淺談CA6140A臥式車床的維修

1、河北機電職業(yè)技術學院（論文）河北機電職業(yè)技術學院畢業(yè)設計論文淺談CA6140A臥式車床的維修 2016 屆 機械工程 系專 業(yè) 機電設備維修與管 學 號 021223130106 學生姓名 劉鵬飛 指導教師 孫志平 完成日期 2016年 6月 24日畢業(yè)設計（論文）任務書 畢業(yè)設計（論文）題目： 淺談CA6140A臥式車床的維修 專業(yè)： 機電設備維修與管理 姓名： 劉鵬飛 畢業(yè)設計（論文）工作起止時間： 畢業(yè)設計（論文）的內(nèi)容要求：科學技術的發(fā)展，對機械產(chǎn)品提出了高精度高復雜性的要求，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快，這對機床設備不僅提出了精度和效率的要求，而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。CA

2、6140A臥式車床是在CA6140臥式車床的基礎上不斷改進完善發(fā)展的新品種。是現(xiàn)代機床技術水平的重要標志。是衡量機械制造工藝水平的重要指標，因此，如何更好的使用機床是一個很重要的問題。由于機床是一種價格昂貴的精密設備，因此，其維護更是不容忽視。指導教師： 孫志平 2016年1月5日目錄摘要1引言2第一章CA6140A臥式車床概述31.1 CA6140A臥式車床結構部件及功能31.2 CA6140A臥式車床的主要技術參數(shù)41.3 CA6140A臥式車床結構特點4第二章 CA6140A臥式車床分析與維修52.1、影響表面加工精度的故障52.1.1 車削外圓尺寸達不到要求52.1.2車削圓工件表面粗

3、糙度達布到要求52.1.3 精車圓柱表面時出現(xiàn)混亂的波紋62.1.4 用小滑板移動動作精車時出現(xiàn)工件母線直線度降低或表面粗糙度值增大6分析72.1.5 精車外徑時圓周表面上固定的位置上有一節(jié)波紋72.1.6 工件精車端面后出現(xiàn)端面振擺超和有波紋72.1.7 對精車后的工件端面，車床表面直線度發(fā)生讀數(shù)差值72.2、產(chǎn)生運動機械障礙的故障82.2.1 發(fā)生悶車現(xiàn)象82.2.2 發(fā)生切削自振現(xiàn)象82.2.3 停機后主軸有自轉(zhuǎn)現(xiàn)象或制動時間太長82.2.4 主軸箱變速手柄桿 指向轉(zhuǎn)速數(shù)字的位置不準92.2.5 主軸箱某一擋或幾擋轉(zhuǎn)動噪聲特別大92.2.6 溜板箱內(nèi)自動進給手柄容易脫開92.3、潤滑系統(tǒng)

4、產(chǎn)生的故障102.3.1 主軸箱內(nèi)窗不滴油102.3.2 主軸箱手柄座軸端漏油102.3.3 主軸箱軸端法蘭盤處漏油102.3.4 溜板箱軸端漏油112.4、機床電氣的安裝與維修112.4.1 CA6140A型普通車床電力拖動特點112.4.2 CA6140A型普通車床的電氣控制電路11致謝13參考文獻134摘要科學技術的發(fā)展，對機械產(chǎn)品提出了高精度高復雜性的要求，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快，這對機床設備不僅提出了精度和效率的要求，而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。CA6140A臥式車床是在CA6140臥式車床的基礎上不斷改進完善發(fā)展的新品種。是現(xiàn)代機床技術水平的重要標志。是衡量機械制造工

5、藝水平的重要指標，因此，如何更好的使用機床是一個很重要的問題。由于機床是一種價格昂貴的精密設備，因此，其維護更是不容忽視?！娟P鍵字】結構特點、功能、主軸箱、傳動系統(tǒng)、機械部分改造、故障分析與檢修14引言車床主要用于內(nèi)圓、外圓和螺紋等成型面加工的金屬切削機器。車床是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床。車床發(fā)展 古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉(zhuǎn)，并手持刀具而進行切削的。 腳踏車床 1797年，英國機械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制

6、了用絲杠傳動刀架的現(xiàn)代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機構來改變主軸轉(zhuǎn)速。 為了提高機械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床。 1848年，美國又出現(xiàn)回輪車床 1873年，美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床，不久他又制成三軸自動車床 20世紀初出現(xiàn)了由單獨電機驅(qū)動的帶有齒輪變速箱的車床。 第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機械工業(yè)的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿

