毕业论文车床溜板箱的故障分析与维护

题目：车床溜板箱的故障分析与维护
车床溜板箱的故障分析与维护
摘要
CA6140型机床广泛应用于各机械加工行业中，其中CA6140溜板箱主要作用就是实现机床刀架的横向及纵向进给。

溜板箱是将丝杠和光杠传来的旋转运动转变为溜板箱的直线运动并带动刀架进给，控制刀架运动的接通、断开和换向。

当机床过载时，能使刀架自动停止；还可以手动操纵刀架移动或实现快速运动等。

固定在鞍座上，并悬挂在床身的前面。

它包括齿轮、离合器及手动和自动进给床鞍用的手柄。

溜板箱上有一个小齿轮。

而小齿轮又与床身前下面的齿条相啮合，可用手转动溜扳箱手轮，可使床鞍纵向移动。

溜板箱包括自动进给用的摩擦离合器和开合螺母,开合螺母停靠在丝杠螺纹的上方，仅在车螺纹时使用。

利用故障分析法建立普通车床溜板箱典型故障图，确定各基本事发生故障的概率顺序，为设备的管理维修及新型车床的可靠性，安全性设计提供了基础数据和依据，对建立和完善车床故障诊断专家系统及知识库具有重要的意义。

关键词；溜板箱进给传动路线齿轮组大滑板数据盘
目录
1. 溜板箱的简介 (8)
车床的重要组成部分 (9)
溜板箱的组成部分 (10)
溜板箱的各部分功能与作用................................ (12)
2. 溜板箱的故障与分析 (13)
溜板箱故障的发现 (13)
溜板箱故障分析 (15)
3 溜板箱故障的解决方法与维护 (17)
3.溜板箱故障的解决方法………………………………….........................(17 )
3.溜板箱的保养与维护 (18)
4 结论 (19)
致谢 (20)
参考文献 (21)
1 溜板箱的简介
车床的重要组成部分
车床中主轴箱，进给箱，交换齿轮箱，溜板箱是车床的最重要的组成部分。

主轴箱；支撑主轴并带动工件做旋转运动。

进给箱；进给传动系统的变速机构。

交换齿轮箱；将主轴箱的运动传递给进给箱。

溜板箱；接受光杠或丝杠传递的运动，以驱动床鞍和中滑板及刀架实现车刀的纵向，横向的运动。

溜板箱分为床鞍，中滑板，小滑板三种。

床鞍，小滑板做纵向移动，中滑（如图1）
板做横向移动。

溜板箱的各部分功能与作用
溜板箱是将丝杠和光杠传来的旋转运动转变为溜板箱的直线运动并带动刀架进给，控制刀架运动的接通、断开和换向。

当机床过载时，能使刀架自动停止；还可以手动操纵刀架移动或实现快速运动等。

固定在鞍座上，并悬挂在床身的前面。

它包括齿轮、离合器及手动和自动进给床鞍用的手柄。

溜板箱上有一个小齿轮。

而小齿轮又与床身前下面的齿条相啮合，可用手转动溜扳箱手轮，可使床鞍纵向移动。

溜板箱包括自动进给用的摩擦离合器和开合螺母,开合螺母停靠在丝杠螺纹的上方，仅在车螺纹时使用。

普通车床,溜板箱是作为一个传动中介,由光杆或丝杆传动,里面可以实现对自动走刀,开合螺母的操作,大拖板主要实现纵向移动,中拖板作横向移动,小拖板作微量移动,如果转动磨盘角度可以车削短圆锥。

溜板箱主要功用实现纵向、横向进给运动和快速移动。

溜板箱主要由以下几总分组成：双向牙嵌式离合器M8和M9以及纵向、横向要动进给和快速移动操纵机构、开合螺母及其操给机构、互锁机构、超越离合器和安全离合器。

1、纵向、横向机动进给及快速移动是由一个手柄集中操纵图1，当需要纵向移动刀架时，向相应方向（向左或向右）扳动手柄1.而操纵手柄1只能绕销1摆动，手柄1下部开口槽就拨动轴3轴向移动。

