機(jī)床導(dǎo)軌失效分析

1、機(jī)床導(dǎo)軌面失效分析機(jī)床導(dǎo)軌面失效分析王帆機(jī)自140111604011機(jī)床導(dǎo)軌面失效分析1、機(jī)床導(dǎo)軌面2、機(jī)床導(dǎo)軌面失效實(shí)例3、機(jī)床導(dǎo)軌面失效機(jī)理4、機(jī)床導(dǎo)軌面失效解決辦法5、總結(jié)機(jī)床導(dǎo)軌面機(jī)床導(dǎo)軌面什么是機(jī)床導(dǎo)軌面？機(jī)床導(dǎo)軌面有什么作用？機(jī)床導(dǎo)軌面破壞后有什么危害？什么是機(jī)床導(dǎo)軌面？1、機(jī)床的支撐導(dǎo)軌是在機(jī)床上用來(lái)、機(jī)床的支撐導(dǎo)軌是在機(jī)床上用來(lái)支承和引導(dǎo)支承和引導(dǎo)部部件沿著一定的軌跡運(yùn)動(dòng)或起夾緊定位作用的軌道。件沿著一定的軌跡運(yùn)動(dòng)或起夾緊定位作用的軌道。機(jī)床導(dǎo)軌簡(jiǎn)圖機(jī)床導(dǎo)軌機(jī)床導(dǎo)軌機(jī)床導(dǎo)軌面有什么作用？1、導(dǎo)軌分別與工作臺(tái)或拖板接觸的各、導(dǎo)軌分別與工作臺(tái)或拖板接觸的各個(gè)表面中，直接起個(gè)表面中，

2、直接起導(dǎo)向作用導(dǎo)向作用的表面稱(chēng)的表面稱(chēng)為為“基準(zhǔn)導(dǎo)軌面基準(zhǔn)導(dǎo)軌面”2、與壓板或鑲條接觸，只起、與壓板或鑲條接觸，只起承受切削承受切削力作用力作用的表面稱(chēng)為的表面稱(chēng)為“輔助導(dǎo)軌面輔助導(dǎo)軌面”機(jī)床導(dǎo)軌面破壞后有什么危害？1、機(jī)床導(dǎo)軌一旦損壞，機(jī)床的拆裝校還需花、機(jī)床導(dǎo)軌一旦損壞，機(jī)床的拆裝校還需花費(fèi)大量人力與費(fèi)大量人力與時(shí)間時(shí)間，就會(huì)影響生產(chǎn)，對(duì)機(jī)床維修工增加了，就會(huì)影響生產(chǎn)，對(duì)機(jī)床維修工增加了工作難度和負(fù)工作難度和負(fù)擔(dān)擔(dān)。2、機(jī)床導(dǎo)軌的摩擦副表面一旦產(chǎn)生磨損，使導(dǎo)軌副間隙變、機(jī)床導(dǎo)軌的摩擦副表面一旦產(chǎn)生磨損，使導(dǎo)軌副間隙變大，機(jī)床系統(tǒng)剛性降低，導(dǎo)致機(jī)床的加大，機(jī)床系統(tǒng)剛性降低，導(dǎo)致機(jī)床的加工精度

3、和生產(chǎn)效率工精度和生產(chǎn)效率降低降低。 導(dǎo)軌的磨損導(dǎo)致導(dǎo)軌軸的直線(xiàn)精度、軸與軸之間的相導(dǎo)軌的磨損導(dǎo)致導(dǎo)軌軸的直線(xiàn)精度、軸與軸之間的相互垂直度誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)規(guī)定。機(jī)床的幾何精度超差，橫梁、互垂直度誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)規(guī)定。機(jī)床的幾何精度超差，橫梁、刀架、工作臺(tái)與床身的傳動(dòng)精度喪失。刀架、工作臺(tái)與床身的傳動(dòng)精度喪失。機(jī)床導(dǎo)軌面失效實(shí)例機(jī)床導(dǎo)軌面失效實(shí)例機(jī)床失效有哪些實(shí)例？造成了多大損失？機(jī)床失效有哪些實(shí)例？1、包鋼、包鋼( 集團(tuán)集團(tuán)) 公司機(jī)械設(shè)備制造有限公司公司機(jī)械設(shè)備制造有限公司 B2153 重型龍門(mén)重型龍門(mén)刨床刨床1用于刨削最大尺寸為用于刨削最大尺寸為1500mmm 1230mm 12000mm 的機(jī)床

