王輝曲軸車床ss10b機(jī)械部分的修理工藝

1、美國曲軸車床ss-10b機(jī)械部分的修理工藝 王輝 東風(fēng)（十堰）精密設(shè)備有限公司摘要：曲軸連桿頸車床的兩根靠模軸是該機(jī)床的心臟部分，它的外形尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜精度要求很高。它的修理質(zhì)量將直接影響到整臺機(jī)床的精度及使用壽命、此外機(jī)床上的墻板也直接影響到零件的加工精度和設(shè)備的使用壽命、下面將主要介紹靠模軸及墻板的修理工藝。關(guān)鍵詞；曲軸 ，靠模軸，墻板，跟刀架，中心架 1 引言東風(fēng)公司發(fā)動機(jī)廠曲軸連桿頸車床原來為曲軸一車間設(shè)備，后搬至西城作業(yè)部。制造廠家美國crankshaft machine group。制造時(shí)間：1994年6月。該設(shè)備運(yùn)行的可靠性直接關(guān)系到汽油機(jī)總成均衡生產(chǎn)和汽油機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量，為關(guān)鍵單

2、臺設(shè)備，無機(jī)械部分的圖紙資料 設(shè)備復(fù)雜維修難度大。 該設(shè)備為加工eq6100曲軸1、2、3、4、5、6連桿頸車床。經(jīng)過檢測現(xiàn)設(shè)備上的主、副靠模軸、軸瓦的磨損嚴(yán)重，軸瓦間隙有的達(dá)到0.46mm。副靠模軸6個(gè)連桿軸頸磨損后產(chǎn)生溝槽磨損量達(dá)到0.28。難以保證兩靠模軸的同步及連桿頸的平行度。刀架運(yùn)動的穩(wěn)定性差，機(jī)床切削震動和噪音大、加工工件圓度，端面跳動超差，是工件表面有波紋的主要原因之一，也是較大的設(shè)備故障及安全隱患， 墻板磨損。此外機(jī)床的頭尾架傳動箱部件磨損 ,中心架活動支板定位面與本體磨損使中心架活動支板夾緊后間隙達(dá)到0.15mm?，F(xiàn)該設(shè)備加工的零件達(dá)不到加工工藝要求，給下道工序精磨連桿頸造成

3、很大工序負(fù)擔(dān)。2 該設(shè)備加工的零件工藝技術(shù)要求2.1零件號：10q42-05020b 零件名稱：曲軸零件零件材料：qt700-22.2加工工藝要求2.2.1全部主軸頸直徑為：75.9876.03（參考）2.2.2全部連桿軸頸圓角為：r3.750.252.2.3連桿軸臺肩直徑為：750.52.2.4第二連桿軸臺肩到第三連桿軸臺肩的距離為：24.450.152.2.5第五連桿軸臺肩到第四連桿軸臺肩的距離為：24.450.152.2.6第二連桿軸臺肩到第四主軸臺肩的距離為：146.500.152.2.7第五連桿軸臺肩到第四主軸臺肩的距離為：146.500.152.2.8第一連桿軸臺肩到第四主軸臺肩的

4、距離為：268.550.152.2.9第六連桿軸臺肩到第四主軸臺肩的距離為：268.550.152.2.10全部連桿的曲柄半徑為57.50.1532.2.11一、六連桿的對稱度為：0.102.2.12連桿頸端面跳動不大于0.20，同相位的兩個(gè)連桿頸角位度為05，加工表面粗糙度為ra6.32.2.13（一、六）連桿頸、（二、五）連桿頸、（三、四）連桿頸角位度為12015；2.2.14全部連桿軸頸開擋為：37.560.102.2.15全部連桿軸頸直徑為：630.102.2.16全部連桿軸頸軸肩2.20.103 ss-10b機(jī)床主要部件現(xiàn)狀報(bào)告及分析3.1主、副靠模軸、瓦的磨損情況：主靠模軸主軸頸軸