轴3杠杆及7及扒杆8使鼓形凸轮9转动，凸轮9曲线槽迫使拨叉10移动，操纵轴ⅩⅩⅡ上牙嵌式双向离合器M8向相应方向啮合。

这时如光杠轴号ⅩⅩⅡ转动，运动传给轴ⅩⅩ,使刀架作纵向机动进给；如按下手柄1上端快速移动按钮s快速电动机起动，刀架就可向相应方向快速移动，直到松开快速移动按钮时为止。

如向前或向后扳动操纵手柄1，可轴14使鼓形凸轮13转动，凸轮13上曲线槽迫使杠杆12摆动，杠杆12又拔叉11拨动轴ⅩⅩⅡ上牙嵌式双向离合器M9向相应向方啮合。

这时，如接通光杠或快速电动机就可使横刀架实现向前或向后横向机动进给或快速移动.操给手柄1处于中间位置时，离合器M8和M9脱开，这时机动进给及快速移动均被断开机床停止运动。

溜板箱的组成部分
溜板箱由开合螺母结构.互锁结构.安全离合器.纵向.横向机动进给及快速移动的操作机构组成。

（1）．开合螺母机构
卧式车床ca6140车削螺纹时，进给箱将运动传递给丝杠。

合上开合螺母，就可带动溜板箱和刀架。

开合螺母机构如图?—?所示，由下半开合螺母1和上半开合螺母2组成，它们都可以沿溜板箱中竖直的燕尾形导轨上下移动。

每个半螺母上装有一个圆柱销3，它们分别插进槽盘4的两条曲线槽8中。

车削螺纹时，转动手柄5，使槽盘4转动，两个圆柱销带动上、下开合螺母互相靠拢，于是开合螺母就与丝杠啮合，槽盘4上的偏心圆弧槽8接近盘中心部分的倾斜角比较小，使开合螺母闭合后能自锁。

限位螺钉7用以调节丝杠和螺母的间隙。

1、2——下上开合螺母；3——圆柱销；4——槽盘；5——手柄；6——轴；7——螺钉
（2）．纵向、横向机动进给及快速移动的操纵机构
卧式车床ca6140纵向、横向机动进给及快速移动的操纵机构，由手柄1集中操纵。

当需要纵向移动刀架时，向相应方向(向左或向右)扳动操纵手柄l。

由于轴14用台阶卡环轴向固定在箱体上，操纵手柄1便绕销3摆动，于是手柄1下部的开口槽就拨动轴4轴向移动。

轴4通过杠杆7及推杆8使凸轮9转动，凸轮9的曲线槽使拨叉10移动，于是便操纵轴Ⅲ上的牙嵌离合器M。

，向相应方向啮合，这时如光杠转动，就可使刀架作纵向机动进给运动，如按下手柄1上端的快速移动按钮，快速电动机启动，刀架就可向相应方向快速移动，直到松开快速按钮时为止。

如向前或向后扳动手柄1，手柄1通过轴14使凸轮13转动，凸轮13上的曲线槽便使杠杆12摆动，杠杆12又使拨叉11移动，于是拨叉便拨动牙嵌离合器M，，向相应方向啮合，这时如接通光杠或快速电动机，就可使横刀架实现向前或向后的横向机动进给或快速移动。

