王輝、曲軸車床ss-10b機械部分的修理工藝

1、美國曲軸車床ss-10b機械部分的修理工藝王輝 東風（十堰）精密設備有限公司摘要：曲軸連桿頸車床的兩根靠模軸是該機床的心臟部分，它 的外形尺寸大，結構復雜精度要求很高。它的修理質量將直接影響到 整臺機床的精度及使用壽命、此外機床上的墻板也直接影響到零件的 加工精度和設備的使用壽命、下面將主要介紹靠模軸及墻板的修理t 藝。關鍵詞；曲軸，靠模軸，墻板，跟刀架，屮心架1引言東風公司發(fā)動機廠曲軸連桿頸車床原來為曲軸一車間設備，后搬 至西城作業(yè)部。制造廠家美國crankshaft machine groupo制造時 間：1994年6月。該設備運行的可靠性直接關系到汽油機總成均衡 生產和汽油機產品質量，為

2、關鍵單臺設備，無機械部分的圖紙資料設 備復雜維修難度大。該設備為加工eq6100曲軸1、2、3、4、5、6連桿頸車床。經過 檢測現設備上的主、副靠模軸、軸瓦的磨損嚴重，軸瓦間隙有的達到 0. 46mmo副靠模軸6個連桿軸頸磨損后產生溝槽磨損量達到0. 28m mo難以保證兩靠模軸的同步及連桿頸的平行度。刀架運動的穩(wěn)定性 差，機床切削震動和噪咅大、加tt件圓度，端面跳動超差，是工件 表面有波紋的主要原因之一，也是較大的設備故障及安全隱患，墻板磨損。此外機床的頭尾架傳動箱部件磨損，屮心架活動支板定位面 與本體磨損使中心架活動支板夾緊后間隙達到015nnn?，F該設備加 工的零件達不到加工工藝要求，給

3、下道工序精磨連桿頸造成很大工序 負擔。2該設備加工的零件工藝技術要求2.1零件號：10q42-05020b零件名稱：曲軸零件零件材料：qt700-22. 2加工工藝要求2.2. 1全部主軸頸直徑為：75. 9876.03 （參考）2. 2. 2全部連桿軸頸圓角為:r3. 75±0. 252.2.3連桿軸臺肩直徑為：75±052.2.4第二連桿軸臺肩到第三連桿軸臺肩的距離為：2445±0. 152.2.5第五連桿軸臺肩到第u!連桿軸臺肩的距離為：2445±0. 152. 2. 6第二連桿軸臺肩到第四主軸臺肩的距離為:146. 50±0. 15 2

4、. 2. 7第五連桿軸臺肩到第四主軸臺肩的距離為：146. 50±0. 15 2. 2. 8第一連桿軸臺肩到第四主軸臺肩的距離為：268. 55±0. 152. 2. 9第六連桿軸臺肩到第四主軸臺肩的距離為：268. 55±0. 15 2. 2. 10全部連桿的曲柄半徑為57. 5±0. 15±3, 2. 2. 11 一、六連桿的對稱度為：0. 10 2. 2.12連桿頸端面跳動不大于0. 20,同相位的兩個連桿頸角位度為0。±5',加工表面粗糙度為ra6. 32.2. 13 （一、六）連桿頸、（二、五）連桿頸、（三、四）連桿

5、頸2.2. 14全部連桿軸頸開擋為:37. 56±0. 102.2. 15全部連桿軸頸直徑為：63±0.102. 2. 16全部連桿軸頸軸肩2. 2±0. 1024.45血5146.5010j5 -(5)268551115-(5)2210.1一1om<§>-3101*0x90kdbip63 ss-1ob機床主要部件現狀報告及分析3. 1主、副靠模軸、瓦的磨損情況：主靠模軸主軸頸軸瓦的間隙（固定在床體上的四個軸瓦）: 第一軸瓦為：0. 07mm;第二為軸瓦：0. 20mm； 第三軸瓦為：0. 20nun；第四軸瓦為：0. 08mm主靠模軸連桿頸

6、軸瓦的間隙:笫一:0. 30mm；第二:0. 35mm；第三:0. 31mm；第卩q： 0. 65mm；第五：0. 37mm；第六：0. 36mm副靠模軸6個連桿軸頸磨損后產生溝槽磨損量達到0. 28mm。由于以上原因影響兩靠模軸的同步及連桿頸的平行度，難以 保證刀架運動的穩(wěn)定性，是機床切削震動和噪音、加工工件園度, 端面跳動超差，工件表面有波紋的主要原因之一3. 2中心架活動支板定位而與本體磨損使中心架活動支板夾緊 后間隙達到0. 15mm,加上中心架滾輪受到結構限制及本身 定位面包容面小，自身定位不穩(wěn)定，在加工過程中受到強 人切削力的作用匚 隨著曲軸的震動及變形而擺動也是造 成加tt件園度

