機電設備故障診斷與維修課程設計

1、機電設備故障診斷與維修課程設計說明書目 錄摘 要11、軸的修復方法21.2具體磨損與修復方法31.3復工藝卡片42、修理后主軸部件的零件精度的檢驗62.1主軸檢驗精度要求62.1主軸檢驗方法62.1.1主軸錐孔中心線徑向跳動的檢驗72.1.2主軸定心軸頸徑向跳動的檢查方法72.1.3主軸端面跳動和軸向竄動的檢驗83、軸修復完畢精度檢驗記錄表93.1孔中心線徑向跳動精度檢驗記錄表93.2心軸頸徑向跳動精度檢驗記錄表103.3軸向竄動精度檢驗記錄表113.4端面跳動精度檢驗記錄表124、實習體會13參考文獻14摘 要 機床主軸組件是機床的主要部件,除了要有高的回轉精度外,還要有足夠的剛性和良好的抗

2、振性。主軸組件通常由主軸、主軸軸承和安裝在主軸上的傳動件等組成。車床經(jīng)多年使用后,由于正常的機械磨損或主軸錐孔因長期受力而鐵屑在孔內(nèi)沒清理干凈以及主軸撞機等原因,使錐孔精度會下降,主軸軸承精度降低或喪失,車床工作噪音過大,嚴重影響加工精度和加工工件面粗糙度。經(jīng)主軸檢測棒測量,跳動很大,甚至達二三十絲,會產(chǎn)生以下影響:影響加工精度,因為刀具偏擺使加工量比程序刀具路徑吃很多量,加工外圓圓變小,加工內(nèi)圓圓孔變大,鏜孔精度也同樣不準;加工工件面粗糙度不良,主軸轉動是刀具偏擺,使工件加工面有振刀痕跡,表面粗糙度下降;刀具壽命明顯縮短,經(jīng)常斷刀;使主軸壽命大大縮短。CA6140車床主軸標準精度要求(GB

3、4020-83)為:(1)主軸的軸向竄動0.01 mm。(2)主軸軸肩支承面的跳動0.02 mm。(3)主軸定心軸頸的徑向跳動0.01 mm。(4)主軸錐孔軸線的徑向跳動:靠近主軸端面0.01 mm;距主軸端面在300 mm測量長度上為0.02 mm. 機床修復是按照設備工藝平面布置圖及有關安裝技術要求，將已到貨并經(jīng)開箱檢查合格的外購設備或大修、改造、自制設備，安裝在規(guī)定的基礎上，進行校平、固定，達到安裝規(guī)范的要求，并通過調(diào)試、運轉、驗收，使之滿足生產(chǎn)工藝的要求。 關鍵字：主軸、修復、精度檢驗1、軸的修復方法1.1軸的修復方法1.1.1電鍍修復法（鍍鉻）（1）優(yōu)點：鍍鉻層的硬度高，摩擦因數(shù)小，

4、耐磨性高，導熱率比鋼和鑄鐵高40%，具有較高的化學穩(wěn)定性，能長時間保持光澤，抗腐蝕性強，鍍鉻層與機體金屬釉很高的結合強度。（2）鍍鉻層的缺點：性脆，它只能承受均勻分布的載荷，受沖擊容易破裂。而且隨著鍍鉻層的厚度的增加，鍍層強度，疲勞強度也隨著降低。（3）鍍鉻層應用廣泛。可用來修復零件尺寸和強化零件表面，如補償零件磨損失去的尺寸。但是，補償尺寸不因該過大，通常鍍鉻層厚度控制在0.3毫米以內(nèi)為宜。但是必須注意，由于鍍鉻電解液使強酸，其蒸氣毒性大，污染環(huán)境，勞動條件差，由此需采取有效措施加以防范。1.1.2熱噴涂修復法（1）優(yōu)點：使用材料廣，噴涂的材料可以是金屬、合金，可以是非金屬。涂層的厚度不是嚴