7、孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數(shù)控技術于60年代開始用于車床，70年代后得到迅速發(fā)展。第一章CA6140A臥式車床概述CA6140A臥式車床是在CA6140臥式車床的基礎上不斷改進完善，發(fā)展的新品種。CA6140A臥式車床采用齒輪有級變速，變速范圍較寬，加工范圍大，可在低速時加工大模數(shù)蝸桿，并有高速細進給量；主軸孔徑較大，看通過較粗的加工棒料。CA6140A臥式車床是一種主軸水平布置，用于車削圓柱面、圓錐面、端面、螺紋、成形面等使用范圍較廣的車床。臥式車床的精度等級共劃分為三種等級，即普通精度級P，精密級M和高精度級。GCA6140A臥式車床的精度符合國家標準GB/T4020-1997

8、臥式車床精度檢驗的要求。1.1 CA6140A臥式車床結構部件及功能（1） 主軸箱。它是裝有主軸的箱形部件。主軸箱固定在床身的左端，內(nèi)部裝有主軸和變速傳動機構。工件通過卡盤等夾具，裝在主軸前端。在主電動機驅(qū)動下，動力經(jīng)主軸箱的變速傳動機構傳給主軸，使主軸帶動工件按規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)主運動。（2） 進給箱。它是裝有近給變換機構的箱形部件。作用是變換進給量，并把運動傳給溜板箱。（3） 溜板箱。它是用于驅(qū)動溜板移動的傳動箱。作用是帶動刀架實現(xiàn)縱向和橫向進給、螺紋切削運動或快速移動。（4） 刀架。它也稱方刀架，主要用于安裝刀具，并可作移動或回轉(zhuǎn)?？赏瑫r安裝四把刀具，可快速手動換刀，按需要手動轉(zhuǎn)位使用

9、。（5） 尾座。主要配合主軸箱支承工作或加工工具的部件。功能是用后頂尖支承長工件；還可以在尾座套筒內(nèi)安裝鉆頭、鉸刀等孔加工工具，采用手動進給進行空加工；也可橫向調(diào)整尾座體車削錐軸。（6） 床身。它是用于支承和連接若干部件。部件都安裝在床身上以保持部件相互位置精度。1.2 CA6140A臥式車床的主要技術參數(shù)項目單位技術參數(shù)床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑（主參數(shù)）mm400最大工件長度（第三主參數(shù)）mm750、1000、1500、2000刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑mm210主軸孔前端錐度莫氏6號尾座主軸孔錐度莫氏5號裝刀基面至主軸中心線距離mm26主軸轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)24種/反轉(zhuǎn)12種r/min111600/141

10、650進給量縱向64種/橫向64種mm/r0.0286.33/0.0143016車削螺紋米制20種/模數(shù)制39種1192/0.2548.英制20種/徑節(jié)制37種224（牙/in）/196（op）主電動機型號/功率/轉(zhuǎn)速Y132m-4左/7.5kw/(1450r/min)主軸孔徑mm52機床質(zhì)量kg1999/2070/2220/2570機床外形尺寸（長x寬x高）mm(2418/2668/3168/3668)x1000x12671.3 CA6140A臥式車床結構特點 （1）床身寬于一般車床，具有較高的剛度，導軌面經(jīng)中頻淬火，經(jīng)久耐磨。（2）機床操作靈使集中，滑板沒有快移機構。采用單手柄形象化操作，

11、宜人性好。（3）機床結構剛度與傳動剛度均高于一般車床，功率利用率高，適于強力切削。第二章 CA6140A臥式車床分析與維修 機床通過一段時間的工作后，各種各樣的故障會不斷出現(xiàn)，如零件的自然破損·零件的材質(zhì)不良·部件組裝部不當·操作不按規(guī)程等都會引發(fā)故障的產(chǎn)生。根據(jù)機床的維修原理，結合典故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。2.1、影響表面加工精度的故障 2.1.1 車削外圓尺寸達不到要求【故障原因分析】（1） 操作者看錯回樣回刻度使用不當（2） 車削時盲目吃刀，沒有試切削（3） 量具本身有誤差或測量不準確（4） 由于切削熱的影響，使工件尺寸發(fā)

