机电设备故障诊断与维修课程设计

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1、目录摘 要 11、轴的修复方法 21。2具体磨损与修复方法 31.3 复工艺卡片 42、修理后主轴部件的零件精度的检验 62.1 主轴检验精度要求 62.1 主轴检验方法 62.1。1 主轴锥孔中心线径向跳动的检验 72。1。2 主轴定心轴颈径向跳动的检查方法 72.1。3 主轴端面跳动和轴向窜动的检验 83、轴修复完毕精度检验记录表 93.1 孔中心线径向跳动精度检验记录表 93.2 心轴颈径向跳动精度检验记录表 103。3轴向窜动精度检验记录表 113.4 端面跳动精度检验记录表 124、实习体会 13参考文献 14摘要机床主轴组件是机床的主要部件，除了要有高的回转精度外，还要有足够的刚

2、性和良好的抗振性。主轴组件通常由主轴、主轴轴承和安装在主轴上的传动件等组 成。车床经多年使用后，由于正常的机械磨损或主轴锥孔因长期受力而铁屑在孔内没 清理干净以及主轴撞机等原因，使锥孔精度会下降，主轴轴承精度降低或丧失，车床 工作噪音过大，严重影响加工精度和加工工件面粗糙度。经主轴检测棒测量，跳动很 大，甚至达二三十丝,会产生以下影响:影响加工精度，因为刀具偏摆使加工量比程序 刀具路径吃很多量，加工外圆圆变小，加工内圆圆孔变大，镗孔精度也同样不准；加 工工件面粗糙度不良，主轴转动是刀具偏摆，使工件加工面有振刀痕迹，表面粗糙度下 降;刀具寿命明显缩短，经常断刀；使主轴寿命大大缩短.CA6140车

3、床主轴标准精度 要求(GB 402083)为：(1)主轴的轴向窜动0。01 mm。(2)主轴轴肩支承面的跳 动0.02 mm.(3)主轴定心轴颈的径向跳动0.01 mm. (4)主轴锥孔轴线的径向跳动: 靠近主轴端面0.01 mm;距主轴端面在300 mm测量长度上为0.02 mm。机床 修复是按照设备工艺平面布置图及有关安装技术要求，将已到货并经开箱检查合格 的外购设备或大修、改造、自制设备，安装在规定的基础上，进行校平、固定，达 到安装规范的要求，并通过调试、运转、验收，使之满足生产工艺的要求。关键字：主轴、修复、精度检验1、轴的修复方法1。1 轴的修复方法1。1。1 电镀修复法（镀铬）（

4、1）优点：镀铬层的硬度高，摩擦因数小，耐磨性高,导热率比钢和铸铁高40%，具有较 高的化学稳定性，能长时间保持光泽,抗腐蚀性强，镀铬层与机体金属釉很高的结合强 度。（2）镀铬层的缺点：性脆,它只能承受均匀分布的载荷，受冲击容易破裂。而且随着镀 铬层的厚度的增加，镀层强度，疲劳强度也随着降低。（3）镀铬层应用广泛。可用来修复零件尺寸和强化零件表面,如补偿零件磨损失去的尺 寸。但是，补偿尺寸不因该过大，通常镀铬层厚度控制在0.3毫米以内为宜。但是必须 注意,由于镀铬电解液使强酸，其蒸气毒性大，污染环境，劳动条件差，由此需采取有 效措施加以防范.1。1。2 热喷涂修复法（1）优点：使用材料广，喷涂的

5、材料可以是金属、合金,可以是非金属。涂层的厚度不 是严格限制，可以从0.05毫米到几毫米，而且涂层组织多孔,易存油，润滑性都较好。 喷涂时工件表面温度低，不会引起零件变形和金相组织改变。设备不太复杂，工艺简便， 可以在现场作业。对与失效零件修复的成本低,周期生产效率低.（2）缺点；喷涂层结合程度有限，喷涂前面需经过毛糙处理，会将死零件的强度 和刚度；而且多孔组织也易发生腐蚀；不宜用于窄小零件表面和受冲击载荷的零件修复.1.1。3 刮研修复法优点：1）可以按照实际使用要求将导轨或工件平面的几何形状刮成中凹或中凸等各种特殊形 状，以解决机械加工不易解决的问题，消除有一般机械加工所遗留的误差.2）刮

