钳工技师9全解课件

1、机修钳工(技师、高级技师)黄涛勋 主编第九章 设备技术改造 了解设备改造的分类，设备改造的原则，设备改造的依据；掌握设备改造的基本思路，掌握设备改造技术；能够参与、组织、实施设备技术改造。第九章 设备技术改造专业知识目 录第一节 设备技术改造专业知识一、设备技术改造的原则二、设备技术改造的依据三、设备技术改造的基本思路四、设备技术改造的基本途径五、设备改造（精化）技术第二节 设备技术改造技能训练实例训练1滑动导轨副摩擦性能的改造训练2传动部件的改造训练3对万能外圆磨床主轴的轴承进行静 压轴承改造训练4数显装置在机械设备上的应用第三节 机床数控化的改造一、机床数控化改造的一般步骤二、机床数控化改

2、造主要技术方案的选择复习思考题第一章 设备技术改造专业知识第一节 设备技术改造专业知识一、设备技术改造的原则1.重视改造的可行性分析和效益分析(1)可行性调查的内容。(2)效益分析内容。2.保证加工精度和表面粗糙度的要求 评定改造成功与否的主要标准就是机床的技术性能，而加工精度和表面粗糙度是其中两个重要指标。(1)机床的加工精度。(2)机床加工零件的表面粗糙度。第一节 设备技术改造专业知识3.具有一定范围的工艺可能性工艺可能性的内容通常为：1)在该机床上可以完成的 工序种类。2)所加工零件的类型、材 料和尺寸范围。3)机床的生产率和单件加 工成本。4)毛坯种类。5)适用的生产规模(大量、 批量

3、、单件)。6)加工精度和表面粗糙度。4.先进性与实用性相结合1)先进性是改造机床的基本 原则之一。2)应以发展的眼光，多应用 国内外的成熟的先进技术。3)特别提倡多应用诸如：CNC、 数显、动静压、光学、自 动控制等新技术。4)要树立适用的就是先进的 主导思想。5)要符合最佳经济原则。5.注意技术安全问题6.结合机床维修进行改造第一节 设备技术改造专业知识二、设备技术改造的依据1.工件(1)工件结构特点：因为工件的结构特点常常决定了改造的方法，如 在车削细长丝杠时，增加支承，以克服刚度差易变形的结构弱点。(2)工件的技术要求：因为通过分析工件的技术要求，可以启发改造 者从改造机床的结构、提高加

4、工精度和给机床配备适宜的辅具等 方面，寻求改造机床的方法。(3)工件的加工批量：因为依据生产是大批量的还是小批的，才能相 应地采取好的改造方法，保质保量地完成生产、降低成本的目标。2.设备的使用要求(1)一般使用要求。(2)特殊使用要求。3.制造条件(1)机械加工能力。(2)热加工能力。(3)装配能力。(4)材料及外协情况。第一节 设备技术改造专业知识三、设备技术改造的基本思路1.从机床本身考虑1)要有良好的导向精度。2)要有良好的精度保持性。3)低速运动应平稳。(1)主轴部件(2)常用的操纵机构(3)支承件1)要有足够的刚度。2)要有足够的抗振性。振动可以影响工件的加工质量、刀具的寿命和机床

5、的工作。为了提高机床的抗振性，可以从两方面考虑：合理选择支承件的材料。选择合理的支承件结构形式。3)要有较小的热变形。(4)导轨第一节 设备技术改造专业知识2.从夹具来考虑夹具是工艺装备的重要组成部分之一，与机床密切相关。(1)夹具在切削加工中的作用1)提高机床的性能，保证加工精度稳定。2)提高工作效率。3)实现在加工中对工件的测量。4)减轻劳动强度。5)创造新的夹具原理和夹具。1)夹具应与机床相适应2)机床自动化对夹具的要求3)阻碍夹具自动化的因素。(2)夹具与机床的关系第一节 设备技术改造专业知识3.从刀具来考虑(1)从零件表面的形成来考虑刀具的改造轨迹法。如图9-3所示，刀具的切削刃为切

