普通車床故障診斷與維修.ppt

1,學習情境2.3普通機床故障診斷與維修,以CA6140臥式車床為例,2,臥式車床外形1-主軸箱2-刀架3-尾座4-床身5、9-床腿6-光杠7-絲杠8-溜板箱10-進給箱11-持輪變速機構,3,臥式車床的結構,一、主軸箱功用：支承主軸和傳動其旋轉，并使其實現起動、停止、變速和換向等。1、傳動機構：見圖1卸荷式皮帶輪：使軸1不受軸向力的作用，彎曲變形減小，并可提高傳動的平穩(wěn)性。傳動齒輪：齒輪與傳動軸的聯接情況有固定的、空套的和滑移的三種。傳動軸的支承結構：由于轉速較高，一般采用向心球軸承或圓錐滾子軸承，常用雙支承結構，也有采用三支承結構。,4,臥式車床的結構,2、主軸及其軸承：主軸前端可裝卡盤，用于夾持工件，由其帶動旋轉。主軸的旋轉精度，剛度和抗振性等對工件的加工精度和表面粗糙度有直接影響，因此要求較高。臥式車床主軸支承多采用滾動軸承，一般為前后兩點支承，對于尺寸較大的車床主軸，有采用三點支承。臥式車床主軸是空心階梯軸。內孔用于通過長棒料以及氣動，液壓等夾緊驅動裝置的傳動桿，也用于穿入鋼棒卸下頂尖。主軸前端有精密的莫氏錐孔，供安裝頂尖或心軸用。見圖2及見圖3,5,臥式車床的結構,3、開停及換向裝置：雙向多片式摩擦離合器。開停裝置用于控制主軸的起動和停止。中型機床多用機械式摩擦離合器實現。換向裝置用于改變主軸的旋轉方向。如果主軸的開停由電動機直接控制，則主軸換向通常采用改變電動機轉向來實現；如果主軸的開停由摩擦離合器，則換向裝置由同一離合器和園柱齒輪組成，大部分中型臥式機床采用這種裝置。見圖4,6,圖1CA6104型臥式車床主軸箱展開圖,7,圖2CA6140型臥式車床主軸箱展開圖,8,圖3主軸前端結構形式,9,圖4雙向片式磨擦離合器機構,10,4、制動裝置：閘帶式制動器。功用是在機床停車過程克服主軸箱中各運動部件慣性，使主軸迅速停止轉動，以縮短輔助時間。常用的有閘帶式制動器和片式制動器。見圖55、操作機構：用于控制主軸起動，停止，制動，變速，換向以及變換左右羅紋等。a.主軸開停及制動操縱機構；見圖6b.主軸變速操縱機構。見圖7,4.1.1臥式車床的結構,11,二、進給箱功用：是變換螺紋的種類和導程，以及獲得所需的各種機動進給量。,臥式車床的結構,12,1、變換螺紋導程和進給量的變速機構：進給箱中的變速機構分為基本螺距機構和增倍機構兩部分。增倍機構一般都采用滑移齒輪變速機構?；韭菥鄼C構則采用：雙軸滑移齒輪機構（如CA6140，見圖8）,臥式車床的結構,13,圖5制動器,14,圖6主軸開停及制動操縱機構,15,圖7變速操縱機構示意圖,16,圖8雙軸滑移齒輪進給箱,17,擺動齒輪機構（如CA6201，見圖217）三軸滑移公用齒輪機構（如CM6132，見圖218）2、變換螺紋種類的移換機構以及操縱機構：調整進給箱中的移換機構和掛輪架上的掛輪（如CA6140、C6201見圖216即動畫32及見圖217）單獨調整掛輪（如C616）單獨調整進給箱中的移換機構（如CM6132見圖218）,18,三、溜板箱功用：將絲桿或光桿傳來的旋轉運動變?yōu)橹本€運動并帶動刀架進給，控制刀架運動的接通、斷開和換向、機床過載保護，手動操縱刀架移動和實現快速移動。1、縱、橫向機動進給操縱機構（見圖9）縱向、橫向機動進給及快速移動由一個手柄集中控制。