12、生變化【故障排除與檢修】（1） 車削時必須看清回樣尺寸要求，正確使用刻度盤，看清刻度數(shù)值。（2） 量具使用前必須仔細檢查和調(diào)整零位，搖臂鉆床正確掌握測量方法，實施首件檢查制度，避免批量報廢。（3） 根據(jù)加工余量放出被吃刀量，進行試刀削，然后修正被吃到量。（4） 不能在工件溫度較高時測量，應先掌握工件的收縮情況。也可在車削時澆注切削液，降工作的溫度。2.1.2車削圓工件表面粗糙度達布到要求 分析 （1） 車床剛性不足，入滑板的鑲條過松，傳動件不平衡或主軸太松引起振動。（2） 車刀剛性不足引起松動。（3） 工件剛性不足引起松動。（4） 低速切削時沒有加切削液。（5） 切削用量選擇不合適。（6） 切

13、削拉毛已加工的表面。檢修（1） 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(diào)整車床各部分的間隙。（2） 增加車刀的剛性和正確安裝車刀。（3） 增加工件的安裝剛性。（4） 低速切削時應加切削液。（5） 進給量不宜太大，精車余量和切削速度要選擇適當。（6） 控制切削的形狀和排出的方向。2.1.3 精車圓柱表面時出現(xiàn)混亂的波紋分析（1） 主軸的軸向游隙超差。（2） 主軸的滾動軸承滾道磨損，某粒滾珠磨損，或間隙過大。（3） 主軸的滾動軸承外圈與主軸箱主軸孔的間隙過大。（4） 用卡盤夾持工件切削時，因卡盤后面的連接盤磨損而與主軸配合松動，車床使工件在車削中不穩(wěn)定；或卡爪呈喇叭孔形狀使工件夾緊不

14、牢。（5） 溜板車床滑動表面之間間隙過大。（6） 進給箱·溜板箱·托架的二支承不同軸，轉(zhuǎn)動時有卡阻現(xiàn)象。儉修（1） 可調(diào)整主軸后端的推力軸承的間隙。（2） 應調(diào)整或更換主軸的滾動軸承，并加強潤滑。（3） 用千分尺·氣缸表等檢查主軸孔。車床圓度允許誤差為0·012mm，圓柱度允許誤差為0·01mm，前后軸孔的同軸度允許誤差為0.015mm，軸承外圈與主軸孔的配合過盈量為00.02mm。如果超差值過大無法用局部鍍鎳的方法修復，則可采用鏿孔鑲套的辦法解決。（4） 可先行并緊卡盤后面的連接盤及安裝卡盤的螺釘。如果是卡爪喇叭時，一般用加墊銅皮的方法即可解

15、決。（5） 找正光杠、絲杠與床身導軌的平行度，校正托架的安裝位置，調(diào)整進給箱、溜板箱、托架二支承的同軸度，使安鞍在移動時無卡阻現(xiàn)象。2.1.4 用小滑板移動動作精車時出現(xiàn)工件母線直線度降低或表面粗糙度值增大分析（1） 小滑板導軌底面度及燕尾-的直線超差，使小滑板移動的軌跡與主軸軸心不平行。（2） 小滑板與導軌滑動間隙調(diào)整不合適。（3） 小滑板絲杠彎曲螺母不同軸。儉修（1） 刮研修正小滑板導軌及燕尾。（2） 調(diào)整-條使之松緊合適。（3） 校正調(diào)直使之同軸。2.1.5 精車外徑時圓周表面上固定的位置上有一節(jié)波紋分析。（1） 齒條表面在某處-出或齒條之間的接縫不良或某粒齒齒厚與眾不同。儉修（1） 仔

16、細校正齒條的接縫配合處，如遇到齒條上某處一齒特粗，可車床修整該與其他齒的齒厚相同，如某一齒特細，可考慮更換齒條。（2）2.1.6 工件精車端面后出現(xiàn)端面振擺超和有波紋分析（1） 主軸軸向-動過大。（2） 中滑板橫向進給不均勻。（3） 中滑板絲杠彎曲與螺母間隙過大。儉修（1） 調(diào)整主軸后端的推力軸承。（2） 檢查傳動齒輪的齒合間隙，并調(diào)整中滑板的-條間隙。（3） 調(diào)整中滑板板絲杠與螺母的間隙或重配螺母，并校直絲杠。2.1.7 對精車后的工件端面，車床表面直線度發(fā)生讀數(shù)差值分析（1） 理論上講，在測量車刀本身運動軌跡時，在工件端面的前半徑內(nèi)，百分表的讀數(shù)應該不變的。出現(xiàn)讀數(shù)-值說明床鞍的上導軌面直

