《浅谈机床再制造技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅谈机床再制造技术（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、浅谈机床再制造技术摘 要人类社会的发展和技术进步创造了大量的各类产品，但同时人类也陷入了环境恶化的悲剧之中。人们在生产和消费中不断地获得和丢弃产品，却很少或根本不考虑这种活动会对今后的人类活动造成什么影响。如果把产品的整个生命周期视为一个系统，那么该系统的投入造成了环境污染和资源耗竭，系统的输出又造成了资源消耗与生态破坏。再制造作为一项符合可持续性发展战略的技术，通过采用各种修复技术将使用过的或报废产品恢复到新的产品一样，在各项功能特点和耐用性上至少保持与原产品同样水平。本文首先阐述了机床再制造技术的定义、国内外发展情况以及再制造技术的研究意义；然后是对机床再制造技术的流程和关键工艺；最后对机
2、床再制造技术的前景进行了展望。关键词：机床再制造，表面技术，拆卸设计，机床导轨，机床主轴，精度分析1. 简介机床再制造不同于机床维修，它是将有再制造价值的废旧机床作为再制造毛坯，利用高新技术对其进行修复、性能升级，所获得的再制造机床在技术性能上可以达到甚至超过新机床的水平。机床再制造也不同于机床的再循环，它是将报废机床作为高级资源而最大限度利用的回收方式，其生产成本要远远低于新机床制造的成本。从理论上讲，机床再制造是运用先进制造技术、数控及自动化技术等高新技术对老旧机床进行修复与改造的过程。业内专家表示，机床再制造有多种方案，机床类型不同，再制造的内容也不同，用户的要求不同，再制造的内容也会有
3、所不同。所以，机床再制造既要深入了解原有设备的结构性能，又要对用户新的要求有真实的理解，并结合机床实际结构，在改造设计中实现。2. 机床再制造技术的发展概况21 国外机床再制造技术的发展概况美国机床再制造业认为，未来的出路是机床再制造的专业化及其零部件的标准化和合理化。美国已有200多家专门从事机床再制造的企业及公司，如：得宝服务集团、Machine Tool Rebuilding，IncDOC Machine Tool Services等。此外许多机床生产企业也非常重视机床再制造工作，如：美国机床有限公司、美国辛辛那提机床公司等机床企业。欧洲通过了有利于再制造工程的相关法律和法规，且正在德国
4、建设欧洲再制造技术中心。据统计，1998年德国二手机床销售额达到约25亿马克，已成为世界上最大的二手机床市场。德国政府对机床改造及再制造非常重视，联邦政府和州政府专门拨款支持该领域的研究工作。德国席士公司成立机床改造服务部，欧洲最大的机床制造企业一德国吉特迈集团股份公司提供机床翻新服务。据统计，日本从事机床再制造并具有一定规模的企业约有20家，如大隈工程公司、冈三机械公司、千代田工机公司、野崎工程公司、滨田工机公司和山本工程公司等。22 国内机床再制造技术的发展概况 国内的机床制造企业进行了部分废旧机床的再制造工作，并取得了一定的成果。如沈阳机床集团、大连机床集团、重庆机床厂等都有从事机床维修
5、的机床维修服务部或子公司。国内有许多家第三方机床修理服务公司专业从事于机床的维修改造等业务。国内对废旧机床的再制造还停留在修复、数控化改造等阶段。在数控化改造过程中，拆卸清洗造成环境污染严重，改造后的机床注重功能恢复和数控化，忽略了机床的环保性要求，资源浪费和环境污染排放缺乏控制。现有的机床维修和数控化改造模式由于并没有实现废旧机床资源充分利用和系统化、专业化、标准化的技术提升，仍属于对废旧机床资源的初级利用。从绿色制造资源利用率极高和环境影响极小的角度上说，现有的机床维修和数控化改造模式远未充分利用废旧机床的资源。 3. 机床再制造技术的研究意义31 经济效益首先，对旧的设备进行废弃或简单回