5、瓦的間隙（固定在床體上的四個(gè)軸瓦）：第一軸瓦為：0.07mm; 第二為軸瓦：0.20mm；第三軸瓦為：0.20mm；第四軸瓦為：0.08mm主靠模軸連桿頸軸瓦的間隙： 第一：0.30mm； 第二：0.35mm； 第三：0.31mm；第四：0.65mm； 第五：0.37mm； 第六：0.36mm.副靠模軸6個(gè)連桿軸頸磨損后產(chǎn)生溝槽磨損量達(dá)到0.28。由于以上原因影響兩靠模軸的同步及連桿頸的平行度，難以保證刀架運(yùn)動的穩(wěn)定性，是機(jī)床切削震動和噪音、加工工件園度，端面跳動超差，工件表面有波紋的主要原因之一3.2 中心架活動支板定位面與本體磨損使中心架活動支板夾緊后間隙達(dá)到0.15mm，加上中心架滾輪受

6、到結(jié)構(gòu)限制及本身定位面包容面小，自身定位不穩(wěn)定，在加工過程中受到強(qiáng)大切削力的作用下，隨著曲軸的震動及變形而擺動也是造成加工工件園度、端面跳動超差原因3.3 墻板磨損，加上和mx-4相比，墻板本身的剛度就存在問題，在加工過程中，明顯看到固定墻板在沿工件軸向方向左右擺動。從而也影響工件加工精度。3.4靠模軸修理方案確定靠模軸在工作時(shí)，環(huán)境較差，靠模軸承受很大的摩擦力和大的沖擊力。通過前后反復(fù)論證決定先對靠模軸的表面先進(jìn)行修復(fù)。如果采用傳統(tǒng)的電鍍、等離子、電弧噴涂技術(shù)修復(fù)的表面在承受較大的摩擦力、沖擊力時(shí)，表面會產(chǎn)生金屬顆料脫落，鍍層剝離。如果采用上述幾種修復(fù)方式可能會使靠模軸與軸瓦研傷和抱死。于是

7、決定選擇用激光熔焊表面修復(fù)工藝，這種修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)先要對被修復(fù)材料的金相組織進(jìn)行分析后。盡量將修復(fù)材料做到和原材料相近，并使其達(dá)到冶金結(jié)合，材料的結(jié)合率可達(dá)到500n/mm2，修復(fù)層硬度可達(dá)到hrc63以上，并且耐沖擊，耐磨性能好。將修復(fù)的軸頸表面硬度進(jìn)行測試后留出粗精磨量，最后先粗磨靠模軸，上三座標(biāo)檢測各項(xiàng)精度合格后，最后再精磨使其達(dá)到圓度0.008mm，錐度0.008mm，主軸徑跳0.008mm。連桿的曲柄半徑為57.50.05，連桿相位角誤差為12015，同相位的兩個(gè)連桿頸角位度為03，各軸徑的平行度0.008mm，粗糙度ra0.4。修磨副靠磨軸連桿頸外圓，保證其圓度、跳動和相位。修磨主

8、靠模軸的主軸頸外圓，保證其圓度、跳動和相位。修配刮主、副靠模主軸頸、連桿頸軸瓦。4 靠模軸修理工藝主靠模軸外形尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜精度要求很高，結(jié)構(gòu)及尺寸見（圖一）圖一主靠模軸的主軸徑表面上鍍了一層niwd材料，厚度約為0.1，硬度是hrc62，經(jīng)過多年使用表面己磨損了0.050.1之間。連桿徑為兩半可拆式，中間是方孔它和主軸用5個(gè)螺釘把合成一體，表面硬度為hrc60以上。表面的磨損量為0.050.2之間。1、 修理前要先對靠模軸進(jìn)行修磨。2、 對各軸徑面進(jìn)行激光熔焊，進(jìn)行尺寸增厚。3、 再對軸進(jìn)行二次精磨。第一次修靠模軸的目的去掉表面磨損部分及疲勞層用以檢測機(jī)床加工后的精度。在第一次修磨靠模軸前