17、。（2） 與床鞍上導軌相配合的-條有-動。儉修（1） 測量床鞍上導軌燕尾面的直線度全長允-為0.02mm，如果確定存在較大誤差時應刮研修直，并對燕尾導軌的平行度進行測量，導軌的平行度允差為0.002mm。（2） 檢查修理中滑板下與車床鞍相配合的-條。2.2、產(chǎn)生運動機械障礙的故障2.2.1 發(fā)生悶車現(xiàn)象分析主軸在切削負荷較大時，出現(xiàn)了轉(zhuǎn)速明顯地低于標牌轉(zhuǎn)速或者自動停車現(xiàn)象。故障產(chǎn)生的常見原因是由于主軸箱中的片式摩損離合器的摩擦片間隙調(diào)整過大，或者摩擦與擺杠、滑環(huán)等零件磨損嚴重。普通車床如果電動機的傳動帶調(diào)節(jié)過松也會出現(xiàn)這種情況。儉修首先應檢查并調(diào)整電動機傳動帶的松緊程度，然后再調(diào)整摩擦離合器的

18、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(nèi)，外摩擦片、擺杠、滑環(huán)等件的工作表面是否產(chǎn)生嚴重磨損。發(fā)現(xiàn)問題應該及時進行修理或更換。2.2.2 發(fā)生切削自振現(xiàn)象分析 用切-刀切-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(xiàn)象的產(chǎn)生及其振動的強弱與設備切削系統(tǒng)的動則度，工件的切削剛度及切削條件有關。普通車床當切削條件改變以后，切削自振現(xiàn)象仍然不能排除，主要應檢查設備切削系統(tǒng)剛度的下降情況。尤其主軸前軸承的徑向間隙過大，溜板與床身導軌之間的接觸面積過小等原因都容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。儉修 首先要將主軸前軸承安裝正確，間隙調(diào)整合適，使主軸-孔中心線的徑

19、向圓跳動值等要求。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(tǒng)相關零件的配合關系逐個進行檢查，發(fā)現(xiàn)影響動剛度的因素，務必進行排除。2.2.3 停機后主軸有自轉(zhuǎn)現(xiàn)象或制動時間太長分析（1） 摩擦離合器調(diào)整過緊，停機后摩擦片仍未完全脫開。（2） 主軸制動機力不夠。儉修（1） 調(diào)整好摩擦離合器。（2） 調(diào)整主軸制動機構，制動輪的外面包有制動帶。普通車床調(diào)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(diào)節(jié)螺釘銷釘銷微松開一些，控制在主軸轉(zhuǎn)速為32or/raim時。2-3轉(zhuǎn)制動。2.2.4 主軸箱變速手柄桿 指向轉(zhuǎn)速數(shù)字的位置不準分析主軸箱變速機構有鏈

20、條傳動，鏈條松動了變速位置就不準。儉修主軸箱變速機構有鏈條調(diào)整方法：松開螺釘，轉(zhuǎn)動偏心軸調(diào)整鏈條松緊，使轉(zhuǎn)速手柄桿指向轉(zhuǎn)速數(shù)字中央，緊上螺釘使鋼鋼球壓鋼球，將偏心緊固在主軸箱體上。2.2.5 主軸箱某一擋或幾擋轉(zhuǎn)動噪聲特別大分析（1）主軸箱內(nèi)傳遞這一擋成幾擋轉(zhuǎn)速的齒合齒輪齒廓有缺損或變形。（2）這一擋或幾擋轉(zhuǎn)速涉及的軸承有異常。 儉修（1） 根據(jù)車床主運動傳動鏈查出傳遞這一擋或幾擋轉(zhuǎn)速的有關齒合齒輪，車床進行分析，對有關齒輪廓逐一進行檢查，明顯的缺損能憑肉眼看不到的變形，也會導致噪聲的增大。調(diào)換產(chǎn)生噪聲齒輪，問題就能解決。（2） 如果傳動鏈中有關傳動軸的軸承有異常，也可以采用上述方法通過轉(zhuǎn)速圖

21、找出有關的傳動軸，參照滾動軸承分布圖，明細表。逐一檢查分析，確定異常軸承所在軸，調(diào)換產(chǎn)生噪聲的軸承，車床問題就能解決。2.2.6 溜板箱內(nèi)自動進給手柄容易脫開分析（1） 溜板箱內(nèi)脫落蝸桿的壓力彈簧調(diào)節(jié)過松。（2） 蝸桿托架上的控制板與杠桿的傾角磨損。（3） 自動進給手柄的定位彈簧松動。儉修（1） 調(diào)整脫落蝸桿可用特殊扳手松開螺母及彈簧。當蝸桿在進給量不大卻自行脫落時加工中心，則應旋緊螺母以壓緊彈簧，但絕不能把彈簧壓得太緊，否則在車床過載時，蝸桿不能脫開而失去了它應有的作用，甚至造成車床損壞。（2） 將控制板進行焊補修復，并將掛鉤處修銳。（3） 調(diào)緊，若定位孔磨損可補后更新打孔，1L溜板箱。2.