6、收处理，不但会造成严重的环境污染，还会造成资源和附加价值的浪费，采用再制造技术可以避免上述问题，从而节约了用于治理环境污染和废旧设备作为原材料回收时的资金投入；其次，对于用户来说，只要投入少量改造资金就可获得较高性能的设备，这同购进一台性能相当的新设备相比，至少可以节约一半以上的资金，与国外名牌厂家进口新设备相比，则节省资金更为惊人。据统计，对于单价在100万元-500万元的设备，国外企业改造费用为设备原价的40，国内企业改造费用为20，设备的改造费用随设备的单价而增加。这对目前我国绝大多数企业急欲提高装备技术而有囊中羞涩的现状来说，具有重大的意义。32 环境效益目前我国机床拥有量约为550多
7、万台。而据1996年第三次工业普查数据，我国机械工业大中型企业的重要设备中，金切机床属于国内一般水平和国内落后水平的竟占89，属于国际先进水平的仅占1.5，属国内先进水平的也只占9。预计未来5-10年将迎来我国机床掏汰和报废高峰，废旧机床将以报废、闲置、技术性和功能性淘汰等各种形式对再制造和提升提出需求。由于机床再制造强调对废旧机床资源的充分利用，具有显著的节能、节材，减少环境污染的效果，符合我国发展循环经济、建设节约型社会的战略需要。因此，在未来5-10年，机床再制造在我国将迎来一个很好的产业化良机，具有良好而且广阔的产业前景。4机床再制造技术流程5机床再制造技术的关键工艺51 机床再制造中
8、的表面技术511纳米复合电刷镀技术纳米复合电刷镀技术是在传统电刷镀基础上发展起来的一项高新技术，它把具有特定性能的纳米颗粒加入电刷镀溶液从而得到相应性能的镀液品种，采用加入纳米颗粒的新镀液可以获得耐磨性显著提高的电刷镀镀层。采用电刷镀技术可以用于机床导轨、滑动配合面、变速箱轴承孔等摩擦表面的磨损修复。镀层的耐磨性超过原来零件表面的耐磨性。对于轴承座孔的磨损，在电刷镀技术的帮助下，可以很容易的恢复尺寸精度和表面性能，且成本很低。512微脉冲电阻焊技术微脉冲电阻焊技术是采用特殊电脉冲电源的电阻焊技术，适于修复具有特殊形状的精密金属零件，修补层与基体结合强度高、母材不产生热变形和热损伤，设备操作简便
9、，投入低，满足清洁环保要求。对于机床床面局部小范围划伤和局部碰伤，划伤部位一般较窄、较深、细长，在修补划伤时，要依据划伤的深度、宽度及技术要求，将补料下成条状，或用丝材、粉材补焊，视划伤深浅及宽窄选择电极。513表面粘涂修补技术表面粘涂技术在设备维修领域中应用十分广泛。对于机床床面大面积拉伤，拉伤面积较大，且深度较大，采用高强度修补胶实施修复，速度快，效果好。514纳米润滑减摩技术在车床主轴箱和齿轮箱中，润滑是通过油泵润滑和溅油润滑来实现。在普通机油中加入纳米添加剂，可以显著提高润滑效果，降低零件的正常磨损速度，特别是提高在边界润滑条件下的减摩效果。对于丝杠、丝杠轴端，刀架，尾座套筒的润滑，润
10、滑点数量多，手续繁琐，容易漏掉，采用加入纳米润滑添加剂的润滑脂，可以提高润滑脂的润滑效果，减少润滑工作量。52 机床再制造的拆卸设计所谓拆卸就是从产品或部件上有规律地拆下可用零部件的过程，同时保证不因拆卸过程而造成该零部件的损伤。面向拆卸的设计(Design for Disassembly DFD)是一种使产品最容易拆卸并能从材料回收和零件重新使用中获得最高利润的设计方法学，它研究如何设计产品才能高效率、低成本地进行组件、零件的拆卸以及材料的分类拆卸，以便重新使用及回收。产品的可拆卸性是产品回收再生的前提，直接影响产品的可回收再生性。拆卸设计与传统设计相比有许多不同之处，拆卸设计有如下突出优点