手柄1处于中间位置时，离合器M‘及M，脱开，断开机动进给及快速移动。

盖2上开有十字形槽，使操纵手柄不能同时接合纵向和横向运动。

（3）．互锁机构
卧式车床ca6140为了避免损坏机床，在接通机动进给或快速移动时，对开螺母不应合上，反之，合上对开螺母时，就不允许接通机动进给和快速移动。

是进给及快速操纵手柄处于中间位置时的情况。

这时机动进给(或快速移动)未接通，对开螺母也处于对开状态，所以这时可任意地接合对开螺母操纵手柄或进给操纵手柄。

合上对开螺母时的情况。

这时由于手柄轴5转过了一个角度，
它的凸肩旋人到轴6的槽中，将轴6卡住，使它不能转动，同时凸肩又将销3压入到轴l的孔中，由于销3的另一半尚留在固定套4中，所以就将轴1卡住，使它不能轴向移动。

由此可见，如合上对开螺母，进给及快移的操纵手柄就被锁住，不能扳动，因此能避免同时接通机动进给或快速移动。

向左扳动进给及快速操纵手柄时的情况(接通向左的纵向进给或快速移动)。

这时轴1向右移动，轴l上的圆孔也随之移开，销3被轴1的表面顶住，不能向下移动，于是它的上端就卡在手柄轴5的V形槽中，将手柄轴5锁住，使对开螺母操纵手柄轴5不能转动，也就是使对开螺母不能闭合。

进给及快移操纵手柄向前扳动时的情况(接通向前的横向进给或快速移动)。

这时，由于轴6转动，其上的长槽也随之转开，于是手柄轴5上的凸肩被轴6顶住而不能转动，所以这时对开螺母也不能闭合。

卧式车床ca6140快速电动机使刀架纵横快速移动，其启动按钮位于手柄的顶部。

在蜗杆轴盟n的左端与齿轮之间装有超越离合器，以避免光杠和快速电动机同时传动轴删。

机动进给时，由光杠传来的低速进给运动使齿轮1(即超越离合器的外环)按图示逆时针方向转动。

三个圆柱滚子3在弹簧5的弹力和摩擦力的作用下，楔紧在齿轮1和星形体2之间，齿轮1就可经滚子3带动星形体2一起转动，进给运动再经超越离合器右边的安全离合器6和7传至轴删。