5、格限制，可以從0.05毫米到幾毫米，而且涂層組織多孔，易存油，潤滑性都較好。噴涂時工件表面溫度低，不會引起零件變形和金相組織改變。設備不太復雜，工藝簡便，可以在現(xiàn)場作業(yè)。對與失效零件修復的成本低，周期生產(chǎn)效率低。 （2）缺點；噴涂層結合程度有限，噴涂前面需經(jīng)過毛糙處理，會將死零件的強度和剛度；而且多孔組織也易發(fā)生腐蝕；不宜用于窄小零件表面和受沖擊載荷的零件修復。1.1.3刮研修復法 優(yōu)點：1）可以按照實際使用要求將導軌或工件平面的幾何形狀刮成中凹或中凸等各種特殊形狀，以解決機械加工不易解決的問題，消除有一般機械加工所遺留的誤差。 2）刮研是手工作業(yè)，不受工件形狀、尺寸和位置的限制。 3）刮研中

6、切削力小，產(chǎn)生熱量小，不易引起工件受熱變形和熱變形。 4）刮研表面接觸點分布均勻，接觸精度高，如采用寬刮法還可以形成油楔，潤滑性好，耐磨性高。 5）手工刮研掉的金屬可以小到幾微米以下，能夠達到很高的精度要求。 缺點：功效低，勞動強度大。但盡管如此，在機械設備修理中，刮研法仍占有重要地位。如導軌和相對滑動面之間，軸和滑動軸承之間，導軌和導軌之間，部件與部件的固定配合面，兩相配零件的密封表面等，都可以通過刮研而獲得良好的接觸率，增加運動副的承載能力和耐磨性，提高導軌和導軌之間的位置精度；增加連接部件間的連接剛性；使密封表面的密封性提高。因此，刮研法廣泛地應用在機械制造及修理中。對于尚未具備導軌磨床

7、的中小型企業(yè)，需要對機床導軌進行修理時，仍采用刮研修復法。 1.1.4粘接修復法（1）優(yōu)點：不受材質限制，各種相同材料或異種材料均可粘接：粘接的工藝溫度不高，不會引起母材金相組織的變化和熱變形，不會產(chǎn)生裂紋等缺陷。因而可以粘補鑄鐵件，鋁鑄件和薄件，細小件等；粘接時不破壞原件強度，不易產(chǎn)生局部應力集中。與鉚接，螺紋聯(lián)接，焊接相比，減輕結構重量20%25%，表面美觀平整；工藝簡便，成本低，工期短，便于現(xiàn)場修復；膠縫有密封，耐磨，耐腐蝕和絕緣等性能。（2）缺點：不耐高溫；抗沖擊，抗剝離，抗老化的性能差；粘接強度不高；粘接質量的檢查較為困難1.1.5電刷鍍的特點 設備簡單，工藝靈活，操作方便。工件尺寸

8、形狀不受限制，尤其可以在現(xiàn)場不解體進行修復，結合強度高，沉積速度快，工件加熱溫度低，鍍層厚度可以精確控制操作安全可靠，對環(huán)境污染小，不含毒品無防火要求，適應材料廣。電刷鍍可以恢復超差零件的名義尺寸和幾何形狀，恢復零件的局部損傷，修補槽鍍?nèi)毕?。改善零件表面的性能等等?.2具體磨損與修復方法a、磨損 1、表面1、2的圓度公差0.005mm。2、表面3、4軸線對表面1、2軸線的同軸度公差為0.005mm3、錐孔表面5對表面1、2軸線的徑向圓跳動公差為0.005mmb、修復方法1、主軸支撐軸頸磨損，采用修復尺寸法或刷鍍的方法修復。2、莫氏錐孔磨損，采用磨削的方法修復表面精度。3、主軸變形，由于是彎曲

