组合机床故障诊断和项目修理分析论文

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　　1问题的提出

　　随着机床使用时间的增加，机床的主要零部件受到疲劳破坏的影响，加工出的工件位置度不能达到标准，该机床对螺纹底孔的钻孔精度一般要求位置度在0.40mm以内。在项修之前的主要超差类型就是孔径超差和位置度超差，如图1所示，因此，必修进行项修。

　　2原因分析

　　影响机床加工精度的因素有很多，针对本次面对的是需要项修的机床，所以从以下两个方面来分析超差的原因:

　　2.1工装夹具的变形引起的加工误差

　　在实际加工时，用百分表在夹具体的各个主要受力面进行测量。结果显示百分表只是在夹紧时有瞬时跳动，然后回到原来的读数，在整个加工过程中基本保证读数不变，所以工装夹具的变形不是影响精度超差的主要原因。

　　2.2机床各个运动件间的磨损引起的加工误差

　　经过检查发现，动力头下方的导轨带磨损严重，压板及楔铁间隙很大超过1mm，主轴及刀杆有明显晃动以及钻模板上的钻套内孔与刀具间隙偏大。所以基本确定各个运动件间的磨损是加工精度超差的主要因素。3原因诊断经过原因分析已经知道了，造成精度超差的主要原因基本确定是零件的磨损，接下来我们就根据两个主要的超差现象对各个磨损部位进行分析，在确定成因之后进行修复。从而完成项修，恢复机床精度。(1)导轨带磨损严重这使得，动力头与床身的接触面不平，从而两者不在平行。主轴的位置与夹具体上的钻套之间有了夹角，影响加工精度。并且使动力头与导轨直接接触，会划伤导轨，影响导轨的导向作用。在拆解时发现机床的润滑油槽有堵塞现象，所以导轨带的磨损除了长期使用，还有个主要原因就是润滑的不稳定，加剧了磨损的发生。因此在后期修复时，一定要清理或更换。(2)压板和楔铁的间隙过大，使得床身与动力头之间的自由度增加，在加工时会导致动力头震动和爬行，从而影响加工精度。在拆解时同样发现润滑油槽的堵塞，这也是加剧其磨损的原因。(3)在组合机床加工工件时，最终与工件接触的是刀具。而刀具是通过刀杆连接在主轴上的。所以主轴的晃动和刀杆与主轴间的间隙过大，都使得刀具在加工过程中，位置不固定，跳动过大。在拆解主轴箱时发现，箱体内的油里面混入大量的切削液，且有的轴承出现锈蚀的情况，这才导致了主轴跳动。另外主轴箱自身的润滑油泵不工作也是造成这一现象的一个原因。(4)钻套的作用就是定位和导向，钻套内孔的磨损直接的结果就是定位性降低，尤其在机床存在以上几种情况是尤其明显。钻套在工作时直接与刀具也就是钻头接触，由于两者之间的间隙较小，所以长期工作之后必然会磨损。加之本机床的主轴因为以上的原因，刀具与钻套很难再一条直线上。因此磨损尤为严重，同时也缩短了刀具的使用寿命。

　　4项目修理的实施

　　通过以上的分析及诊断可以明确项修的主要目标，然后按步骤进行修缮。［2］

　　4.1机床的拆卸

　　将机床进行局部的拆解，将防护板卸下。然后把液压油管、电线拆下。最后把压板、斜铁拆下，把动力头、导轨吊下。在拆解是要注意安全操作，尤其在吊装时，一定要确定吊环孔是否完好，以免发生危险。导轨和压板磨损比较严重，及时送往修理车间按照原图纸要求进行磨削修复，同时机床上其他的小零件如有损毁也要送修或者按图纸重做。

　　4.2机床的清理和检查

　　清理机床各个润滑点，包括油管、接头、油孔、油槽以及分配器。保证各处畅通，保证润滑的稳定性。

　　4.3对机床受损零部件进行项修

　　将磨损严重的导轨带换下，并进行刮研。刮研的过程首先是粗刮，用粗刮刀进行，并使刀迹连成一片。第一遍粗刮时，可按着导轨纵向的45°方向进行，第二遍刮研则按上一遍的垂直方向进行(即90°交叉)，连续推刮工件表面。在整个刮研面上刮研深度应均匀，不允许出现中间高、四周低的现象。当粗刮到每刮方的研点数有2－3点时，就可以进行细刮了。细刮用细刮刀进行，在粗刮的基础上进一步增加接触点。刮研时，刀迹宽度应在6－8mm，长10－25mm，刮深0.01－0.02mm。按一定方向依次刮研，刀迹按点子分布且可连刀刮。刮第二遍时应在与上一遍交叉45°－60°的方向上进行。在刮研中，应将高点周围的部分也刮去，以使周围的次高点容易显示出来，可节省刮研时间。同时要防止刮刀倾斜，在回程时将刮研面拉出深痕。细刮后的点子一般在每个刮方有12－15点即可［3］。在修复刀杆时选用电镀铬。因为用电镀法修复磨损的零件时，不仅能恢复零件的尺寸，还能改善零件的表面性能，如提高硬度、耐磨性、耐腐蚀性等［4］。并且相对重新购买新的刀杆，更加的节约资金。

　　4.4机床的装配

　　装配的过程基本上与拆解的过程相反。遵循由局部到整体的装配过程。在装配过程中同样要注意，装配不是简单的零件堆积，而是功能的组合，每个结构的设计和装配力的松紧都将对机床的精度产生影响。由于之前主轴箱已经装配完毕，所以本次装配的重点就是压板及楔铁的配装。压板的间隙要用塞尺检验，要做到前后大概一致，保证有间隙，且间隙小于0.05mm。楔铁同样严格控制好间隙。因为压板和楔铁直接控制着主轴箱的移动稳定性，这是保证精度的重要环节。在机床整体装配之后，先进性空转试车，在没有问题之后进行试加工。试加工合格之后，如图3所示，对机床进行喷漆处理。

　　5检查与验证

　　通过一段时间的试车，发现机床精度达到项修的预期目标，且运行比较稳定。加工的工间的工废率在3‰左右，达到了生产的要求，取得了良好的效果。

　　6结语

　　机械设备，在经过长期的使用之后。总会因为不同的部件老化，而失去机床原有的机械性能。因此科学的分析老化的原因以及其造成的影响，对机械的维修保养有着重要的的作用。

　　参考文献

　　［1］滕伟．组合机床的配置形式及结构方案研究［J］．装备制造技术．2011(5):142－143．

　　［2］吴先文．机械维修技术［M］－第二版－北京:人民邮电出版社，2012:2－3．

　　［3］王超．滚动轴承的装配方法研究［J］．齐齐哈尔大学学报．2011(6):74．

　　［4］郭佳萍，刘霞．机械零件的常用修复方法［J］．机械设计与制造工程．2013(5):83－85．

　　［5］郭安斌．变速箱体两侧面钻孔组合机床夹具设计［J］．科技向导．2012(33):343－346．

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