7、、端面跳動超差原因3. 3墻板磨損，加上和mx-4相比，墻板本身的剛度就存在問題, 在加工過程中，明顯看到固定墻板在沿工件軸向方向左右 擺動。從而也影響工件加工精度。3. 4靠模軸修理方案確定靠模軸在工作時，環(huán)境較差，靠模軸承受很大的摩擦力 和大的沖擊力。通過前后反復論證決定先對靠模軸的表面先 進行修復。如果采用傳統(tǒng)的電鍍、等離子、屯弧噴涂技術修復的表面在承受較人的摩擦力、沖擊力時,表面會產生金局顆料脫落，鍍層剝離。如果采用上述兒種修復方式可能會使 靠模軸與軸瓦研傷和抱死。于是決定選擇用激光熔焊表面修 復工藝，這種修復技術的優(yōu)點先要對被修復材料的金相組織 進行分析后。盡量將修復材料做到和原材料

8、相近，并使其達 到冶金結合，材料的結合率可達到500n/mm2,修復層硬度可 達到hrc63以上，并且耐沖擊，耐磨性能好。將修復的軸頸表面硬度進行測試后留岀粗精磨量，最后 先粗磨靠模軸，上三座標檢測各項精度合格后，最后再精磨 使其達到圓度0. 008mm,臟 <0. 008mm,主軸徑跳0. 008mmo 連桿的曲柄半徑為57. 5±0. 05,連桿相位角誤差為120° 士， 同相位的兩個連桿頸角位度為0±3，各軸徑的平行度 <0. 008mm,粗糙度<rao. 4o修磨副靠磨軸連桿頸外圓，保證 其圓度、跳動和相位。修磨主靠模軸的主軸頸外圓，保證

9、其 圓度、跳動和相位。修配刮主、副靠模主軸頸、連桿頸軸瓦。4 靠模軸修理工藝主靠模軸外形尺寸大，結構復雜精度要求很高，結構及尺寸見（圖一）主靠模軸的主軸徑表面上鍍了一層niwd材料，厚度約為0. 1 mni,硬 度是hrc62,經過多年使用表面己磨損了 0.0501伽之間。連桿徑 為兩半可拆式，中間是方孔它和主軸用5個螺釘把合成一體，表面硬 度為hrc60以上。表面的磨損量為0. 05-0. 2 nun之間。1、修理前要先對靠模軸進行修磨。2、對各軸徑面進行激光熔焊，進行尺寸增厚。3、再對軸進行二次精磨。第一次修靠模軸的目的去掉表面磨損部分及疲勞層用以檢測機床加工后的精度。在第一次修磨靠模軸前

10、還要加工兒個用來保證精度的輔具一見（圖二）丄其余v- 圖二39.2150o;兩件圖二將圖二中的附具一裝在靠模軸的兩端壓緊后用臥式坐標鋰在端 面上鉆鎮(zhèn)四個中心孔，如圖以所示。鉆鎮(zhèn)中心孔時要先分別找正對應 軸徑的中心線，下一步就是要加工輔具二如（圖三）«i;三件zii圖三將輔具二分成均布120°裝在主軸徑上，中心要保證與曲拐中心同心。如（圖四）圖四所示先用兩頂尖分別頂在各自對應的屮心孔上，檢查三個偏心 輔具的外圓跳動在0. 03 mm以內，這樣就可以磨削靠模軸，磨削前也 要先找正輔具二的外圓跳動，通過這樣試磨后的躺軸上三座標檢測精 度均小于靠模軸公差。下一步就是在大型外圓磨床先

11、磨削主軸頸外圓，然后再一次裝 配找正好輔具二，進行精磨連桿徑外圓，精磨后的靠模軸各外圓圓度 均小于0. 008 mm,相位角誤差 2,各曲拐半徑誤差003価，粗糙 度ra 0. 8o需要注意的是在磨削前要對旋轉的曲軸進行動平衡。輔助靠模軸用同樣的方式進行修復。5 靠模軸瓦的配刮研主軸靠模軸修復好以后，根據各軸徑尺寸制造卩l(xiāng)|個芯棒分別是主靠模主軸頸芯棒、連桿頸芯棒、輔助靠模主軸徑芯棒、連桿頸芯棒。芯棒的材料為鑄鐵空心的。粗加工完要經過時效處理，磨削芯棒時尺 寸確定為靠模軸徑實際尺寸加上間隙。如主軸徑尺寸為0203. 4時,它的芯棒就是(q203. 40 mni + 0. 05 mm)二0203

