如箱门 活动刀架 溜板箱等处的导线 严禁用单股导线 应采用多股或软线 五 电气系统质量 4 接线端应有线号 线头弯曲方向应和螺母拧紧方向一致 分股线端头应压接或烫焊锡 5 主电路 控制电路 特别是接地线颜色应有区别 备用线数量应符合图样要求 3 电气柜 1 盘面平整 油漆完好 箱门合拢严密 门锁灵活可靠 2 盘上电器布置应符合图样要求 导线配置应美观大方 横平竖直 3 盘上的导线敷设 应不妨碍电器拆卸 接线端头应有线号 字母清晰可辨 4 主电路和控制电路的导线颜色应有区别 地线与其他导线的颜色应绝对分开 五 电气系统质量 5 各导电部分 对地绝缘电阻应不小于1M 4 熔断器及过电流继电器 1 熔体应符合图样要求 熔管与熔片的接触应牢固 无偏斜现象 2 继电器动作电流应与图样规定的整定值一致 5 接触器与继电器 1 外观清洁无油污 无尘 绝缘 无烧伤痕迹 2 可逆接触器应有可靠的联锁 交流接触器应保证三相同时通断 在85 的额定电压下能可靠地动作 3 接触器的灭弧装置应无缺损 6 各种位置开关或按钮 调速电阻器 1 安装牢固 外观良好 调整时应灵活 平滑 无卡住现象 2 绝缘瓷管 手柄的销子 指针 刻度盘等附件均应完整无缺 五 电气系统质量 7 电磁铁8 电气仪表 六 机床外观质量 1 机床外观表面不应有图样未规定的凸起 凹陷 粗糙不平和其他损伤 2 机床的防护罩应平整 匀称 不应翘曲凹陷 3 机床零 部件外露结合面的边缘应整齐 匀称 不应有明显的错位 错位量及不匀称量不超过1 2mm 4 装入沉孔的螺钉不应突出于零件表面 其头部与沉孔之间不应有明显的偏心 5 外露轴端一般应突出于包容件的端面 突出值约为倒棱值 6 机床外露零件表面不应有磕碰 锈蚀 7 金属手轮轮缘和操作手柄应有防锈层 8 镀件 发蓝件 发黑件色调应一致 防护层不应有褪色 脱落现象 六 机床外观质量 9 电气 液压 润滑和冷却等管道的外露部分应布置紧凑 排列整齐 必要时应用管夹固定 管子不应产生扭曲 折叠等现象 10 机床零件未加工的表面应按有关规定涂以油漆 11 机床上各种标牌应清晰 耐久 七 机床运转试验 1 运转前的准备工作 1 机械设备周围应清扫干净 机械设备上不得有任何工具 材料及其他妨碍机械运转的物品 2 机械设备各部分的装配零件 附件必须完整无缺 检查各固定部位有无松动现象 3 设备开动前应先开动液压泵将润滑油循