4、導(dǎo)軌面。該刨床的床身由的機(jī)床導(dǎo)軌面。該刨床的床身由 3 節(jié)拼裝，全長(zhǎng)節(jié)拼裝，全長(zhǎng) 25m。此機(jī)床的工作臺(tái)此機(jī)床的工作臺(tái)V 型導(dǎo)軌、平面導(dǎo)軌大面積研傷型導(dǎo)軌、平面導(dǎo)軌大面積研傷; 床身平面導(dǎo)床身平面導(dǎo)軌、軌、V 型導(dǎo)軌局部研傷，最深可達(dá)型導(dǎo)軌局部研傷，最深可達(dá) 2mmm。造成機(jī)床的幾何精度超差，橫梁、刀架、工作臺(tái)與床身的傳造成機(jī)床的幾何精度超差，橫梁、刀架、工作臺(tái)與床身的傳動(dòng)精度喪失。動(dòng)精度喪失。2、河南英威東風(fēng)機(jī)械制造有限公司、河南英威東風(fēng)機(jī)械制造有限公司 CE7120 型半自型半自動(dòng)仿形車(chē)床動(dòng)仿形車(chē)床2床鞍導(dǎo)軌的主要切削負(fù)荷部位累床鞍導(dǎo)軌的主要切削負(fù)荷部位累積磨損，導(dǎo)軌積磨損，導(dǎo)軌局部凹陷局

5、部凹陷，刀架床鞍運(yùn)行到導(dǎo)軌凹陷，刀架床鞍運(yùn)行到導(dǎo)軌凹陷處擺動(dòng)量大，處擺動(dòng)量大，常造成常造成“振刀振刀”和和“扎刀扎刀”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。機(jī)床失效有哪些實(shí)例3、1990 年年 12 月，某制管廠(chǎng)月，某制管廠(chǎng) W037 型鋼管倒棱機(jī)床的長(zhǎng)型鋼管倒棱機(jī)床的長(zhǎng) 25m、4 節(jié)的床身上長(zhǎng)節(jié)的床身上長(zhǎng) 24m、寬、寬 350mm 的主導(dǎo)軌中部的主導(dǎo)軌中部 5m 長(zhǎng)范圍內(nèi)長(zhǎng)范圍內(nèi)磨損拉傷成磨損拉傷成密排溝槽密排溝槽深度超過(guò)深度超過(guò) 1mm，長(zhǎng)，長(zhǎng) 1m 以上的溝槽就有以上的溝槽就有 3 條，深條，深 0. 3 1mm 的短槽的短槽 8 條，深度大于條，深度大于0. 8mm 的深坑的深坑短槽短槽 9 處，深度在處，

6、深度在 0. 2mm 以?xún)?nèi)的溝槽難以計(jì)數(shù)，被安排以?xún)?nèi)的溝槽難以計(jì)數(shù)，被安排 4 臺(tái)重型汽車(chē)接送兩趟送到武漢臺(tái)重型汽車(chē)接送兩趟送到武漢花費(fèi)花費(fèi) 2 個(gè)多月、個(gè)多月、6 萬(wàn)余元修理萬(wàn)余元修理費(fèi)費(fèi)( 1990 年價(jià)年價(jià)) 。4、吉林省琿春市森林山木業(yè)有限公司一臺(tái)上海豪德生產(chǎn)的、吉林省琿春市森林山木業(yè)有限公司一臺(tái)上海豪德生產(chǎn)的雙端銑床，用于三層復(fù)合地板長(zhǎng)度方向的槽榫加工。該機(jī)雙端銑床，用于三層復(fù)合地板長(zhǎng)度方向的槽榫加工。該機(jī)床使用三年后由于床使用三年后由于導(dǎo)軌側(cè)面磨損導(dǎo)軌側(cè)面磨損尤其是切削刀軸的位置磨尤其是切削刀軸的位置磨損更為嚴(yán)重，造成其加工的地板成品順向拼接間隙超過(guò)損更為嚴(yán)重，造成其加工的地板成品

