普通车床故障诊断与维修

项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
图7 变速操纵机构示意图
15
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
图8 双轴滑移齿轮进给箱
16
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
⑵摆动齿轮机构（如CA620－1，见图2－17） ⑶三轴滑移公用齿轮机构（如CM6132，见图2－18）
2、变换螺纹种类的移换机构以及操纵机构：
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
故 障 种 类
影响工件表面加工精度的故障
产生运动机械障碍的故障
润滑系统产生的故障
29
影响工件表面加工精度的故障分析与检修 （列举下列四例）
项 1．车削外圆尺寸精度达不到要求 目 【故障原因分析】 二
①操作者看错图样或刻度盘使用不当。 典 ②车削时盲目吃刀，没有进行试切削。 型 ③量具本身有误差或测量不正确。 机 ④由于切削热的影响，使工件尺寸发生变化。
4．车削时工件出现锥度 【故障原因分析】
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
①用卡盘安装工件纵进给车削时，产生锥度是由于主轴轴心线在水 平面和垂直面上相对溜板移动导轨的平行度超差。 ②车床安装时使床身扭曲，或调整垫铁松动，引起导轨精度发生变 化。 ③床身导轨面严重磨损，主要的三项精度均已超差：导轨在水平面 内的直线度超差；由于棱形导轨和平导轨磨损量不等，使溜板移动时 产生倾斜误差；导轨在垂直面内的直线度超差。 ④用一夹一顶或两顶尖安装工件时，由于后顶尖不在主轴的轴线上， 或前、后顶尖不等高及前后偏移。 ⑤用小滑板车外圆时产生锥度，是小滑板的位置不正，即小滑板的 刻线没有与中滑板的零线对准。 ⑥工件安装时悬臂较长，车削时因径向切削力影响使前端让开，产 生锥度。 ⑦由于主轴箱温升过高，引起机床热变形。 ⑧切削刃不耐磨，中途逐渐磨损，引起工件呈锥形。刀具的影响虽 不属车床本身的原因，但这个因素绝不可忽视。
3
卧式车床的结构
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修



2、主轴及其轴承：主轴前端可装卡盘，用于夹持工件， 由其带动旋转。主轴的旋转精度，刚度和抗振性等对工件 的加工精度和表面粗糙度有直接影响，因此要求较高。 卧式车床主轴支承多采用滚动轴承，一般为前后两点支承， 对于尺寸较大的车床主轴，有采用三点支承。 卧式车床主轴是空心阶梯轴。内孔用于通过长棒料以及气 动，液压等夹紧驱动装置的传动杆，也用于穿入钢棒卸下 顶尖。主轴前端有精密的莫氏锥孔，供安装顶尖或心轴用。
典 型 ⑦切屑拉毛已加工的表面。 机 【故障排除与检修】 电 ①消除或防止由于车床刚性不足而引起的不平衡或松动，正确调整车床各部分的 设 间隙。 备 ②增加车刀的刚性和正确安装车刀。 的 ③增加工件的安装刚性。 维 ④选择合理的车刀角度(如适当增加前角，选择合理的后角，用油石研磨切削刃)， 修 降低切削刃表面粗糙度值。 ⑤低速切削时，应加切削液。 ⑥进给量不宜太大，精车余量和切削速度要选择适当。 ⑦控制切屑的形状和排出的方向。
a.主轴开停及制动操纵机构；见图6 b.主轴变速操纵机构。见图7
10
卧式车床的结构
二、进给箱 功用：是变换螺纹的种类和导程，以及获得所 需的各种机动进给量。
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
11
卧式车床的结构
1、变换螺纹导程和进给量的源自文库速机构：
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
图4 双向片式磨擦离合器机构
9
4.1.1 卧式车床的结构
4、制动装置：闸带式制动器。
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
功用是在机床停车过程克服主轴箱中各运动部件惯性， 使主轴迅速停止转动，以缩短辅助时间。常用的有 闸带式制动器和片式制动器。见图5
5、操作机构：
用于控制主轴起动，停止，制动，变速，换向以及 变换左右罗纹等。
5