11、：使可回收零件和材料再次重用所需的工作量大大减少；产品结构模块化、统一化，使产品有较大的预测能力；拆卸分离操作简单快速；拆下的零部件易于手工或自动处理；回收材料及残余废弃物易于分类和后处理；减少了产品使用过程中的变化。522拆卸设计准则可拆卸性要求在产品设计的初期就将可拆卸性作评价准则，使所设计的结构易于拆卸，重用部分能充分有效地回收和重用，维护方便，并为结构设计一个可在产品报废后可以达到节约资源和能源、保护环境的目的。拆卸设计应遵循以下基本准则：(1)、拆卸工作量最少准则是在满足功能要求和使用要求的前提下，尽可能简化产品结构和外型，减少零件材料种类：选用相容性好的材料，便于一起回收。(2)、
12、易于拆卸准则设计过程中要尽量采用简单的连接方式，尽量减少紧固件数量，统一紧固件类型，并使拆卸过程具有良好的可达性及简单的拆卸运动。(3)、易于分离准则即在产品设计时，尽量避免零件表面的二次加工，如油漆、电镀等；并为拆卸回收材料提供便于识别的标志。在产品设计时，利用模块化设计原理，尽量采用标准零部件，减少产品零部件种类和结构的多样性。同时，拆卸方式也要标准化，减少拆卸方式的多样化，从而减少拆卸工具的数量。(4)、产品结构的可预测性准则是为了使产品废弃淘汰时减少其结构的不确定性(如腐蚀、磨损等)，应避免将易老化或易腐蚀的材料与所需拆卸、回收的材料零件组合。53 机床再制造的清洗531清洗的概念清洗
13、是指清除工件表面液体和固体的污染物，使工件表面达到一定的洁净程度。清洗过程是清洗介质、污染物、工件表面三者之间的相互作用，是一种复杂的物理、化学作用过程。清洗不仅与污染物的性质、种类、形态以及粘附的程度有关，也与清洗介质的理化性质、清洗性能、工件材质、表面状态有关，还与清洗的条件如温度、压力以及附加的超声振动、机械外力等因素有关。532机床再制造的清洗工艺机床在使用过程，机床将产生各种污垢：外表面沾染的灰尘、油泥；漆层的老化变质；机械润滑及燃油系统残留的润滑油和燃油污垢；金属表面产生的腐蚀物。尤其是废旧机床，清洗任务更加繁重。对于传统的机床维修，主要是用一直沿用原始而粗放的方式：手工刷洗或喷淋
14、冲洗，使用的清洗介质是煤油或汽油。这种方式不仅成本高、劳动强度大、生产效率底，而且其生产安全性差，事故危险性大(尤其是使用汽油)更重要的是这种清洗方式达不到清洁度质量要求的标准，进行后续的维修工作比较困难，甚至无法进行。而机床再制造不同于机床维修的单件作业，机床再制造是一项产业，属于批量生产。如果仍然采用传统的手工刷洗，不但影响工作进度，而且会损伤工件表面，无法达到再制造机床所承诺的和新机床一样。再制造作为一种全程都要关注对环境的影响的技术。用化学药剂浸泡，虽然清洗效果好，但对环境污染较大。因此，对于机床再制造需要改进其经历的初步清洗、彻底清洗和精清洗三个阶段。54机床导轨的再制造541贴塑导
15、轨的再制造及修复这是一种金属对塑料的摩擦形式，属滑动摩擦导轨。导轨的一个滑动面上贴有一层抗磨软带，另一个滑动面通常是淬硬的支承导轨面，软带是以聚四氟乙稀为基材，加入青铜粉、二硫化钼和石墨等填充剂。它具有化学稳定性好，动、静摩擦系数小，耐磨性好，无爬行，减振性好等特点。542贴塑导轨的维护为了提高贴塑导轨运动精度，经常给贴塑导轨润滑，尽量避免切屑划伤导轨的软带。由于软带的硬度低于金属，故磨损往往发生在软带上。维修只需要更换软带。软带备有各种厚度，可根据需要选取。55注塑导轨的再制造及修复注塑涂层材科是由环氧树脂和二硫化钼为基体，加入增塑剂，混合成液状或膏状，这种材料固化后具有摩擦系数低，良好的加工性，良好的摩擦性，耐磨性好，因此收缩率小，成型性好，与金属附着力强，有足够的硬度和强度，施工工艺简单，维修方便等优点，因此它在旧机床修理和数控化改装中得到了广泛的应用。551注塑的关键技术及导轨维护(1)、涂料加入固化剂后，由于化学反应会产生较多热量，夏天气温高，固化反映快，从而给操作造成困难，因此当室温超过25时，也要控制搅拌过程中桶外必须加水浴冷却，以保证涂料低于40。(2)、操作时若室温太低，涂料粘度太大，不易操作，则可适量加入环氧