22、3、潤滑系統(tǒng)產(chǎn)生的故障 2.3.1 主軸箱內(nèi)窗不滴油 分析（1） 油箱內(nèi)缺油或濾油器，加工中心油管堵塞。（2） 油泵磨損，壓力過小或油量過小。（3） 進油管漏壓。儉修（1） 檢查油箱里是否有潤滑油；清洗濾油器；加工中心疏通油管。（2） 檢查修理或更換油泵。（3） 檢查漏壓點，擰緊管接頭。2.3.2 主軸箱手柄座軸端漏油分析 手柄軸在套中轉(zhuǎn)動軸與孔之間配合為札8H7/f7，油從配合間隙滲出來。儉修 將軸套內(nèi)子一端倒棱2.5X45°，使已濺的油順著倒棱流回箱體內(nèi)。注意提高裝配質(zhì)量。2.3.3 主軸箱軸端法蘭盤處漏油分析（1） 法蘭盤與箱體孔配合太長，箱體孔與端面不垂直，螺釘緊固后別動。（

23、2） 紙墊太薄沒有壓縮性。 （3） 有的螺孔鉆透了。儉修（1） 盡可能減小法蘭盤與箱體孔配合長度。（2） 紙墊加厚或改用塑料墊。（3） 精心加工和裝配。2.3.4 溜板箱軸端漏油分析（1） 裝配質(zhì)量差，在鉆M6螺孔時有的鉆透，加工中心順螺子L漏出。（2） 軸和孔的配合產(chǎn)生了間隙。儉修（1） 提高裝配質(zhì)量。（2） 把js6配合改為6配合，使得軸與孔配合間隙減小。2.4、機床電氣的安裝與維修2.4.1 CA6140A型普通車床電力拖動特點(1)車床有三臺電動機拖動：主軸電動機M1，冷卻泵電動機M2和刀架快速移動電動機M3(2)主切旋轉(zhuǎn)及工件的進給運動由主軸電動機M1(為三相籠型異步電動機)拖動調(diào)速

24、為機械有級調(diào)速，由齒輪箱完成。3)刀架的快速移動由刀架快速移動電動機M3拖動。(4)切削液的供給由冷卻泵電動機M2拖動切削泵，只要求單向起動。(5)主拖動電動機的起動、停止采用按鈕操作。 (6)線路必須配置過載、短路、欠壓、失壓等保護功能。 (7)具備安全的局部照明裝置。2.4.2 CA6140A型普通車床的電氣控制電路1主電路分析(主電路如圖M8-1-3所示)(1)電源由轉(zhuǎn)換開關QSl引入。(2)主電路中有三臺電動機，M1為主軸電動機，M2為冷卻泵電動機，M3為刀架快速移動電動機。M1、M2和M3分別由接觸器KMl、KM2和KM3控制。(3)熔斷器FU1為整個機床電路的總短路保護，F(xiàn)R1作為

25、M1的過載保護，的過載保護，F(xiàn)R2作為M2的過載保護，F(xiàn)U2為M2、M3及TC的短路保護。 2控制電路分析(控制電路如圖M8-1-4所示)(1)控制電路由控制變壓器TC供電，控制電源電壓為110V，F(xiàn)U2作短路保護。(2)M1起動：按下SB2 KMl線圈通電KMl主觸頭吸合，M1起動； M1停止：按下SBl KMl線圈斷電KMl主觸頭斷開，M1停止。(3)M2起動：M1起動后KMl動合觸頭吸合旋開SA2 KM2線圈得電M2起動M2停止：MI停止運行M2自行停止旋回SA2到斷開位置。(4)M3起動：按下SB3采用點動控制可實現(xiàn)快速進給；進給操作手柄配合機械裝置可實現(xiàn)刀架前、后、左、右移動方向進給。3照明、指示電路分析(照明、指示電路如圖M8-1-5所示)。照明、指示電路由控制變壓器TC供電，指示電路電源電壓為6V，照明電路電源電壓為24V。當車床電源接通后，指示燈HL亮，表示車床已接通電源，可以開始工作；若旋開開關SAl，車床照明工作燈EL亮。HL、EL分別由FU4和FU5作為短路保護