普通機床在機械加工中使用得尤為普遍。其中車床是機械制造和修配中使用最廣泛的一類機床,車削加工也不失為中小企業進行生產的一種高效的加工方法。很多機械零件,車削加工是第一步。但普通機床在使用過程中,出現一些故障是常見現象,有零部件方面的,也有機床電器方面的。甚至日常維護和保養不當,操作使用不合理等都是造成故障的原因。不論是哪種原因引起的故障,都需及時查找并及時排除,否則不但會使工件的加工精度降低,造成零件的缺陷甚至廢品,而且會使機床的精度快速下降,直接影響機床的使用壽命。因此,掌握普通車床的組成及各部分功用、認真分析、排查機床發生故障的原因,總結排除故障的方法和途徑,是非常必要的。
下面以使用較為普遍的機床CA6140為例,分析普通車床的組成及故障排除方法:
1、普通車床的主要組成:
機床CA6140的主要組成部件有:主軸箱、進給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠和床身。
其中主軸箱中主軸是車床的關鍵零件,主軸旋轉精度的高低直接影響工件的加工質量,一旦主軸運轉的平穩性降低,則機床的使用價值就會降低。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設置的,在進行工件的其他表面(如端面、外圓、臺階、錐面等)車削時,只用光杠,不用絲杠。尾架也是車床的重要部分之一,主要用于安裝頂尖,以支撐較長的工件的右端;安裝鉆頭、鉸刀,進行孔的加工;也可以安裝絲錐進行攻螺紋。
2、常見故障類型及排除方法:
普通機床在使用過程中表現出的故障現象有多種形式,如車床不能正常運轉、車削過程中的震顫、加工零件表面的波紋、工件圓度誤差、主軸非正常升溫、水泵電機不工作等。但大多數的故障是通過機床的外觀表現(振動、噪音等)及被加工零件的加工精度未達到要求而表現出來的。
普通車床常見故障通常分為以下幾類:
(1)車床工作中振動
車床在加工過程中由于切削力的作用,難免會有振動現象。但是當振動超過一定程度時,不僅影響被加工零件的精度,還影響生產率,且使車床各摩擦副在振動中加劇磨損,刀具的耐用度也將隨著振動的加劇而下降,尤其是對于脆性刀具材料(如硬質合金、陶瓷等)更為顯著。
機床工作中產生振動的原因及解決措施:1)車床的地腳螺栓安裝不夠牢固,需重新將車床地腳螺栓牢固、可靠安裝。2)電動機等高速旋轉機件不平衡,需重新調整平衡。3)齒輪精度不夠,嚙合不良,應重新修復齒輪或更換精度合格的齒輪。4)皮帶傳遞運動不順暢,需更換皮帶。5)潤滑、冷卻效果不好。應保證潤滑,冷卻液需充足。
(2)噪音
任何機床在加工過程中,各運動副之間作相對運動,都會產生或大或小的聲音,只要這些聲音是規律性的、和諧的、不刺耳的工作聲音,都屬于正?,F象。反之,若聲音太大,尖銳刺耳,則屬于不正常的噪音。
噪音的產生預示著機床可能已經出現故障,因此正確分析噪音產生的原因,可以快速地查找故障并及時地排除故障。普通機床的噪音通常都發生在主軸箱、變速箱、進給箱等傳動機構,這些機構中有軸與軸承的配合、齒輪的嚙合、蝸輪蝸桿的傳動,這些配合與傳動都容易產生噪音。
1)若蝸輪蝸桿或嚙合齒輪的齒廓有缺損或變形,應予以檢查各齒輪完好程度,必要時應及時更換缺損、變形的零件;2) 若軸承有異常,應及時更換軸承,并注意潤滑。
(3)水泵電機不工作
1)水泵電機進水,線圈燒毀;可用萬用表測量檢查繞線圈,并經常檢查水位,水位不得高出水泵軸上端的防護圈,必要時更換水泵電機;2)電源線接觸不良,啟動電容損壞;檢修或更換啟動電容;
(4)加工零件出現圓度誤差:
1)主軸軸承間隙大,回轉精度低,應調整軸承間隙;2)主軸軸承磨損嚴重,應更換;3)卡盤后連接盤內孔,螺紋配合出現松動,應及時修配連接盤;4)當用兩頂尖裝夾工件時,若后頂尖頂得不緊或中心孔接觸不良,使回轉頂尖產生振動。當發現回轉頂尖產生晃動時應及時調整或更換回轉頂尖,使工件在兩頂尖間裝夾時應松緊適當。
(5)工件上有錐度產生:
1)當用一夾一頂或兩頂尖裝夾工件,若后頂尖不在主軸中心或前后頂尖不等高及前后偏移,則工件產生錐度??赏ㄟ^百分表檢測,調整尾座偏移量消除錐度。2)當用卡盤安裝工件,對工件進行縱向進給車削時,若主軸軸心線在水平面和垂直面上相對導軌的平行度超差,這種誤差在回轉體零件上表現出來的則是工件產生錐度。這時必須重新調整主軸箱安裝位置或刮研修正導軌,保證位置誤差。3)長期使用再加上保養不及時或不規范導致的導軌面磨損嚴重,使導軌直線度超差,會導致工件產生錐度。需刮研導軌或用導軌磨床磨削導軌。4)因主軸箱溫度升高導致主軸中心線傾斜,也會導致工件產生錐度。需檢查主軸是否有變形、軸承精度是否符合要求及潤滑油性能等(若因主軸彎曲造成熱變形,需修復主軸;另外檢查軸承精度是否按規定選用,且保證裝配精度,潤滑材料性能要好并注意清潔),控制主軸箱溫度在正常范圍內。5)加工中切削刃磨損,導致工件錐形。因刀具引起工件的錐度雖與機床無關,但也不容忽視,加工中多留意切削刃的變化。
(6)圓柱表面精車后有波紋:
1)卡爪呈喇叭口形狀,使工件裝夾不牢固;應修整卡爪,或更換卡爪;2)卡盤后的連接盤磨損,與主軸配合松動;應修磨連接盤或更換;3)溜板滑動表面間隙大;調整各滑板的鑲條和壓板到合適間隙,使移動平穩、輕便;4)滾動軸承滾道磨損,或滾珠磨損,或間隙過大;應調整或更換軸承,加強潤滑;5)刀架底面與小滑板表面接觸不好;修磨刀架底面與小滑板表面;6)使用尾座頂尖車削時,頂尖頂緊不穩固,或回轉頂尖間隙過大;7)進給箱、溜板箱、托架的三支承不同軸,轉動時有卡阻現象,調整進給箱、溜板箱、托架三支承的同軸度。
(7)工件精車后,端面有波紋:
1)主軸軸向竄動過大,應調整主軸后端的推力軸承;2)車削端面由中滑板控制,中滑板橫向進給不均勻,可能導致端面有波紋;應及時調整中滑板絲杠與螺母的間隙或重配螺母,并校直絲杠。除此之外,車床零部件存在的質量問題、車床本身裝配過程中的精度誤差、日常維護和保養沒有做到位、操作過程不合理等都是造成故障的原因。機械加工中,應掌握車床的各項參數,嚴格遵守操作規程,合理地使用機床,可以有效地減少或防止故障的產生。
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