项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
图1 CA6104 型卧式 车床 主轴箱 展开图
6
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
图2 CA6140型卧式车床主轴箱展开图
7
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
图3 主轴前端结构形式
8
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
图12 CA6104型卧式车床安全离合器
25
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
图2 CA6104型卧式车床安全离全器工 作原理
26
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
图14 超越离合器
27
CA6140型卧式车床的故障处理
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
机床通过一段时间的工作后，各种各样的故障会 不断出现，造成这些故障的原因很多，如零件的自然 磨损、零件的材质不良、部件组装不当、操作不按规 程等都会引发故障的产生。由于引发故障的原因错综 复杂，任何一本技术资料都不可能把各种故障全部详 细地列出来，也不可能把各种故障的排除方法全面详 细地列出来。检修人员只有系统地学习基础知识，根 据机床的构造原理，结合典型故障的分析处理模式， 用推理和综合分析的方法来解决各类故障。我们仅对 CA6140型车床的一些常见的典型故障进行具体的分析 讲解，将从以下三个方面分别讲述各种故障的产生原 因及排除方法。 28
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
学习情境2.3 普通机床故 障诊断与维修
以CA6140卧式车床为例
1
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
卧式车床外形
1-主轴箱 2-刀架 3-尾座 4-床身 5、9-床腿 6-光杠 7-丝 杠 8-溜板箱 10-进给箱 11-持轮变速机构
2
卧式车床的结构
30
2．车削圆工件表面粗糙度达不到要求 【故障原因分析】
项 目 二
①车床刚性不足，如滑板的镶条过松，传动件(如带轮)不平衡或主轴太松引起振动。 ②车刀刚性不足引起松动。 ③工件刚性不足引起松动。 ④车刀几何形状不正确，如选用过小的前角、主偏角和后角。 ⑤低速切削时，没有加切削液。 ⑥切削用量选择不合适。
21
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
图9 CA6104型纵、横向机构进给操纵机构
22
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
图10 CA6104型开合螺母机构
23
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
图11CA6104型卧式车床互锁机构工作原理
24
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
电 【故障排除与检修】 设 ①车削时必须看清图样尺寸要求，正确使用刻度盘，看清刻度数值。 备 ②根据加工余量放出背吃刀量，进行试切削，然后修正背吃刀量。 的 维 ③量具使用前，必须仔细检查和调整零位，正确掌握测量方法，实施首 件检查制度，避免批量报废。 修
④不能在工件温度较高时测量，如果测量，应先掌握工件的收缩情况。 也可在车削时浇注切削液，降低工件的温度。
见图2及见图3
4
卧式车床的结构
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修

3、开停及换向装置：双向多片式摩擦离合器。
开停装置用于控制主轴的起动和停止。中型机床 多用机械式摩擦离合器实现。 换向装置用于改变主轴的旋转方向。如果主轴的 开停由电动机直接控制，则主轴换向通常采用改 变电动机转向来实现；如果主轴的开停由摩擦离 合器，则换向装置由同一离合器和园柱齿轮组成， 大部分中型卧式机床采用这种装置。 见图4
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
一、主轴箱 功用：支承主轴和传动其旋转，并使其实现起动、 停止、变速和换向等。 1、传动机构： 见图1 ⑴ 卸荷式皮带轮：使轴1不受轴向力的作用，弯曲 变形减小，并可提高传动的平稳性。 ⑵ 传动齿轮：齿轮与传动轴的联接情况有固定的、 空套的和滑移的三种。 ⑶传动轴的支承结构：由于转速较高，一般采用向心 球轴承或圆锥滚子轴承，常用双支承结构，也有 采用三支承结构。
进给箱中的变速机构分为基本螺距机构和增倍机 构两部分。增倍机构一般都采用滑移齿轮变速机构。 基本螺距机构则采用： ⑴双轴滑移齿轮机构（如CA6140，见图8）
12
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
图5 制动器
13
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
图6 主轴开停及制动操纵机构
14
18
卧式车床的结构
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
2、开合螺母机构


