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1、机床导轨面什 么 是 机 床 导 轨 面？机 床 导 轨 面 有 什 么 作 用？机 床 导 轨 面 破 坏 后 有 什 么 危 害？第1页/共29页什么是机床导轨面？1、机床的支撑导轨是在机床上用来支承和引导部件沿着一定的轨迹运动或起夹紧定位作用的轨道。机床导轨简图第2页/共29页机床导轨第3页/共29页第4页/共29页机床导轨面有什么作用？1、导轨分别与工作台或拖板接触的各个表面中，直接起导向作用的表面称为“基准导轨面”2、与压板或镶条接触，只起承受切削力作用的表面称为“辅助导轨面”第5页/共29页机床导轨面破坏后有什么危害？1、机床导轨一旦损坏，机床的拆装校还需花费大量人力与时间，就会影
2、响生产，对机床维修工增加了工作难度和负担。2、机床导轨的摩擦副表面一旦产生磨损，使导轨副间隙变大，机床系统刚性降低，导致机床的加工精度和生产效率降低。导轨的磨损导致导轨轴的直线精度、轴与轴之间的相互垂直度误差远远超过规定。机床的几何精度超差，横梁、刀架、工作台与床身的传动精度丧失。第6页/共29页机床导轨面失效实例机 床 失 效 有 哪 些 实 例？造 成 了 多 大 损 失？第7页/共29页机床失效有哪些实例？1、包钢(集团)公司机械设备制造有限公司 B2153 重型龙门刨床1用于刨削最大尺寸为1500mmm 1230mm 12000mm 的机床导轨面。该刨床的床身由 3 节拼装，全长 25
3、m。此机床的工作台V 型导轨、平面导轨大面积研伤;床身平面导轨、V 型导轨局部研伤，最深可达 2mmm。造成机床的几何精度超差，横梁、刀架、工作台与床身的传动精度丧失。2、河南英威东风机械制造有限公司 CE7120 型半自动仿形车床2床鞍导轨的主要切削负荷部位累积磨损，导轨局部凹陷，刀架床鞍运行到导轨凹陷处摆动量大，常造成“振刀”和“扎刀”现象。第8页/共29页机床失效有哪些实例3、1990 年 12 月，某制管厂 W037 型钢管倒棱机床的长 25m、4 节的床身上长 24m、宽 350mm 的主导轨中部 5m 长范围内磨损拉伤成密排沟槽深度超过 1mm，长 1m 以上的沟槽就有 3 条，深
4、 0.3 1mm 的短槽 8 条，深度大于0.8mm 的深坑短槽 9 处，深度在 0.2mm 以内的沟槽难以计数，被安排 4 台重型汽车接送两趟送到武汉花费 2 个多月、6 万余元修理费(1990 年价)。4、吉林省珲春市森林山木业有限公司一台上海豪德生产的双端铣床，用于三层复合地板长度方向的槽榫加工。该机床使用三年后由于导轨侧面磨损尤其是切削刀轴的位置磨损更为严重，造成其加工的地板成品顺向拼接间隙超过 0.2mm第9页/共29页造成了多大损失和危害？1、经济损失2、精度损失3、人员安全第10页/共29页机床导轨面失效机理为什么机床导轨面会失效？主要原因是什么？次要原因是什么？第11页/共29
5、页磨料磨损机理由于硬的颗粒或表面硬的凸起物引起材料破坏，从而表面分离出磨屑的现象，称为磨料磨损机理某学院数控系 CA6140 车床长期使用后，出现了导轨前端局部磨损，而中段和尾部导轨状况较好。原因是:其加工的工件是用于学生训练的短件，前端导轨使用频率最高。第12页/共29页磨料磨损机理第13页/共29页粘着磨损机理 粘着磨损是摩擦副表面相对滑动时由于粘着效应，形成的粘着结点发生剪切断裂，被剪切的材料或脱落成磨屑所或由一个表面转移到另一表面的过积。粘着-破坏-再粘着-再破坏第14页/共29页粘着磨损机理中国第一重型机械集团公司维修分公司的 1670车床13是前苏联 20 世纪 50 年代生产的机