7、順向拼接間隙超過(guò) 0. 2mm造成了多大損失和危害？1、經(jīng)濟(jì)損失2、精度損失3、人員安全機(jī)床導(dǎo)軌面失效機(jī)理機(jī)床導(dǎo)軌面失效機(jī)理為什么機(jī)床導(dǎo)軌面會(huì)失效？主要原因是什么？次要原因是什么？磨料磨損機(jī)理由于由于硬的顆粒或表面硬的凸起物硬的顆?；虮砻嬗驳耐蛊鹞镆鸩牧掀茐?，從引起材料破壞，從而表面分離出磨屑的現(xiàn)象，稱(chēng)為而表面分離出磨屑的現(xiàn)象，稱(chēng)為磨料磨損機(jī)理磨料磨損機(jī)理某學(xué)院數(shù)控系 CA6140 車(chē)床長(zhǎng)期使用后，出現(xiàn)了導(dǎo)軌前端局部磨損，而中段和尾部導(dǎo)軌狀況較好。原因是: 其加工的工件是用于學(xué)生訓(xùn)練的短件，前端導(dǎo)軌使用頻率最高。磨料磨損機(jī)理粘著磨損機(jī)理 粘著磨損是摩擦副表面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)由于粘著效應(yīng)，形成粘著磨

8、損是摩擦副表面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)由于粘著效應(yīng)，形成的的粘著結(jié)點(diǎn)發(fā)生剪切斷裂粘著結(jié)點(diǎn)發(fā)生剪切斷裂，被剪切的材料或脫落成磨屑所，被剪切的材料或脫落成磨屑所或由一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一表面的過(guò)積?；蛴梢粋€(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一表面的過(guò)積。粘著粘著-破壞破壞-再粘著再粘著-再破再破壞壞粘著磨損機(jī)理中國(guó)第一重型機(jī)械集團(tuán)公司維修分公司的中國(guó)第一重型機(jī)械集團(tuán)公司維修分公司的 1670車(chē)床車(chē)床13是前蘇聯(lián)是前蘇聯(lián) 20 世紀(jì)世紀(jì) 50 年代生年代生產(chǎn)的機(jī)床，刀架下滑板原設(shè)計(jì)為鑲裝夾布膠產(chǎn)的機(jī)床，刀架下滑板原設(shè)計(jì)為鑲裝夾布膠木板。該機(jī)床承擔(dān)著軋輥的加工，多年的超木板。該機(jī)床承擔(dān)著軋輥的加工，多年的超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，造成刀架下滑板鑲裝的夾布

9、膠木負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，造成刀架下滑板鑲裝的夾布膠木板嚴(yán)重磨損，使下板嚴(yán)重磨損，使下滑板快速和進(jìn)給運(yùn)行阻力滑板快速和進(jìn)給運(yùn)行阻力大，低速爬行嚴(yán)重大，低速爬行嚴(yán)重。粘著磨損機(jī)理腐蝕磨損機(jī)理 摩擦在摩擦在腐蝕性氣體或在液體環(huán)境腐蝕性氣體或在液體環(huán)境中進(jìn)行時(shí)，表面中進(jìn)行時(shí)，表面與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)，在這個(gè)過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中既有腐蝕還有磨損，并以腐蝕為主的現(xiàn)象為腐中既有腐蝕還有磨損，并以腐蝕為主的現(xiàn)象為腐蝕磨損。蝕磨損。 產(chǎn)生腐蝕磨損的機(jī)理:金屬件表面在腐蝕性氣體或在液體環(huán)境中發(fā)生金屬件表面在腐蝕性氣體或在液體環(huán)境中發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)，形成較易被磨損的腐蝕產(chǎn)化學(xué)、電化學(xué)