功用：接通或断开从丝杠传来的运动。车螺纹时， 将开合螺母扣于丝杠上，丝杠通过开合螺母带动 溜板箱及刀架。 开合螺母结构：由下半螺母和上半螺母组成，两 半螺母可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，它们分别插入固 定在手柄轴上的槽盘的两条曲线槽中。（见图10）
19
卧式车床的结构
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
3、互锁机构（见图11） 作用：为了避免损坏机床，在接通机动进给和快速 移动时，开合螺母不应闭合。反之，合上开合螺 母时，就不许接通机动进给和快速移动。
20
卧式车床的结构
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修


4、过载保险装置（防止过载和发生偶然事故时损 坏机床的机构。 作用：进给过程中，当进给力过大或刀架移动受 到阻碍时，为了避免损坏传动机构，在溜拌箱中 设置有安全离合器，使刀架在过载时能自动停止 进给，所以亦称为进给的进给的过载保险装置。
⑴调整进给箱中的移换机构和挂轮架上的挂轮（如 CA6140、C620－1 见图2－16即动画32及见图2－ 17 ） ⑵单独调整挂轮（如C616） ⑶单独调整进给箱中的移换机构（如CM6132 见图2－18 ）
17
卧式车床的结构
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
三、溜板箱 功用：将丝杆或光杆传来的旋转运动变为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、机床过载保护，手动操纵刀架移动和 实现快速移动。 1、纵、横向机动进给操纵机构（见图9） 纵向、横向机动进给及快速移动由一个手柄集中控制。 左右扳动手柄——手柄1绕销左右摆动——手柄1下部的开口槽就拨动 轴3轴向移动——轴3通过杠杆7及推杆8使鼓形凸轮9转动——凸轮9的 曲线槽迫使拨叉10移动——操纵轴上的牙嵌式双向离合器M6向相应方 向啮合——刀架做纵向机动进给————如按下手柄1上端的快速移动 按钮——快速电动机启动——刀架快速纵向移动，直到松开按钮 前后扳动手柄——轴14使鼓形凸轮13转动——凸轮13上的曲线槽迫使 杠杆12摆动——杠杆12通过拨叉11拨动轴上的牙嵌式双向离合器M7向 相应方向啮合。————如接通光杠或快速电动机——刀架向前或向 后横向机动进给或快速移动，手柄1处于中间位置——离合器M6、M7 脱开——机动进给及快速移动断开
33
项 目 二
典 型 机 电 设 备 的 维 修
【故障排除与检修】 ①必须重新检查并调整主轴箱安装位置和刮研修正导轨。 a．检查主轴锥孔中心线和尾座顶尖套锥孔中心线对溜板移动 的等高度。对于CA6140型卧式车床允差为0．06mm，并且只可 尾座高，如图1所示。用百分表及磁性表架、检验棒、6号和5号 莫氏锥柄顶尖各一件，移动溜板，在检验棒两端处的上母线上 检测。 b．检查溜板移动对主轴中心线的平行度，如图2所示。在 300mm的测量长度上，在a母线上测量允差为0．03mm，只允 许伸出的一端向上翘，在b母线上测量允差为0．01 5mm，只允 许伸出端向操作方面偏。
31
3．车削工件时出现椭圆或棱圆(即多棱形) 【故障原因分析】
①主轴的轴承间隙过大。 项 ②主轴轴承磨损。 目 ③滑动轴承的主轴轴颈磨损或椭圆度过大。 二 ④主轴轴承套的外径或主轴箱体的轴孔呈椭圆，或相互配合间隙过大。 ⑤卡盘后面的连接盘的内孔、螺纹配合松动。 典 ⑥毛坯余量不均匀，在切削过程中吃刀量发生变化。 型 ⑦工件用两顶尖安装时，中心孔接触不良，或后顶尖顶得不紧，以及可使用的回转 顶尖产生扭动。 机 电 【故障排除与检修】 设 ①调整轴承的问隙。 备 ②更换滚动轴承。 的 ③修磨轴颈或重新刮研轴承。 维 ④可更换轴承外套或修正主轴箱的轴孔。 修 ⑤重新修配卡盘后面的连接盘。 ⑥在此道工序前增加一道或两道粗车工序，使毛坯余量基本均匀，以减小复映误差， 再进行此道工序加工。 ⑦工件在两顶尖间安装必须松紧适当。发现回转顶尖产生扭动，必须及时修理或更 换。 32