左右扳動手柄手柄1繞銷左右擺動手柄1下部的開口槽就撥動軸3軸向移動軸3通過杠桿7及推桿8使鼓形凸輪9轉動凸輪9的曲線槽迫使撥叉10移動操縱軸上的牙嵌式雙向離合器M6向相應方向嚙合刀架做縱向機動進給如按下手柄1上端的快速移動按鈕快速電動機啟動刀架快速縱向移動，直到松開按鈕前后扳動手柄軸14使鼓形凸輪13轉動凸輪13上的曲線槽迫使杠桿12擺動杠桿12通過撥叉11撥動軸上的牙嵌式雙向離合器M7向相應方向嚙合。如接通光杠或快速電動機刀架向前或向后橫向機動進給或快速移動，手柄1處于中間位置離合器M6、M7脫開機動進給及快速移動斷開,臥式車床的結構,19,2、開合螺母機構功用：接通或斷開從絲杠傳來的運動。車螺紋時，將開合螺母扣于絲杠上，絲杠通過開合螺母帶動溜板箱及刀架。開合螺母結構：由下半螺母和上半螺母組成，兩半螺母可沿溜板箱中豎直的燕尾形導軌上下移動。每個半螺母上裝有一個圓柱銷，它們分別插入固定在手柄軸上的槽盤的兩條曲線槽中。（見圖10）,臥式車床的結構,20,3、互鎖機構（見圖11）作用：為了避免損壞機床，在接通機動進給和快速移動時，開合螺母不應閉合。反之，合上開合螺母時，就不許接通機動進給和快速移動。,臥式車床的結構,21,4、過載保險裝置（防止過載和發(fā)生偶然事故時損壞機床的機構。作用：進給過程中，當進給力過大或刀架移動受到阻礙時，為了避免損壞傳動機構，在溜拌箱中設置有安全離合器，使刀架在過載時能自動停止進給，所以亦稱為進給的進給的過載保險裝置。,臥式車床的結構,22,圖9CA6104型縱、橫向機構進給操縱機構,23,圖10CA6104型開合螺母機構,24,圖11CA6104型臥式車床互鎖機構工作原理,25,圖12CA6104型臥式車床安全離合器,26,圖2CA6104型臥式車床安全離全器工作原理,27,圖14超越離合器,28,CA6140型臥式車床的故障處理,機床通過一段時間的工作后，各種各樣的故障會不斷出現，造成這些故障的原因很多，如零件的自然磨損、零件的材質不良、部件組裝不當、操作不按規(guī)程等都會引發(fā)故障的產生。由于引發(fā)故障的原因錯綜復雜，任何一本技術資料都不可能把各種故障全部詳細地列出來，也不可能把各種故障的排除方法全面詳細地列出來。檢修人員只有系統地學習基礎知識，根據機床的構造原理，結合典型故障的分析處理模式，用推理和綜合分析的方法來解決各類故障。我們僅對CA6140型車床的一些常見的典型故障進行具體的分析講解，將從以下三個方面分別講述各種故障的產生原因及排除方法。,29,故障種類,影響工件表面加工精度的故障,產生運動機械障礙的故障,潤滑系統產生的故障,30,影響工件表面加工精度的故障分析與檢修（列舉下列四例）,1車削外圓尺寸精度達不到要求,【故障原因分析】操作者看錯圖樣或刻度盤使用不當。車削時盲目吃刀，沒有進行試切削。量具本身有誤差或測量不正確。由于切削熱的影響，使工件尺寸發(fā)生變化?！竟收吓懦c檢修】車削時必須看清圖樣尺寸要求，正確使用刻度盤，看清刻度數值。根據加工余量放出背吃刀量，進行試切削，然后修正背吃刀量。量具使用前，必須仔細檢查和調整零位，正確掌握測量方法，實施首件檢查制度，避免批量報廢。不能在工件溫度較高時測量，如果測量，應先掌握工件的收縮情況。也可在車削時澆注切削液，降低工件的溫度。,31,2車削圓工件表面粗糙度達不到要求,【故障原因分析】車床剛性不足，如滑板的鑲條過松，傳動件(如帶輪)不平衡或主軸太松引起振動。車刀剛性不足引起松動。工件剛性不足引起松動。車刀幾何形狀不正確，如選用過小的前角、主偏角和后角。低速切削時，沒有加切削液。切削用量選擇不合適。切屑拉毛已加工的表面。【故障排除與檢修】消除或防止由于車床剛性不足而引起的不平衡或松動，正確調整車床各部分的間隙。