9、變形的普通精度主軸，采用較直法修復。1.3修復工藝卡片序號主軸部分修理方法到達設計尺寸到達修配等級精度1軸上鍵槽堆焊修理，轉位新銑鍵槽加寬，重新配置新健2花鍵堆焊重銑或鍍鐵后磨-3軸上螺紋堆焊，重新車螺紋車成小一級螺紋4圓錐孔-磨刀較大尺寸5軸上銷孔-較大一些(1)主軸精度的檢查與修理1)主軸精度的檢查可以在V形架上測量主軸精度，方法是將前后軸頸1、2分別置于V形架和可調(diào)V形架上，主軸后端孔中鑲人一個帶中心孔的堵頭，孔內(nèi)放一鋼珠，鋼珠頂住擋鐵以控制主軸軸向移動。校正后轉動主軸，用百分表分別檢查各軸頸、軸肩及主軸錐孔相對軸頸1、2的徑向圓跳動和端面圓跳動，也可以在車床上測量主軸精度，與上述方法相

10、同。修復：如誤差超差可采用鍍鉻或刷鍍的方法修復。（因超出鉗工工作范圍，簡單了解。）2）主軸錐孔的檢驗與修復檢驗：檢驗心棒插與主軸錐孔中，百分表觸頭抵于心棒兩端，回轉主軸一周分別測其跳動誤差。修復：輕微磨損可采用研磨棒研磨或用絞刀鉸削，磨損嚴重可精磨或機床總裝后由自身刀架裝車刀精車。3）主軸軸肩支承面的檢驗與修復檢驗：對主軸施加一穩(wěn)定的軸向力，將百分表觸頭抵于軸肩上，慢慢轉動主軸測量端面跳動誤差。修復：可在總裝后精磨或精車。2）主軸的調(diào)整與檢驗裝配：采用定向裝配法。調(diào)整：先松開調(diào)整螺母上的緊固螺釘，順時針旋轉調(diào)整螺母，使帶錐度的軸承內(nèi)圈沿軸向移動。（要求：最高轉速無過熱，手動轉動無阻滯。后軸承調(diào)

11、整方法與前軸承相同。）檢驗：用百分表檢驗主軸徑向跳動誤差。修復：如跳動超差一般調(diào)整前軸承。2、修理后主軸部件的零件精度的檢驗2.1主軸檢驗精度要求 CA6140車床主軸標準精度要求(GB 4020-83)為: (1)主軸的軸向竄動0.01 mm。(2)主軸軸肩支承面的跳動0.02 mm。(3)主軸定心軸頸的徑向跳動0.01 mm。(4)主軸錐孔軸線的徑向跳動:靠近主軸端面0.01 mm;距主軸端面在300 mm測量長度上為0.02 mm.2.1主軸檢驗方法 主軸精度的檢查可以在V形架上測量主軸精度(圖10-38)，方法是將前后軸頸1、2分別置于V形架和可調(diào)V形架上，主軸后端孔中鑲人一個帶中心孔

12、的堵頭，孔內(nèi)放一鋼珠，鋼珠頂住擋鐵以控制主軸軸向移動。校正后轉動主軸，用百分表分別檢查各軸頸、軸肩及主軸錐孔相對軸頸1、2的徑向圓跳動和端面圓跳動，也可以在車床上測量主軸精度(圖10-39)，與上述方法相同。圖10-39車床上測量主軸精度2.1.1主軸錐孔中心線徑向跳動的檢驗 圖4-18主軸錐孔中心線徑向跳動的檢驗方法2.1.2主軸定心軸頸徑向跳動的檢查方法 圖4-19各種主軸定心軸頸徑向跳動的檢驗方法2.1.3主軸端面跳動和軸向竄動的檢驗 圖4-20主軸端面跳動的檢驗方法圖4-21軸向竄動的檢驗方法 1錐柄短檢驗棒2磁力表架3、軸修復完畢精度檢驗記錄表3.1孔中心線徑向跳動精度檢驗記錄表檢測