按下快移按钮，快速电动机经齿轮副13／29传动轴删，经安全离合器使星形体2得到一个与齿轮1转向相同但转速高得多的转动。

这时，摩擦力使滚子3经销4压缩弹簧5向楔形槽的宽端滚动，脱开了齿轮1与星形体2之间的联系。

因此，快移时可以不用脱开进给链。

（4）．安全离合器
卧式车床ca6140机动进给时，如进给力过大或刀架移动受阻，则有可能损坏机件。

为此，在进给链中设有安全离合器，来自动地停止进给。

安全离合器的结构如图7
超越离合器的星形体2空套在轴删上。

安全离合器的左半部6用键固定在星形体2上。

安全离合器的右半部7经花键与轴删相连。

运动经星形体2及安全离合器左、右半部6和7传给轴删
溜板箱在车床上充当着关重要的作用。

既然它如此重要那么它要是出现任何
故障将会有什么结果呢？
2 溜板箱的故障与分析
溜板箱故障的形成
众所周知，溜板箱中大都是齿轮与齿轮的密切配合。

它要是出现问题将会导致大滑板与中，小滑板不能正常工作，车床不能正常运行，从而瘫痪。

暑假在一家私企就见到过这样一个实例；有一位车工师傅正在操作一台宝鸡生产的CA6140加工零件，途中忽然听见“啪”的一声，刀具停止走动了，大滑板直接卡死了。

当时这位师傅急了，不知该如何处理，过了一会儿，师傅稍稍平复了一下紧张的心情。

他用手使劲的搬动大滑板。

但是不到一分钟他就发现是徒劳了。

他再去摇动中滑板，活动自如。

这是怎么回事呢？他心想如果打自动走刀会怎样？于是他向后打自动走刀（因为正在加工零件，刀具已经很接近卡盘了，如果再向前打走刀，大滑板动了那就会很危险的。

）只听见溜板箱中均匀的地出“噹.噹.噹”的声音。

再试图中滑板走刀，也是如此。

师傅傻眼了，难道是溜板箱中的齿轮被打掉了？这可不是小事啊，他赶紧找到老板，把这事告诉了老板。

老板一下就急了，因为他明白这床子是厂里唯一的精度最高，出活最多的车床。

它要是多停一会儿，那他的利益将损失多少啊！老板立马派人到外面请了一名维修工师傅来修理车床。

维修工师傅来询问了大体的情况后，自己开启车床，手摇了打滑板，也尝试了自动走刀。

但与前不一样的是如果用手向前摇动大滑板的时候，它会动一点点，不过这样是很费力的。

这到底怎么回事呢？
溜板箱故障分析
速移按理说溜板箱中有两条传动系统。

（一）机动进给传动系统。

进给箱中运动经XVIII轴右端z28齿轮与XVI轴上z56齿轮齿合传至光杠XIX（此时XVII 轴上的离合器M5 脱开，使XVII轴不能驱动丝杠转动），再由光杠经溜板箱中的齿轮副36/32x32/56.超越离合器M6.安全离合器M7.轴XX 及蜗杆.涡轮副4/29传至轴XXI。

当运动由轴XXI经齿轮副40/48或40/30x30/48.双向离合器M8.轴XXII 齿轮副28/80传至小齿轮z12，以驱动小齿轮在齿条上转动时，便
可带动床鞍及刀架做纵向机动运给；当运动由轴XXI经齿轮副40/48 或40/30x30/48.双向离合器M9 .轴XXV及齿轮副48/48x59/18 传至中滑板丝杠XXVII后，经中滑板丝杠.螺母副带动中滑板及刀架做横向机动进给。