12、. 45,為了保證主軸頸軸瓦的同軸度要把機床的墻板裝配調整好以后再進行刮研。將芯棒裝 進軸瓦，壓上瓦蓋，轉動芯棒研點子，如果轉不動則將幾片瓦蓋輕輕 的松開一點再轉，刮瓦時要經常改變刮刀方向，直到上下瓦蓋的端面 完全斥合在一起，芯棒且剛能轉動才算完成，刮研好的軸瓦接觸血積 要在80%以上，測量芯棒與墻板，側面縱橫向垂直度在0.01 mm,最 后還要修整油槽，以保證潤滑油通暢。輔助靠模軸瓦用芯棒刮研測量合格以后，將輔助靠模軸裝配上，再用配磨好的主靠模軸芯棒來配刮 研主靠模軸的主軸徑各個軸瓦，刮研完畢后測量主輔兩靠模軸的主軸 中心線平行度要小于0. 03 rnmo主靠模軸的連桿頸瓦配刮時可將活動墻板

13、拆下立放在大平板上 裝上連桿頸芯棒，進行配刮研。刮研完成測量芯棒與墻板側面縱橫的 垂直度002儷，接觸面積在80%以上。輔助靠模軸連桿瓦的結構原結構有設計上的不足，油槽占用有 效面積太大，瓦的接觸面積較小，這次修理將輔助靠模軸的軸瓦加寬 了 4 mm,又改進的油槽的結構使連桿瓦的使用壽命可有較大的提高， 這樣整個軸瓦就算刮研修理完成了，經過以上修理機床的靠模軸及軸 瓦間隙配合得到完全修復，使設備的這部分又能恢復原始精度。6 滑動墻板的制造由于整個滑動墻板rtitrtit多年摩擦磨損，故相互間隙較大,機床墻板間的距離是固定的，所以想修復墻板是不可行的，需要更換新的。墻板原材料為t8a。淬硬達hr

14、62,由于結構復雜，精度要求相當高，現對其進行測繪并重新進行設計，改用38grmoala氮化鋼，經 過幾次熱處理后，既能保證材料的高硬度和高耐磨性又能保證零件的 變形量，這樣能很好的保證墻板的精度，墻板的尺寸根據圖紙實物確 定。修磨墻板裝配后倆倆墻板間隙配為0. 02mmo新制造墻板檢測報告 活動墻板墻板號厚度平面度平行度光潔度檢驗結果允差實測允差實測允差實測允差實測159. 9-60. 159. 990.0150. 020.80.8合格0. 020. 03259. 9-60. 159. 9920.0120. 020.80.8合格0. 020. 03359. 9-60. 160. 02$0.0

15、120. 020.80.8合格0. 020. 03459. 9-60. 160. 07三0.01520.010.80.8合格0. 020. 03559. 9-60. 159. 9820.01520.010.80.8合格0. 020. 03659. 9-60. 160.0120.01520. 020.80.8合格0. 020. 03固定墻板墻板號平面度平行度光潔度檢驗結果允差實測允差實測允差實測20. 020.01520. 030. 020.80.8合格3$0. 020.0120. 030. 020.80.8合格4$0. 020.0120. 030. 020.80.8合格520. 020.015

16、20. 030. 020.80.8合格6上0. 020.015$0. 030. 020.80.8合格7 機床其他部分7. 1跟刀架：71. 1更換磨損和損壞跟刀架，參照裝配圖紙和現場實際情況正確調 整裝配跟刀架滾輪與主軸及中心架相互關聯(lián)尺寸關系。7.2中心架:7. 2.1更換屮心架所有運動部件；7. 2. 2修磨中心架活動支板定位面及本體支承面和上蓋，檢測中心架 活動支板夾緊后間隙要求0. 02以內；7.2.3更換下中心架前梁、后梁保證調整靈活可靠。7. 3頭尾架卡盤：7. 3.1更換頭尾架卡盤運動部件及定位元件；7. 3. 2保證兩夾盤同心度在0. 03mm以內,且方向一致；7. 3. 3左

17、右夾盤用夾緊芯棒緊后，用1. 5磅鐵錘用5-8公斤的力敲擊, 無松動現象，方位正常；7. 3.4保證頭尾兩卡盤角位度不大于0。±3o7.4傳動箱：7. 4. 1更換所有軸承（d級）；7. 4. 2保證主軸軸向、徑向跳動0. 03mm；7.4.3更換磨損齒輪；7.4.4測繪并更換傳動箱蝸輪、蝸桿、軸、齒輪等；7. 4. 5四個傳動箱裝配后累計傳動間隙造成的相位誤差不大于5?；75防護裝置:7. 5.1恢復所有防護罩保證防護裝置完好可靠。8 結語通過以上對機床的全面修理，經過精密裝配調試后，通過試車， 機床調試調整后加工零件全部達到工藝要求。機床運轉震動極小改進的潤滑良好。除了精度恢復外還增加了以下幾項改進：&1靠模軸