13、項目1. 主軸錐孔中心線徑向跳動的檢驗方法檢測方法檢測范圍mm允許誤差mm實測mm級0.01mm0.008mm此項檢驗是在CA6140型車床上進行，將300mm錐度檢驗棒插入主軸孔中，用千分表分別在a,b處檢驗，檢驗棒對主軸處時點，允許誤差0.01mm,b處是遠端誤差0.02mm.在溜板每1m行程上0.020.04在溜板全部行程上>50010000.023.2心軸頸徑向跳動精度檢驗記錄表檢測項目2.主軸定心軸頸徑向跳動的檢查方法檢測方法檢測范圍mm允許誤差mm實測mm級0.02mm0.01mm固定百分表，使其測頭觸及主軸軸肩支承面上，沿主軸軸線加一力F，慢旋轉速主軸百分表。放置在圓周相隔

14、一定間隔的一系列位置上檢驗，其中最大誤差值就是包括軸向竄動誤差內(nèi)的軸肩支承面得跳動誤差。在溜板每1m行程上0.020.04在溜板全部行程上>50010000.023.3軸向竄動精度檢驗記錄表檢測項目3.主軸的軸向竄動檢驗方法檢測方法檢測范圍mm允許誤差mm實測mm級0.01 mm0.008mm將平頭百分表固定在機床上，使百分表測頭頂在主軸中心孔上的鋼球上，帶錐孔的主軸錐孔中插入一根錐柄短檢驗棒，中心孔中裝有鋼球，旋轉主軸檢驗，百分表讀數(shù)最大差值就是軸向的竄動數(shù)值。在溜板每1m行程上0.020.03在溜板全部行程上>50010000.023.4端面跳動精度檢驗記錄表檢測項目4.主軸的

15、端面跳動檢驗方法檢測方法檢測范圍mm允許誤差mm實測mm級將百分表測頭頂在主軸軸肩支撐面靠近邊緣的位置，旋轉主軸，分別在相隔180度的a、b兩點檢驗。百分表兩次讀數(shù)的最大差值，就是主軸支撐面的跳動數(shù)值。在溜板每1m行程上0.020.03在溜板全部行程上>50010000.024、實習體會為期一周的機械制造工藝學課程設計已經(jīng)接近尾聲，在各位老師的指導下，本次課程設計得以順利完成。通過本次機械制造工藝學課程設計，深化了自己對理論知識的理解和掌握，理論聯(lián)系實際的學習方式讓我懂得了學習的樂趣。前期以設計，計算，選型為主，后期則將重點放在校核與畫圖上。兩周時間，幾乎天天埋頭于公式、手冊之中，可謂廢

16、寢忘食。為了加強鍛煉，我采用了計算機繪圖。 并且細化到了每一個零部件的倒角、圓角；圖中的每一處重要的尺寸、結構都嚴格按照國家的相關標準設計繪制。說明書方面，也充分發(fā)揮了計算機的優(yōu)勢，結合我所掌握的全部知識，使其具有圖文并貌的頁面，并且盡量靠近畢業(yè)設計的編寫格式。盡管這次作業(yè)的時間是漫長的,過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了設計一個完整機械的步驟與方法;也對機械制圖、AutoCAD軟件有了更進一步的掌握。對我來說,收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力.在整個過程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學生最最缺少的是經(jīng)驗,沒有感性的認識,空有理論知識,有些東西很可能與實際脫節(jié)。在設計

17、的過程中還培養(yǎng)出了我們的團隊精神，大家共同解決了許多個人無法解決的問題，在這些過程中我們深刻地認識到了自己在知識的理解和接受應用方面的不足，在今后的學習過程中我們會更加努力和團結。通過此次設計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟等。學會了查相關手冊、選擇使用工藝裝備等等。總的來說，這次設計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。由于能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學們批評指正！參考文獻 1 邱言龍.機床維修技術問答M.北京：機械工業(yè)出版社，2003.  2 謝懷湘.機床修理工具及修理技術問答M.北京：機械工業(yè)出版社，2011.  3 周家華，黃倚冰.高職院校畢業(yè)設計（論文）指南M.江蘇：南京大學出版社.  4晏初宏.機械設備修理工藝學M.北京：機械工業(yè)出版社，2011. 5孫春霞.常用設備的原理與結構G江蘇常州：常州機電職業(yè)技術學院出版社，2010. 6中華人民共和國原機