6、研是手工作业，不受工件形状、尺寸和位置的限制.3）刮研中切削力小，产生热量小，不易引起工件受热变形和热变形。4）刮研表面接触点分布均匀，接触精度高，如采用宽刮法还可以形成油楔,润 滑性好，耐磨性高。5）手工刮研掉的金属可以小到几微米以下，能够达到很高的精度要求。缺点：功效低，劳动强度大.但尽管如此,在机械设备修理中，刮研法仍占有重要地位。如导轨 和相对滑动面之间，轴和滑动轴承之间，导轨和导轨之间，部件与部件的固定配合面, 两相配零件的密封表面等，都可以通过刮研而获得良好的接触率，增加运动副的承载能 力和耐磨性，提高导轨和导轨之间的位置精度;增加连接部件间的连接刚性；使密封表 面的密封性提高。因

7、此，刮研法广泛地应用在机械制造及修理中。对于尚未具备导轨磨 床的中小型企业,需要对机床导轨进行修理时，仍采用刮研修复法.1。1。4 粘接修复法(1)优点：不受材质限制,各种相同材料或异种材料均可粘接：粘接的工艺温度不高,不 会引起母材金相组织的变化和热变形,不会产生裂纹等缺陷。因而可以粘补铸铁件,铝铸 件和薄件，细小件等；粘接时不破坏原件强度，不易产生局部应力集中。与铆接，螺纹 联接，焊接相比，减轻结构重量20%25%，表面美观平整;工艺简便,成本低，工期短, 便于现场修复；胶缝有密封，耐磨，耐腐蚀和绝缘等性能。(2)缺点：不耐高温；抗冲击,抗剥离，抗老化的性能差；粘接强度不高；粘接质量的 检

8、查较为困难1.1。5 电刷镀的特点设备简单，工艺灵活，操作方便.工件尺寸形状不受限制，尤其可以在现场不解 体进行修复，结合强度高,沉积速度快，工件加热温度低，镀层厚度可以精确控制操作 安全可靠,对环境污染小，不含毒品无防火要求，适应材料广。电刷镀可以恢复超差零 件的名义尺寸和几何形状，恢复零件的局部损伤，修补槽镀缺陷。改善零件表面的性能1.2 具体磨损与修复方法a、磨损1、表面1、2的圆度公差0。005mm.2、表面3、4轴线对表面1、2轴线的同轴度公差为0。005mm3、锥孔表面5对表面1、2轴线的径向圆跳动公差为0。005mmb、修复方法1、主轴支撑轴颈磨损，采用修复尺寸法或刷镀的方法修复

9、。2、莫氏锥孔磨损，采用磨削的方法修复表面精度。3、主轴变形,由于是弯曲变形的普通精度主轴，采用较直法修复。1。3 修复工艺卡片序号主轴部分修理方法到达设计尺寸到达修配等级精度1轴上键槽堆焊修理,转位新 铣键槽加宽,重新配置新健2花键堆焊重铳或镀铁后磨3轴上螺纹堆焊，重新车螺纹车成小一级螺纹4圆锥孔磨刀较大尺寸5轴上销孔较大一些（1）主轴精度的检查与修理1）主轴精度的检查可以在V形架上测量主轴精度，方法是将前后轴颈1、2分别置于V形 架和可调 V 形架上，主轴后端孔中镶人一个带中心孔的堵头，孔内放一钢珠，钢珠顶住 挡铁以控制主轴轴向移动。校正后转动主轴，用百分表分别检查各轴颈、轴肩及主轴锥 孔