10、反應(yīng)，形成較易被磨損的腐蝕產(chǎn)物，在摩擦過(guò)程中不斷被物，在摩擦過(guò)程中不斷被消除，新的金屬表面消除，新的金屬表面接著進(jìn)入新一輪的化學(xué)反應(yīng)接著進(jìn)入新一輪的化學(xué)反應(yīng)，腐蝕和磨損交替，腐蝕和磨損交替出現(xiàn)，使材料損失。出現(xiàn)，使材料損失。腐蝕磨損機(jī)理表面疲勞磨損機(jī)理 摩擦表面材料微觀(guān)體積由于受到摩擦表面材料微觀(guān)體積由于受到循環(huán)接觸應(yīng)力循環(huán)接觸應(yīng)力的的作用，表面產(chǎn)生重復(fù)變形、導(dǎo)致產(chǎn)生作用，表面產(chǎn)生重復(fù)變形、導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋、分離裂紋、分離出微片或顆粒出微片或顆粒的現(xiàn)象，叫做表面疲勞磨損。的現(xiàn)象，叫做表面疲勞磨損。 產(chǎn)生表面疲勞磨損的磨損機(jī)理:在外力的作用下，表面有缺陷的地方就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，將引發(fā)裂紋，而且會(huì)逐漸

11、擴(kuò)展，以致裂紋上的材料斷裂剝落下來(lái)。據(jù)分析，材料所受的最大正應(yīng)力發(fā)生在表面，最大切應(yīng)力處的材料強(qiáng)最大正應(yīng)力發(fā)生在表面，最大切應(yīng)力處的材料強(qiáng)度不足，就可能在該處首先發(fā)生塑性變形，經(jīng)一度不足，就可能在該處首先發(fā)生塑性變形，經(jīng)一定應(yīng)力循環(huán)后，即產(chǎn)生疲勞裂紋定應(yīng)力循環(huán)后，即產(chǎn)生疲勞裂紋，然后沿最大切應(yīng)力的方向擴(kuò)展到表面，最后使表面材料脫落。為什么機(jī)床導(dǎo)軌面會(huì)失效？?jī)?nèi)因1、車(chē)床導(dǎo)軌副的失效與導(dǎo)軌的材質(zhì)和導(dǎo)軌結(jié)、車(chē)床導(dǎo)軌副的失效與導(dǎo)軌的材質(zhì)和導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)等有關(guān)。構(gòu)等有關(guān)。A：足夠的剛度和耐磨性剛度和耐磨性。B:由于鑄鐵導(dǎo)軌具有良好的減振耐磨性、穩(wěn)定性、成本較低，是大部分機(jī)床導(dǎo)軌的首選材料。但鑄鐵材料存在硬度低

12、、組織疏松、毛坯缺陷多等弱點(diǎn)，在承載較重的情況下，更容易磨損、拉傷。C:淬火鋼導(dǎo)軌的耐磨性比普通鑄鐵導(dǎo)軌的高一些，可以提高機(jī)床導(dǎo)軌的使用壽命。為什么機(jī)床導(dǎo)軌面會(huì)失效？2、與機(jī)床導(dǎo)軌的幾何形狀A(yù):車(chē)床床身的棱形導(dǎo)軌比平導(dǎo)軌的磨損量要大，溜板的導(dǎo)軌前端比后端磨損嚴(yán)重。B:陜西新黃工機(jī)械有限責(zé)任公司車(chē)床8床身的棱形導(dǎo)軌比平導(dǎo)軌的磨損量要大，溜板的導(dǎo)軌前端比后端磨損嚴(yán)重，使溜板傾斜下沉，造成縱走刀小齒輪與齒條之不能正確嚙合，影響加工零件表面粗糙度。C:數(shù)控機(jī)床中廣泛應(yīng)用的精密滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副所采用的滾動(dòng)體有滾柱式和滾珠式兩種主要類(lèi)型。一般情況下，滾柱式的滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副由于是線(xiàn)接觸，承載能力高于滾珠式，而