增加車刀的剛性和正確安裝車刀。增加工件的安裝剛性。選擇合理的車刀角度(如適當增加前角，選擇合理的后角，用油石研磨切削刃)，降低切削刃表面粗糙度值。低速切削時，應加切削液。進給量不宜太大，精車余量和切削速度要選擇適當?？刂魄行嫉男螤詈团懦龅姆较?。,32,3車削工件時出現橢圓或棱圓(即多棱形),【故障原因分析】主軸的軸承間隙過大。主軸軸承磨損?；瑒虞S承的主軸軸頸磨損或橢圓度過大。主軸軸承套的外徑或主軸箱體的軸孔呈橢圓，或相互配合間隙過大。卡盤后面的連接盤的內孔、螺紋配合松動。毛坯余量不均勻，在切削過程中吃刀量發(fā)生變化。工件用兩頂尖安裝時，中心孔接觸不良，或后頂尖頂得不緊，以及可使用的回轉頂尖產生扭動?！竟收吓懦c檢修】調整軸承的問隙。更換滾動軸承。修磨軸頸或重新刮研軸承?？筛鼡Q軸承外套或修正主軸箱的軸孔。重新修配卡盤后面的連接盤。在此道工序前增加一道或兩道粗車工序，使毛坯余量基本均勻，以減小復映誤差，再進行此道工序加工。工件在兩頂尖間安裝必須松緊適當。發(fā)現回轉頂尖產生扭動，必須及時修理或更換。,33,4車削時工件出現錐度,【故障原因分析】用卡盤安裝工件縱進給車削時，產生錐度是由于主軸軸心線在水平面和垂直面上相對溜板移動導軌的平行度超差。車床安裝時使床身扭曲，或調整墊鐵松動，引起導軌精度發(fā)生變化。床身導軌面嚴重磨損，主要的三項精度均已超差：導軌在水平面內的直線度超差；由于棱形導軌和平導軌磨損量不等，使溜板移動時產生傾斜誤差；導軌在垂直面內的直線度超差。用一夾一頂或兩頂尖安裝工件時，由于后頂尖不在主軸的軸線上，或前、后頂尖不等高及前后偏移。用小滑板車外圓時產生錐度，是小滑板的位置不正，即小滑板的刻線沒有與中滑板的零線對準。工件安裝時懸臂較長，車削時因徑向切削力影響使前端讓開，產生錐度。由于主軸箱溫升過高，引起機床熱變形。切削刃不耐磨，中途逐漸磨損，引起工件呈錐形。刀具的影響雖不屬車床本身的原因，但這個因素絕不可忽視。,34,【故障排除與檢修】必須重新檢查并調整主軸箱安裝位置和刮研修正導軌。a檢查主軸錐孔中心線和尾座頂尖套錐孔中心線對溜板移動的等高度。對于CA6140型臥式車床允差為006mm，并且只可尾座高，如圖1所示。用百分表及磁性表架、檢驗棒、6號和5號莫氏錐柄頂尖各一件，移動溜板，在檢驗棒兩端處的上母線上檢測。b檢查溜板移動對主軸中心線的平行度，如圖2所示。在300mm的測量長度上，在a母線上測量允差為003mm，只允許伸出的一端向上翹，在b母線上測量允差為0015mm，只允許伸出端向操作方面偏。,35,【故障排除與檢修】c若上述兩項檢查測得的數值超過允差值，即可考慮進行修復。修理方法如圖3所示，利用刮刀和刮研平板來修刮主軸箱的安裝面，以尾座頂尖套錐孔中心線為基礎，通過修刮和調整，使這兩項精度均達到要求。,必須檢查并調整床身導軌的傾斜值。a檢查溜板移動時的傾斜值，按規(guī)定在溜板每1000mm行程上允差為0.03mml000mm；溜板全部行程小于或等于500mm，允差為0.02mm1000mm。b.若上述檢查測得的傾斜值超差，則可通過調整墊塊和緊固地腳螺栓來使傾斜值符合要求；如果地腳螺栓與車床基礎問發(fā)生松動，就需清理基礎，重新預埋地腳螺栓。,36,【故障排除與檢修】刮研導軌甚至用導軌磨床磨削導軌以恢復這三項主要精度，使之達到標準。這已屬于大修或項修的范疇了。可調整尾座偏移量，使頂尖對準主軸中心線，調整尾座兩側的橫向螺釘以及調整尾座底座的高度，用墊片來補償尾座底座的磨損或刮研底座來使前、后頂尖等高。