9、還要加工幾個(gè)用來保證精度的輔具一見（圖二）圖二將圖二中的附具一裝在靠模軸的兩端壓緊后用臥式坐標(biāo)鏜在端面上鉆鏜四個(gè)中心孔，如圖四所示。鉆鏜中心孔時(shí)要先分別找正對應(yīng)軸徑的中心線，下一步就是要加工輔具二如（圖三）圖三將輔具二分成均布1200裝在主軸徑上，中心要保證與曲拐中心同心。如（圖四）圖四所示先用兩頂尖分別頂在各自對應(yīng)的中心孔上，檢查三個(gè)偏心輔具的外圓跳動在0.03以內(nèi)，這樣就可以磨削靠模軸，磨削前也要先找正輔具二的外圓跳動，通過這樣試磨后的曲軸上三座標(biāo)檢測精度均小于靠模軸公差。下一步就是在大型外圓磨床先磨削主軸頸外圓，然后再一次裝配找正好輔具二，進(jìn)行精磨連桿徑外圓，精磨后的靠模軸各外圓圓度均小

10、于0.008，相位角誤差2，各曲拐半徑誤差0.03，粗糙度ra0. 8。需要注意的是在磨削前要對旋轉(zhuǎn)的曲軸進(jìn)行動平衡。輔助靠模軸用同樣的方式進(jìn)行修復(fù)。5 靠模軸瓦的配刮研主軸靠模軸修復(fù)好以后，根據(jù)各軸徑尺寸制造四個(gè)芯棒分別是主靠模主軸頸芯棒、連桿頸芯棒、輔助靠模主軸徑芯棒、連桿頸芯棒。芯棒的材料為鑄鐵空心的。粗加工完要經(jīng)過時(shí)效處理，磨削芯棒時(shí)尺寸確定為靠模軸徑實(shí)際尺寸加上間隙。如主軸徑尺寸為203.4時(shí)，它的芯棒就是（203.400.05）=203.45，為了保證主軸頸軸瓦的同軸度要把機(jī)床的墻板裝配調(diào)整好以后再進(jìn)行刮研。將芯棒裝進(jìn)軸瓦，壓上瓦蓋，轉(zhuǎn)動芯棒研點(diǎn)子，如果轉(zhuǎn)不動則將幾片瓦蓋輕輕的松開

11、一點(diǎn)再轉(zhuǎn)，刮瓦時(shí)要經(jīng)常改變刮刀方向，直到上下瓦蓋的端面完全壓合在一起，芯棒且剛能轉(zhuǎn)動才算完成，刮研好的軸瓦接觸面積要在80%以上，測量芯棒與墻板，側(cè)面縱橫向垂直度在0.01，最后還要修整油槽，以保證潤滑油通暢。輔助靠模軸瓦用芯棒刮研測量合格以后，將輔助靠模軸裝配上，再用配磨好的主靠模軸芯棒來配刮研主靠模軸的主軸徑各個(gè)軸瓦，刮研完畢后測量主輔兩靠模軸的主軸中心線平行度要小于0.03。主靠模軸的連桿頸瓦配刮時(shí)可將活動墻板拆下立放在大平板上裝上連桿頸芯棒，進(jìn)行配刮研。刮研完成測量芯棒與墻板側(cè)面縱橫的垂直度0.02，接觸面積在80%以上。輔助靠模軸連桿瓦的結(jié)構(gòu)原結(jié)構(gòu)有設(shè)計(jì)上的不足，油槽占用有效面積太大