13、且安裝到位，機(jī)床能獲得較好的剛性。機(jī)床導(dǎo)軌面失效解決辦法機(jī)床導(dǎo)軌面失效解決辦法能否避免機(jī)床導(dǎo)軌面失效？或者說(shuō)能否減小或者說(shuō)減緩失效？機(jī)床失效后能否修復(fù)？能否避免機(jī)床導(dǎo)軌面失效？或者說(shuō)能否減小或者說(shuō)減緩失效？ 1、對(duì)于修復(fù)劃痕溝槽較深、損傷較為嚴(yán)重的機(jī)床導(dǎo)軌，利用、對(duì)于修復(fù)劃痕溝槽較深、損傷較為嚴(yán)重的機(jī)床導(dǎo)軌，利用膠粘與刷膠粘與刷鍍復(fù)合修復(fù)鍍復(fù)合修復(fù)，節(jié)約成本和時(shí)間，保證粗糙度和潤(rùn)滑效果，強(qiáng)化和保護(hù)，節(jié)約成本和時(shí)間，保證粗糙度和潤(rùn)滑效果，強(qiáng)化和保護(hù)導(dǎo)軌表面，提高機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)行可靠性。導(dǎo)軌表面，提高機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)行可靠性。2、對(duì)于輕微刮痕的導(dǎo)軌，用、對(duì)于輕微刮痕的導(dǎo)軌，用冷焊一電刷鍍復(fù)合修復(fù)冷焊一電刷鍍

14、復(fù)合修復(fù)技術(shù)。不僅保證了技術(shù)。不僅保證了與基體的結(jié)合強(qiáng)度，還能保證修復(fù)后導(dǎo)軌的耐磨性與抗壓性。與基體的結(jié)合強(qiáng)度，還能保證修復(fù)后導(dǎo)軌的耐磨性與抗壓性。3、選擇、選擇合適的導(dǎo)軌合適的導(dǎo)軌?；瑒?dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌與滾動(dòng)導(dǎo)軌。滑動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌與滾動(dòng)導(dǎo)軌4、釬焊修復(fù)法釬焊修復(fù)法。對(duì)于機(jī)床導(dǎo)軌面產(chǎn)生劃傷和研傷的情況，可采用錫鉍。對(duì)于機(jī)床導(dǎo)軌面產(chǎn)生劃傷和研傷的情況，可采用錫鉍合金進(jìn)行釬焊修復(fù)合金進(jìn)行釬焊修復(fù)5、氧乙炔火焰熱噴涂修復(fù)法氧乙炔火焰熱噴涂修復(fù)法。在導(dǎo)軌上用氧乙炔火焰噴涂一層工程塑。在導(dǎo)軌上用氧乙炔火焰噴涂一層工程塑料修復(fù)其磨損的尺寸，既不產(chǎn)生變形又可提高導(dǎo)軌的耐磨性和減摩性，料修復(fù)其磨損的尺寸，既不產(chǎn)生變形又可提高導(dǎo)軌的耐磨性和減摩性，延長(zhǎng)使用壽命。延長(zhǎng)使用壽命。6、刮研修復(fù)法未經(jīng)淬硬處理的機(jī)床導(dǎo)軌，如果磨損、拉毛、咬傷程度、刮研修復(fù)法未經(jīng)淬硬處理的機(jī)床導(dǎo)軌，如果磨損、拉毛、咬傷程度不嚴(yán)重，可采用不嚴(yán)重，可采用刮研修復(fù)法刮研修復(fù)法進(jìn)行修理。進(jìn)行修理。7、定期補(bǔ)充更換合適的潤(rùn)滑油定期補(bǔ)充更