使用小滑板車外圓，必須事先檢查小滑板上的刻線是否與中滑板的零線對準。盡量減小工件的伸出長度，或另一端用尾座頂尖支頂，增加工件的安裝剛性。檢查并解決引起主軸箱溫升的各種情況。a檢查所用潤滑油是否合適，應選用LAN46全損耗系統用潤滑油，應按要求定期換油，各箱的油面不低于油標中心線。檢查主軸箱油窗是否來油。b檢查主軸前軸承潤滑油的供油量，供油量過多時，軸承不但不能冷卻潤滑，反而會因嚴重的攪拌現象而使軸承發(fā)熱。當然，供油量過少時，溫度也會上升。c按規(guī)定要求調整主軸。及時修正刀具，正確選擇刀具材料、主軸轉速和進給量。,37,產生運動機械障礙的故障（列舉四例）,1發(fā)生悶車現象【故障原因分析】主軸在切削負荷較大時，出現了轉速明顯地低于標牌轉速或者自動停車現象。故障產生的常見原因是由于主軸箱中的片式摩擦離合器的摩擦片間隙調整過大，或者摩擦片、擺桿、滑環(huán)等零件磨損嚴重。如果電動機的傳動帶調節(jié)過松也會出現這種情況?！竟收吓懦c檢修】首先應檢查并調整電動機傳動帶的松緊程度，然后再調整摩擦離合器的摩擦片間隙。如果還不能解決問題，應檢查相關件的磨損情況，如內、外摩擦片、擺桿、滑環(huán)等件的工作表面是否產生嚴重磨損。發(fā)現問題，應及時進行修理或更換。,38,2發(fā)生切削自振現象【故障原因分析】用切槽刀切槽時，或者加工工件外圓切削負載較大時，在切削過程中會發(fā)生刀具相對工件的振動。切削自振現象的產生及其振動的強弱與設備切削系統的動剛度、工件的切削剛度及切削條件有關。當切削條件改變以后，切削自振現象仍然不能排除，主要應檢查設備切削系統動剛度的下降情況。尤其主軸前軸承的徑向間隙過大，溜板與床身導軌之問的接觸面積過小等原因都容易產生這種現象。【故障排除與檢修】首先要將主軸前軸承安裝正確、間隙調整合適，使主軸錐孔中心線的徑向圓跳動值符合要求。在此基礎上，再對溜板和床身導軌進行檢查和刮修，提高其接觸剛度。若還不能解決問題，應對切削系統相關零件的配合關系逐個進行檢查，發(fā)現影響動剛度的因素，務必進行排除。,39,3重切削時主軸轉速低于標牌上的轉速，甚至發(fā)生停機現象【故障原因分析】主軸箱內的摩擦離合器調整過松；或者是調整好的摩擦片，因機床切削超荷，摩擦片之間產生相對滑動，甚至表面被研出較深的溝道；如果表面滲碳硬層被全部磨掉時，摩擦離合器就失去效能。摩擦離合器操縱機構接頭與垂直桿的連接松動。摩擦離合器軸上的元寶銷、滑套和拉桿嚴重磨損(下圖示)。而摩擦離合器軸上的彈簧銷或調整壓力的螺母松動。主軸箱內集中操縱手柄的銷子或滑塊磨損，手柄定位彈簧過松使齒輪脫開。主電動機傳動V帶調節(jié)過松。,40,【故障排除與檢修】調整摩擦離合器，修磨或更換摩擦片。調整時先將手柄18扳到需要調整到的正轉或反轉的準確位置上，然后把彈簧定位銷2(左圖)用螺釘旋具按到軸1內，同時撥動調整螺母3，直到螺母壓緊離合器的摩擦片為止，再將手柄扳到停車的中間位置，此時兩邊的摩擦片均應放松，再將螺母3向壓緊方向撥動47個圓口，并使定位銷2重新卡入螺母3的圓口中，防止螺母在轉動時松動。打開配電箱蓋，軸之間不發(fā)生松動。修焊或更換元寶銷、滑套和拉桿。檢查定位銷中的彈簧是否失效，如果缺少彈性就要換新的彈簧，調整好螺母后，把彈簧定位銷卡入螺母的圓口中，防止螺母在轉動時松動。更換銷子、滑塊，選擇彈力較強的彈簧，使手柄定位靈活可靠，確保齒輪嚙合傳動正常。