12、，瓦的接觸面積較小，這次修理將輔助靠模軸的軸瓦加寬了4，又改進(jìn)的油槽的結(jié)構(gòu)使連桿瓦的使用壽命可有較大的提高，這樣整個(gè)軸瓦就算刮研修理完成了，經(jīng)過以上修理機(jī)床的靠模軸及軸瓦間隙配合得到完全修復(fù)，使設(shè)備的這部分又能恢復(fù)原始精度。6 滑動墻板的制造 滑動墻板由于由于多年摩擦磨損，故相互間隙較大，由于整個(gè)機(jī)床墻板間的距離是固定的，所以想修復(fù)墻板是不可行的，需要更換新的。墻板原材料為t8a。淬硬達(dá)hr62，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求相當(dāng)高，現(xiàn)對其進(jìn)行測繪并重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，改用38grmoala氮化鋼，經(jīng)過幾次熱處理后，既能保證材料的高硬度和高耐磨性又能保證零件的變形量，這樣能很好的保證墻板的精度，墻板的尺寸根

13、據(jù)圖紙實(shí)物確定。修磨墻板裝配后倆倆墻板間隙配為0.02mm。新制造墻板檢測報(bào)告活動墻板墻板號厚度平面度平行度光潔度檢驗(yàn)結(jié)果允差實(shí)測允差實(shí)測允差實(shí)測允差實(shí)測159.9-60.159.990.020.0150.030.020.80.8合格259.9-60.159.99 0.020.010.030.020.80.8合格359.9-60.160.020.020.010.030.020.80.8合格459.9-60.160.070.020.0150.030.010.80.8合格559.9-60.159.980.020.0150.030.010.80.8合格659.9-60.160.010.020.015

14、0.030.020.80.8合格固定墻板墻板號平面度平行度光潔度檢驗(yàn)結(jié)果允差實(shí)測允差實(shí)測允差實(shí)測20.020.0150.030.020.80.8合格30.020.010.030.020.80.8合格40.020.010.030.020.80.8合格50.020.0150.030.020.80.8合格60.020.0150.030.020.80.8合格 7 機(jī)床其他部分 7.1跟刀架：7.1.1更換磨損和損壞跟刀架，參照裝配圖紙和現(xiàn)場實(shí)際情況正確調(diào)整裝配跟刀架滾輪與主軸及中心架相互關(guān)聯(lián)尺寸關(guān)系。7.2中心架：7.2.1更換中心架所有運(yùn)動部件；7.2.2修磨中心架活動支板定位面及本體支承面和上蓋，

15、檢測中心架活動支板夾緊后間隙要求0.02以內(nèi)；7.2.3更換下中心架前梁、后梁保證調(diào)整靈活可靠。7.3頭尾架卡盤：7.3.1更換頭尾架卡盤運(yùn)動部件及定位元件；7.3.2保證兩夾盤同心度在0.03mm以內(nèi)，且方向一致；7.3.3左右夾盤用夾緊芯棒緊后，用1.5磅鐵錘用5-8公斤的力敲擊，無松動現(xiàn)象,方位正常；7.3.4保證頭尾兩卡盤角位度不大于03。7.4 傳動箱：7.4.1更換所有軸承(d級)；7.4.2保證主軸軸向、徑向跳動0.03mm；7.4.3更換磨損齒輪；7.4.4測繪并更換傳動箱蝸輪、蝸桿、軸、齒輪等；7.4.5四個(gè)傳動箱裝配后累計(jì)傳動間隙造成的相位誤差不大于5；7.5防護(hù)裝置：7.5.1恢復(fù)所有防護(hù)罩保證防護(hù)裝置完好可靠。8 結(jié)語通過以上對機(jī)床的全面修理，經(jīng)過精密裝配調(diào)試后，通過試車，機(jī)床調(diào)試調(diào)整后加工零件全部達(dá)到工藝要求。機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)震動極小改進(jìn)的潤滑良好。除了精度恢復(fù)外還增加了以下幾項(xiàng)改進(jìn)：8.1靠模軸的耐磨性較以前有增加。8.2增加輔助靠模軸連