10、相对轴颈1、2的径向圆跳动和端面圆跳动，也可以在车床上测量主轴精度，与上述方 法相同.修复:如误差超差可采用镀铬或刷镀的方法修复。（因超出钳工工作范围，简单了解。）2）主轴锥孔的检验与修复检验：检验心棒插与主轴锥孔中，百分表触头抵于心棒两端，回转主轴一周分别测其跳 动误差。修复：轻微磨损可采用研磨棒研磨或用绞刀铰削，磨损严重可精磨或机床总装后由自身 刀架装车刀精车。3）主轴轴肩支承面的检验与修复 检验：对主轴施加一稳定的轴向力，将百分表触头抵于轴肩上，慢慢转动主轴测量端面 跳动误差.修复：可在总装后精磨或精车。2）主轴的调整与检验 装配：采用定向装配法。 调整：先松开调整螺母上的紧固螺钉，顺时

11、针旋转调整螺母，使带锥度的轴承内圈沿轴 向移动。（要求：最高转速无过热，手动转动无阻滞。后轴承调整方法与前轴承相同。）aO t3检验：用百分表检验主轴径向跳动误差。修复：如跳动超差一般调整前轴承.2、修理后主轴部件的零件精度的检验2。1主轴检验精度要求CA6140车床主轴标准精度要求（GB 4020-83）为：（1）主轴的轴向窜动0.01 mm。（2） 主轴轴肩支承面的跳动0。02 mm。（3）主轴定心轴颈的径向跳动0.01 mm。（4）主轴锥 孔轴线的径向跳动:靠近主轴端面0.01 mm；距主轴端面在300 mm测量长度上为0.02 mm。21主轴检验方法主轴精度的检查可以在V形架上测量主轴

12、精度（图10-38），方法是将前后轴颈1、2分别置于V形架和可调V形架上，主轴后端孔中镶人一个带中心孔的堵头，孔内放一钢 珠，钢珠顶住挡铁以控制主轴轴向移动。校正后转动主轴，用百分表分别检查各轴颈、 轴肩及主轴锥孔相对轴颈1、2的径向圆跳动和端面圆跳动，也可以在车床上测量主轴 精度（图1039），与上述方法相同。图1O38 主轴精度的检査图10-39车床上测量主轴精度2。1。1主轴锥孔中心线径向跳动的检验匸a)b)图4-18主轴锥孔中心线径向跳动的检验方法2。12主轴定心轴颈径向跳动的检查方法b)图4 19各种主轴定心轴颈径向跳动的检验方法2.1.3主轴端面跳动和轴向窜动的检验13玄）图4-2

13、1轴向窜动的检验方法1锥柄短检验棒2-磁力表架3、轴修复完毕精度检验记录表31孔中心线径向跳动精度检验记录表检测项目1。主轴锥孔中心线径向跳动的检验方法检测方法检测范围mm允许误差mm实测mmI级W0。01mm0.008mm此项检验是在CA6140型车床上进行， 将300mm锥度检验棒插入主轴孔中，用 千分表分别在a， b处检验，检验棒对 主轴d处时点，允许误差001mm,b处 是远端误差0。02mm。在溜板每1m行程上0。020.04在溜板全部行程上50010000.023.2心轴颈径向跳动精度检验记录表检测项目2。主轴定心轴颈径向跳动的检查方法检测方法检测范围mm允许误差mm实测mmI级W

14、0.02mm0.01mm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。023.3轴向窜动精度检验记录表检测项目3.主轴的轴向窜动检验方法a)b)检测方法检测范围mm允许误差mm实测mmI级WO。01mm0。 008mm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。020.03在溜板全部行程上50010000。023。4端面跳动精度检验记录表检测项目4.主轴的端面跳动检验方法检测方法检测范围mm允许误差mm实测mmI级将百分表测头顶在主轴轴肩支撑面靠 近边缘的位置，旋转主轴，分别在相隔 180度的