6、削点1，按轨迹3运 动，形成生线2，这就是轨迹法。1切削点 2生线 3轨迹运动图9-3 轨迹法成形法。如图9-4所示，被加工工件的廓形2是刀具的刃形1复 印形成的，这就是成形法。a)成形车刀 b)螺纹车刀 c)拉刀图9-4 成形法第一节 设备技术改造专业知识相切法。如图9-5所示。1切点 2生线 3轨迹运动图9-5 相切法第一节 设备技术改造专业知识范成法。如图9-6所示。1切削刃 2生线3范成运动图9-6 范成法第一节 设备技术改造专业知识(2)从分析零件表面质量来考虑刀具改造1)残留面积。2)刀瘤(积屑瘤)和鳞刺。3)振动。综上所述，可以得出以下结论： 增加工艺系统的刚度、合理选择刀具的几

7、何参数、恰当选用切削用量、进行有效冷却润滑、采用有力的消振措施和改善工件材料性能等，均可为我们研究刀具改造，提高工件表面质量，提供有益的线索。4.从整个工艺系统来考虑1)工件方面2)夹具方面3)刀具方面4)机床方面(1)进行系统分析(2)问题解决的原因和效果。第一节 设备技术改造专业知识第一节 设备技术改造专业知识四、设备技术改造的基本途径1.对部件用改变摩擦原理的方法进行改造1)必须追根求源2)重视分析内因(1)基本特点：对部件用改变摩擦原理的方法进行改造，可以提高 部件的工作能力，以满足设备的需要。(2)正确的思维方法1)必须以变应变2)必须从分析问题的特殊性入手去解决问题。2.在修理中对

8、部件进行局部改造(1)基本特点1)针对性强2)局限大3)宜简不宜繁(2)正确的思维方法第一节 设备技术改造专业知识3.从整体上对设备进行结构改造(1)基本特点1)主要是对机床的原有结构进行新的补充，或者进行一种模块化组 合，结构力求尽量简单。2)通过改装使设备具有特定的工作能力，专用性强。因为突出了专 用性，使技术改造方案容易实现。3)具有很强的因地制宜性。对机床进行结构性改造中，尽量利用一 些通用部件和从其他机床上拆卸下来的旧件及现有铸焊件。这样 可以达到物尽其用、减少企业负担、加快制造速度的目的。1)在提出方案时，要善于运用多样的扩散性思维方法。2)在制订方案时，要善于运用归纳、分析和抽象

9、，实现收敛性思 维方法。(2)正确的思维方法第一节 设备技术改造专业知识4.利用成熟且形成标准化、系列化、商 品化的功能部件对设备进行技术改造 如将各种数显和数控装置，静压、动静压轴承，可编程控制器(PLC)，交流变频调速器，直线运动导轨(ML)等应用到设备的技术改造之中。第一节 设备技术改造专业知识五、设备改造（精化）技术1.提高设备可靠性和工序能力 通常有三个方面，即提高设备可靠性和工序能力；提高劳动生产率；减轻操作劳动强度、提高设备自动化程度。（）设备改造的原因。（）主轴结构的改造。以C620型车床主轴结构的改造为例，将主 轴前滑动轴承改成滚动轴承的结构，如图9-14所示。）改造中需加工

10、的工件）提高主轴系统精度的途径（）导轨面结构的改造。（）进给机构的改造。）自动进给机构的改造。）横向进给机构的改造。（）其他改造项目1主轴 2、3调整垫 4调整螺母 5轴承图9-14 C620型车床改造后主轴前轴承结构第一节 设备技术改造专业知识第一节 设备技术改造专业知识2.提高劳动生产率）提高设备的可靠性、工序能力。）扩大设备使用范围。可达到“一机多用”、提高加工精度、改 善设备工艺性能、缩短加工时间的目的。3.减轻操作劳动强度、提高设备自动化程度（）可编程PLC在自动线设备上的应用（）经济型数控装置改造。以某厂采用BKX3系统改造一台X62W 铣床为例。1）主要技术参数2）改造后效果。能