6、床，刀架下滑板原设计为镶装夹布胶木板。该机床承担着轧辊的加工，多年的超负荷运转，造成刀架下滑板镶装的夹布胶木板严重磨损，使下滑板快速和进给运行阻力大，低速爬行严重。第15页/共29页粘着磨损机理第16页/共29页腐蚀磨损机理 摩擦在腐蚀性气体或在液体环境中进行时，表面与周围介质发生化学、电化学反应，在这个过程中既有腐蚀还有磨损，并以腐蚀为主的现象为腐蚀磨损。产生腐蚀磨损的机理:金属件表面在腐蚀性气体或在液体环境中发生化学、电化学反应，形成较易被磨损的腐蚀产物，在摩擦过程中不断被消除，新的金属表面接着进入新一轮的化学反应，腐蚀和磨损交替出现，使材料损失。第17页/共29页腐蚀磨损机理第18页/共
7、29页表面疲劳磨损机理 摩擦表面材料微观体积由于受到循环接触应力的作用，表面产生重复变形、导致产生裂纹、分离出微片或颗粒的现象，叫做表面疲劳磨损。产生表面疲劳磨损的磨损机理:在外力的作用下，表面有缺陷的地方就会产生应力集中，将引发裂纹，而且会逐渐扩展，以致裂纹上的材料断裂剥落下来。据分析，材料所受的最大正应力发生在表面，最大切应力处的材料强度不足，就可能在该处首先发生塑性变形，经一定应力循环后，即产生疲劳裂纹，然后沿最大切应力的方向扩展到表面，最后使表面材料脱落。第19页/共29页为什么机床导轨面会失效？内因1、车床导轨副的失效与导轨的材质和导轨结构等有关。A：足够的刚度和耐磨性。B:由于铸铁
8、导轨具有良好的减振耐磨性、稳定性、成本较低，是大部分机床导轨的首选材料。但铸铁材料存在硬度低、组织疏松、毛坯缺陷多等弱点，在承载较重的情况下，更容易磨损、拉伤。C:淬火钢导轨的耐磨性比普通铸铁导轨的高一些，可以提高机床导轨的使用寿命。第20页/共29页为什么机床导轨面会失效？2、与机床导轨的几何形状A:车床床身的棱形导轨比平导轨的磨损量要大，溜板的导轨前端比后端磨损严重。B:陕西新黄工机械有限责任公司车床8床身的棱形导轨比平导轨的磨损量要大，溜板的导轨前端比后端磨损严重，使溜板倾斜下沉，造成纵走刀小齿轮与齿条之不能正确啮合，影响加工零件表面粗糙度。C:数控机床中广泛应用的精密滚动直线导轨副所采
9、用的滚动体有滚柱式和滚珠式两种主要类型。一般情况下，滚柱式的滚动直线导轨副由于是线接触，承载能力高于滚珠式，而且安装到位，机床能获得较好的刚性。第21页/共29页机床导轨面失效解决办法能 否 避 免 机 床 导 轨 面 失 效？或 者 说 能 否 减 小 或 者 说 减 缓 失 效？机 床 失 效 后 能 否 修 复？第22页/共29页能否避免机床导轨面失效？或者说能否减小或者说减缓失效？1、对于修复划痕沟槽较深、损伤较为严重的机床导轨，利用胶粘与刷镀复合修复，节约成本和时间，保证粗糙度和润滑效果，强化和保护导轨表面，提高机床导轨运行可靠性。2、对于轻微刮痕的导轨，用冷焊一电刷镀复合修复技术。
10、不仅保证了与基体的结合强度，还能保证修复后导轨的耐磨性与抗压性。3、选择合适的导轨。滑动导轨、静压导轨与滚动导轨4、钎焊修复法。对于机床导轨面产生划伤和研伤的情况，可采用锡铋合金进行钎焊修复5、氧乙炔火焰热喷涂修复法。在导轨上用氧乙炔火焰喷涂一层工程塑料修复其磨损的尺寸，既不产生变形又可提高导轨的耐磨性和减摩性，延长使用寿命。6、刮研修复法未经淬硬处理的机床导轨，如果磨损、拉毛、咬伤程度不严重，可采用刮研修复法进行修理。7、定期补充更换合适的润滑油。8、刷镀修复法。灰 铸 铁 导 轨 拉 伤 深 度 不 大 于0.2mm 长短不等数条。第23页/共29页修复第24页/共29页总结知道了失效机理，有哪些建议或思考?第25页/共29页总结1、机床的用户和制造商应该关注机床导轨的新材料。2、机床导轨的结构设计对其使用寿命有很大的影响，建议消化吸收国外在大型精密机床导轨结构技术。3、机床的用户应严格按照机床企业制定的说明书操作机床，尤其是机床导轨面的润滑剂。第26页/共29页参考文献第27页/共29页感谢观看第28页/共29页感谢您的观看。第29页/共29页