由传动分析可知，横向机动进给在其余纵向机动进给路线一至时所得的横向进给量约是纵向进给量的一半。

进给运动还有大进给量和小进给量之分。

当主轴子箱上的手柄位于“扩大螺距”处时，若向右接合（则主轴处于低转速），是大进给量；若向左接合（则主轴处于高转速），此时为小进给量，又称高速细进给量。

（二）刀架快速移动传动进给。

当刀具需要快速趋近或退离加工部位时，可以通过按下溜板箱右侧的快速操纵手柄上的按钮。

启动快速电机来实现传动。

快速电动机的运动经齿轮副传至轴，然后再经溜板箱内与机动工作进给相同的传动路线传至刀架，使其实现纵向和横向的快速移动。

当快速电动机使传动轴快速旋转时，依靠齿轮与轴见的超越离合器，可避免与进给箱传来的慢速工作进给运动发生干涉。

若松开手柄顶部按钮，则快速电动机立即停止，
于是刀架快动停止。

经过一系列的尝试和上边的分析，维修师傅初步判断原因可能有三；（一）由于大滑板卡死，溜板箱中发出“噹.噹.噹”的声音。

可能而是溜板箱中的某个重要部位配合齿轮打掉了，并且还卡住了齿轮间的配合传动，只能向前不能向后。

（二）也是因为卡死，可能是某个重要部位的轴与齿轮配合松动，之间的“键”脱落，卡住了齿轮间的传动。

（三）因为大，中滑板的自动走刀不动，可能是因为溜板箱中的带传动的快移电动机卡死了，所以才会使自动走刀失灵。

但这只是维修工师傅的三个可能的猜测，面对这三种可能维修工师傅还得打开溜板箱进一步对其进行检查，证实。

要想证实如此三种可能并非易事。

维修工师傅先将溜板箱中的“钙基油”先排放掉，再其他几位师傅的帮助之下，费了九牛二虎之力终于打开了床鞍。

只见一组组齿轮呈现眼前。

问题已经显现在眼前了，这下离成功不远了。

维修工师傅再次开启车床，用手摇动大滑板，并时刻观察齿轮组，大滑板
依然毫无动静，齿轮组也未见异常。

于是维修工师傅又打自动走刀，还是只听见“噹.噹.噹”的声音。

维修工师傅用他那锐利的眼睛时刻扫视着齿轮组，齿轮组除过一小部分转动，其他全部卡死。

并且各个部分并没有损害的迹象。

维修工师傅又陷入了困境，真是一波未平一波又起。

齿轮完好，没有卡死。

轴上也没有脱落键，这是怎么回事?难道是电机卡死了？想一步做一步，在实践中边动边想。

维修工师傅说着又检查起来，等电机拆下来后维修工师傅又彻底陷入了沉思。

电机完好无损，那会是那的问题呢？
刚才已经试过好几回了，最大的可能就是齿轮打掉了，溜板箱中的齿轮组都没有问题，那会是那的事呢？难道是进给箱与溜板箱连接处的齿轮有问题？要是这可就麻烦多了。

没有办法维修工师傅只能把可能先定在齿轮36/32或32、56 （图）
上。

但大滑板数据盘中也有齿轮配合啊，看先前种种迹象不会在齿轮，可能是轴XXVI或XXV段掉了。

种种可能越来越多，维修工师傅只能一点一点全拆溜板箱逐个排查。

当维修工师傅打开大滑板数据盘时惊讶发觉里面的内，外齿轮配合中（图b），外齿的一个半齿被打掉了。

直接卡主了齿轮的传动。

导致轴不能转动，因
此出现了一系列的问题。

3 溜板箱故障的解决方法与维护
溜板箱故障的解决方法
当维修工师傅拿下齿轮时，周边以是锈迹斑斑。

车床每天上下班对每一个部位都会保护加油的啊，大滑板还是重点保护对象，为何会出现锈斑呢？
这个疑问很快就被维修工师傅点破了。

原因很简单，就是每次加工零件时刀具与工件挤压难免会产生大量的热，为了降低刀具的热量，延长刀具的寿命，师傅们都会加入适量的切削液，而车床旋转中切削液被甩出，正好溅在了大滑板的数据盘上，由于多数私人厂切削液都有自己配置，本着经济的观点，大都浓度较低，有时工人为了节省时间，直接加水。

这些水从数据盘的缝隙中流入，就会使齿轮生锈，时间一长慢慢的卡死，就会打掉齿轮，导致车床瘫痪。

溜板箱的保养与维护
由上几点可得；厂家应严格要求员工按照
标准制度配置切削液，因为浓度合适的切屑
液不会轻易的腐朽车床，并上下班是认真对车床。

每个部位擦拭.加油进行维护。

员工在加切削液时
应尽量避免切削液溅出，。

并且厂家应针对故障
问题研究出合理的改进办
法。

例如；尽
量使配合缝隙密封，加密封胶等。

车床是工业上必不可少的工具。

溜板箱是车床的重要工作部分。

因此溜板箱故障问题的分析与改进对车床乃至对工业上都是重
大的贡献。

结束语
本文主要针对溜板箱的故障的起始，分析和问题的解决。

从而阐明了溜板箱的重要性。

由于本人所学知识有限，文中难免有些错误和漏洞，在此表示歉意。

致谢
感谢我的指导老师们，他们严谨细致、一丝不苟的作风一直对我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，特别感谢汪化娟老师，这篇论文的每个实验细节和每个数据，都离不开你的细心指导。

三年了，仿佛就在昨天三年里，风也过，雨也过，我们"患难"与共，相珍相惜，有多少欢声，多少笑语，
各奔前程，大家珍重我们在一起的日子，我会永远记住的
在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从不知道毕业论文怎么写，到开始进入课题到论文的完成再到顺利完成了毕业论文答辩稿，多少可爱的同学、朋友给了我多少的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！
参考文献
【1】杜俊伟；《车工工艺》机械工业出版社1998年
【2】加工工艺教材
【3】车床故障诊断与检修教材
【4】刘真昌：《金属切削液——选择、配制与使用》化学工业出版社2007年7月。