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普通车床常见故障及保养策略分析

发表时间:2014-07-28 19:50【

车床是生产中常见的机械生产加工装备,它集电力电子技术、电机技术、自动化控制技术、传感技术、自动检测技术、计算机控制技术、机床、液压及气压传动技术和加工工艺等于一体,是机电一体化的典型产品。作为自动化设备,它性能优越,具有高精度、高效率和高适应性的特点,但也十分容易发生故障。

一般而言,车床在机械加工车间约占机床总数的一半,这主要是因为它的应用范围很广,可以加工各种回转表面,包括端面、外圆、内圆、锥面等,它甚至还可以加工螺纹、回转沟槽、回转成型面和滚花等。车床结构简单,主要组成部件一般有床身、床头箱、变速箱、进给箱、光杆、丝杆、溜板箱、刀架、床腿和尾架等部分,它的工作原理主要是依靠主运动和进给运动,通过车刀和工件的相对运动,使被加工的部件毛坯被切削成具备一定几何形状、尺寸和表面质量的零件。

然而,在普通车床在使用过程中,很可能会出现一些故障,若不及时排除就会直接影响生产的进行,并使车床的精度和使用寿命迅速下降。因此,对车床进行故障诊断与维修是非常重要的。我们发现,导致车床发生故障的因素主要有以下几种:机械锈蚀、机械磨损失效、电子元器件老化、插件接触不良、电流电压波动、温度变化、机床本身有隐患或灰尘等。为了提高车床的使用效率,我们有必要认真分析、总结其发生故障的原因,摸索排除故障的方法,并做好车床的保养工作。

一 造成车床使用故障的原因

故障的表现形式是多种多样的,发生的原因也常常由很多因素综合形成。普通车床使用过程中常见的故障,就其性质大概可以分为车床本身运转不正常与车床加工工件产生缺陷2 大类。造成车床使用故障的原因具体可以分为以下几种:

(一)车床零部件质量问题:车床本身的机械部件、电器元件等因自身质量原因而在工作中失灵,或者有些零件发生严重磨损,精度超差甚至已经损坏。

(二)车床安装和装配精度较差:车床安装、装配主要涉及溜板刮配,床身装配,溜板箱、进给箱及主轴箱的安装等,任何部分出现差错就有可能降低车床的精度。

(三)日常维护和保养不当:车床维护、保养的好坏可以直接影响工件的加工质量和生产效率。保养的内容主要是清洁、润滑和进行必要的调整,维护则是使车床保持良好状态、延长使用寿命、提高生产效率所必须进行的日常工作。

(四)车床的使用不合理:不同的车床有着不同的技术参数,反映了其不同的加工范围和加工能力。如果在使用过程中没有严格按车床的加工范围和本工种操作规程来操作,就不能保证车床的合理使用。

二 车床使用故障的类型及解决方法

车床的故障类型很多,按发生故障的部件不同可分为主机故障和电气故障;按性质的不同可分为车床本身运转不正常和加工零件产生缺陷;按发生故障的系统部位不同,通常可分为电气系统故障、机械系统故障、液压(气压与液压大致相同)系统故障等等。下面就几类常见的车床故障及其排除方法进行简要的叙述。

(一) 轴承类故障

传动轴是车床实现机械加工的核心部件,它在工作时承载着主要的载荷,所以是最容易发生故障的车床部件之一。如果车床主轴上单向推力球轴承等零部件产生损坏,机床用户可以准确地诊断并很快更换。如果传动轴断裂,机床用户一般可采用改大其直径尺寸、改进其内部结构、针对现场机床转速不同重新布局齿轮等方法来解决问题。

(二)主轴发热导致故障

在车床上,主轴一般都与滚动轴承或滑动轴承组装成一体,并以很高的转速旋转,从而产生较大热量。主轴轴承是主轴箱内的主要热源,如果它制造的热量没有及时排出,将导致轴承过热,使车床相应部位温度升高,从而产生热变形,严重时会使主轴与尾架不等高。这不仅影响车床本身精度和加工精度,而且会把轴承甚至主轴烧坏。主轴过热的原因可归纳为:主轴轴承间隙过小使摩擦力和摩擦热增加;在长期的全负荷车削中,主轴刚性降低,发生弯曲,传动不平稳而发热。排除该故障时应注意:要调整主轴轴承间隙使之合适;应控制润滑油的供给,疏通油路;尽量避免车床承担长期负荷。