11、比较准确、可靠地加工形状复杂的零件，而 且自动化程度高，工作效率可提高23倍。（）齿轮传动间隙的消除 ）圆柱齿轮传动。 偏心轴套调整法。 轴向垫片调整法。 双片薄齿轮错位法。 ）斜齿轮传动。 垫片调整法。 轴向压簧调整法。 ）锥齿轮传动。 ）齿轮齿条传动。 双片薄齿轮错位法。 双齿轮齿条啮合法。第一节 设备技术改造专业知识第二节 设备技术改造技能训练实例1.存在问题2.磨损快的原因训练1 滑动导轨副摩擦性能的改造磨损太快。（）磨粒磨损。（）粘着磨损（焊合撕裂现象）。3.磨损易产生的故障（）精度损失。（）传动受阻。（）爬行。4.滑动导轨副摩擦性能方面的改造（）用镶钢方法提高床身导轨的硬度。）镶钢

12、导轨的设计。）镶钢导轨板加工中应注意的问题。）镶钢导轨的粘接。）在导轨磨床上加工时应注意的问题。（）用镶贴软金属板的方法降低溜板导 轨的硬度。）软金属材料板的选择。）溜板导轨面的加工。）软金属板的粘接。（）用粘贴聚四氟乙烯基软带的方法提 高导轨副的抗爬行性能。）聚四氟乙烯基软带的主要性能。）软带的活化处理。）软带的粘贴。1.存在问题训练2 传动部件的改造存在问题有传动轴容易损坏、传动件磨损严重、齿轮传动噪声大等。2.传动件的改造（）零件结构的改进）防损坏性改造。）抗磨损性改造。）降低噪声的改造。改造方法：改进齿轮结构。在齿轮两端面上涂刷自由阻尼层，对降低齿轮噪声有一定的 效果，如果能在自由阻尼

13、层外面再粘上一层薄铸铁板作为约 束层，实现约束阻尼处理，其减振效果就更加明显。对于转速较高而承受载荷又较小的齿轮还可以用尼龙作为齿 轮材料，以代替钢制齿轮；或者在主轴箱箱盖与箱体之间加 垫一层橡胶层以降低噪声。第二节 设备技术改造技能训练实例张紧环式进给步进机构存在的主要问题采用电磁离合器作为运动控制元件进行改造新设计的箱体必须在保证两根光杠中心距的前提下布 置或配凑其他齿轮的中心距；另外应使新箱体体积与 原箱体体积相当。（）传动结构的改进）存在问题传动结构中关键零件的功能可靠性差。传动结构不能完全适应机床的工作条件及要求。）关于龙门刨床张紧环式进给步进机构的改进第二节 设备技术改造技能训练实

14、例1.存在问题训练3 对万能外圆磨床主轴的轴承进行静压轴承改造 M131W万能外圆磨床原磨头主轴轴承采用“短三瓦”或“长三瓦”式液体动压滑动轴承，其承载能力较低，用于调整间隙的螺钉易松动，从而使轴承间发生变化，致使精度保持性差，且在精密加工中，需频繁调整间隙。2.改造方案 将其主轴轴承改为静压轴承，采用可调式缝隙节流静压轴承；前后轴承的压力比可分别由两个调整环调整，其结构如图9-22所示。3.主要参数第二节 设备技术改造技能训练实例表9-22 M131W外圆磨床主轴系统结构第二节 设备技术改造技能训练实例4.使用效果 改造后进行磨削，进给后无火花光磨35次，所得工件精度与改造前的对比见表9-1

15、。表9-1 改装前后的加工精度对比第二节 设备技术改造技能训练实例1.安装感应同步器的基本要求训练4 数显装置在机械设备上的应用（）定尺和滑尺间的安装要求。（）尺座的设计要求。）定尺座的设计要求。）滑尺尺座的设计要求。如图9-29所示。）其他设计要求。（）定尺的接长技术）定尺的接长方法。）双滑尺接长法。此法易于操作，节省工时，接长精度较高。其特点如下：双滑尺接长法。使两块滑尺在同一块定尺上初态耦合相同。双滑尺接长法接长要点。双滑尺接长注意事项。2.感应同步器在镗床上的应用第二节 设备技术改造技能训练实例1调整片位置 2滑尺位置 3定尺位置图9-29 滑尺座的设计要求第二节 设备技术改造技能训练实例第三节 机床数控化的改造一、机床数控化改造的一般步骤1.对加工对象