主電動機裝在前床腿內，打開前床腿上的蓋板，旋轉電動機底板上的螺母來調整電動機的位置，可使兩V帶輪的距離縮小或增大，此例中應使兩帶輪距離增大，使V帶張緊。（右圖）,41,4停機后主軸有自轉現象或制動時間太長【故障原因分析】摩擦離合器調整過緊，停機后摩擦片仍未完全脫開。主軸制動機構制動力不夠?！竟收吓懦c檢修】調整好摩擦離合器(如上例所述)。調整主軸制動機構，制動輪裝在軸上，制動輪的外面包有制動帶。CA6140型車床制動器有兩種類似的結構：一種如左圖所示，制動帶的拉緊程度由調節(jié)螺釘13來調整；另一種如右圖所示，調整螺釘2和螺母1來拉緊制動帶3，調整后檢查當離合器壓緊時制動帶必須完全松開，否則應把調節(jié)螺釘稍微松開一些，控制在主軸轉速為320rmin時，23轉制動。,42,潤滑系統產生的故障,1主軸箱油窗不滴油【故障原因分析】油箱內缺油或濾油器、油管堵塞。油泵磨損，壓力過小或油量過小。進油管漏壓?！竟收吓懦c檢修】檢查油箱里是否有潤滑油；清洗濾油器(包括粗濾油器和精濾油器)，疏通油管。檢查修理或更換油泵。檢查漏壓點，擰緊管接頭。,43,2車床的潤滑不良【故障原因分析】沒有按規(guī)定對各摩擦面和潤滑系統加油。車床零件的所有摩擦面，應全面按期進行潤滑，以保證車床工作的可靠性，并減少零件的磨損及功率的損失。【故障排除與檢修】車床的潤滑系統圖如右圖所示。,車床潤滑系統圖46-LAN46號全損耗系統用油；一2號鈣基潤滑脂油類兩班制換(添)油天數,44,加油規(guī)定：車床采用LAN46號全損耗系統用潤滑油，主軸箱及進給箱采用箱外循環(huán)強制潤滑。油箱和溜板箱的潤滑油在兩班制的車間約5060天更換一次，但第一次和第二次應為10天或20天更換以便排出試車時未能洗凈的污物。廢油放凈后，儲油箱和油線要用干凈煤油徹底洗凈，注入的油應用網過濾。油面不得低于油標中心線。油泵由主電機拖動，把潤滑油打到主軸箱和進給箱內。開機后應檢查主軸箱油窗是否出油。啟動主電機1min后主軸箱內應造成油霧，各部可得到潤滑油，主軸方可啟動。進給箱上有儲油槽，使油泵出的油潤滑各點。最后潤滑油流回油箱。主軸箱后端三角形濾油器，每周應用煤油清洗一次。溜板箱下部是儲油槽，應把油注到油標的中心線上。床鞍和床身導軌的潤滑是由床鞍內油盒供給潤滑油的。每班加一次油，加油時旋轉床鞍手柄將滑板移至床鞍后方或前方，在床鞍中部的油盒中加油，溜板箱上有儲油槽，由羊毛線引油潤滑各軸承。蝸桿和部分齒輪浸在油中，當轉動時，油霧潤滑各齒輪，當油位低于油標時應打開加油孔向溜板箱內注油。刀架和橫向絲杠用油槍加油。床鞍防護油氈，每周用煤油清洗一次，并及時更換已磨損的油氈。交換齒輪軸頭有一塞子，每班擰動一次，使軸內的2號鈣基潤滑脂供應軸與套之間的潤滑。床尾套簡和絲杠、螺母的潤滑可用油槍每班加油一次。絲杠、光杠及變向杠的軸頸潤滑由后托架的儲油槽內的羊毛線引油，每班注油一次。變向機構的立軸每星期應注油一次(在電氣箱內)。,45,CA6140型普通車床電氣故障的分析,1、車床電路圖,46,2、故障檢測流程（一）,47,2、故障檢測流程（二）,48,2、故障檢測流程（三）,49,3.故障分析與處理,(1)主軸電動機接觸器KM不能吸合【故障原因分析】傳動帶罩殼沒有裝好，限位開關S01沒有閉合。帶自鎖停止按鈕SBl沒有復位。熱繼電器FRl脫扣。KM接觸器線圈燒壞或開路。熔斷器FU3熔絲斷?？刂凭€路斷線或松脫?！竟收吓懦c檢修】重新裝好傳動帶罩殼，壓迫限位。旋轉拔出停止按鈕SBl。查出脫扣原因