(三)车床振动导致故障

车床在加工过程中产生振动是不可避免的,但是当振动十分剧烈时,不仅会降低被加工物品的加工精度,影响生产率,还可能加剧车床磨损,使刀具耐用度下降,这对硬质合金、陶瓷等制作的脆性刀具尤为明显。车床振动的原因有:工作时螺栓松动,安装不正确;胶带等旋转件的跳动太大,引起车床振动;主轴中心线的径向摆动过大。排除该故障时应注意:调整并紧固地脚螺栓;磨削刀具以保持切削性能;校正刀尖安装位置,使其略高于工作中心;校正胶带轮等旋转件的径向圆跳动;设法调整减小主轴摆动,若无法调整,可采用角度选配法来减小主轴摆动。

(四)噪音剧烈导致故障

噪音是车床发生故障的先兆,因此正确分析噪音产生的原因,对迅速找出故障并排除至关重要。车床开动之后,由于各运动副之间作旋转或往复直线运动,周期性地接触和分开,所以它们之间因相互运动会产生一定的振动。一般而言,噪音会随着温度的升高、负荷和磨损的增大、润滑不良等而增大。该故障的排除方法:可按运动副的接触情况调整、修复或更换零部件,使轴恢复应有的精度等;检查并疏通不畅通的管道,使需要润滑的部位有适量、清洁、符合规定要求的润滑油等。

(五) 刀架出现常见故障

对于刀架的常见故障,如果刀盘不动,可能出现的问题是机械卡阻、刀架电机烧坏或接触器、控制继电器损坏。现场应逐步排查故障原因,缩小故障范围,最后准确定位故障。如果刀盘上某刀位连续回转不停,一般是某刀位对应的霍尔元件损坏所致,将其更换即可解决。如果刀盘换刀时不到位或过位,一般是磁钢位置在圆周方向相对霍尔元件太靠前或太靠后所致,可在刀架锁紧状态下用内六方扳手先松开磁钢盘,再转动适当角度,使磁钢与霍尔元件位置相对即可。

(六) 溜板箱自动进给手柄容易脱开的故障导致溜板箱自动进给手柄容易脱开的原因有:脱落蜗杆的弹簧压力不够;蜗杆托架上的控制板与杠杆的倾角改变,迫使进给箱的移动手柄跳开或交换齿轮脱开。相应故障的排除方法:调整脱落蜗杆的弹簧压力,使脱落蜗杆在正常负荷下不脱落;焊补控制板并将挂钩处修锐;调整弹簧,若定位孔磨损可铆补后重新打孔。

(七) 床鞍下沉故障普通车床经过较长时间使用后,常常会发生床鞍下沉的现象,导致车床工作不正常,严重影响车床工作效率,甚至造成车床完全丧失工作能力。造成床鞍下沉的原因主要有:床身导轨面磨损,床鞍下导轨面磨损。在日常修理及床鞍下沉不严重时,无需修复机床导轨,通常可改变纵走刀小齿轮技术参数及溜板箱上纵向移动刻度盘刻度,以改善纵走刀小齿轮与床身齿条的啮合状况。这种方法具有简便易操作、技术难度较小、修理周期较短等优点,不过其修理效果是有限的。在床鞍下沉严重或机床大修时,应采用恢复床鞍高度的方法。

(八)机械漏油故障漏油同样是日常工作中经常出现的车床故障之一,它不仅会

浪费油料,造成直接经济损失,还会影响车床的工作性能。同时,长期渗漏对车床的安装也会带来不良后果,甚至影响日后的工作。出现这种问题应该尽快处理,以免造成严重后果。

三 车床的维护保养策略

为了保证车床在工作时正常运转,有效预防和减少车床各类故障的发生,车床的维护保养成为必不可少的日常工作之一。

(一)应定期检修车床极易发生故障或故障发生率较高的零部件、系统,比如润滑系统等等,尽量在早期发现故障的端倪,并及时检修维护,从而将故障消除于无形,保障车床的正常运行。

(二)技术人员在日常的维护保养中,不仅仅要检查有可能发生故障的零部件,更重要的是要及时对车床的各个子系统、子模块进行功能测试,并进行系统地清理和维护,以提高各个零部件的工作可靠性,从日常维护保养做起,实现车床服役寿命的最大化。

(三)技术员要做好维护保养及故障检修的记录工作,应详细记录从故障发生、分析判断到排除全过程中出现的各种问题及采取的所有措施,还要记录涉及到的相关参数和软件。

四 结语

综上所述,车床故障原因及其排除方法是在长期实践中总结出来的,又经实践证明具有良好的经济和社会效益,因而十分切实可行。普通车床常见的机械故障在各种工作中经常会发生,工作人员只有熟练地掌握了车床的工作原理,具有丰富的现场经验,才能较快地找到故障,从而判断原因,并在最短的时间内将其排除。技术人员还应对自己的工作进行总结,并尝试摸索、学习自主修复和保养车床,从而将故障诊断与预防式检修相结合,最终真正实现车床服役寿命的最大化。