鏜床是用于加工精密孔、平面、內(nèi)外螺紋等的重型機(jī)床,其加工過程中存在持續(xù)的切削力、摩擦力及振動(dòng),易導(dǎo)致多個(gè)部件出現(xiàn)損耗。損耗部件主要集中在切削系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)及輔助裝置等,具體如下:
一、切削系統(tǒng)(直接參與切削,損耗最直接)
鏜刀及刀桿
鏜刀:作為直接切削工件的部件,刀頭(如硬質(zhì)合金刀片)會(huì)因高速切削、工件材料硬度高(如鑄鐵、淬火鋼)或進(jìn)給量過大而產(chǎn)生磨損(前刀面月牙洼磨損、后刀面磨損),嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)崩刃、碎裂(尤其加工斷續(xù)表面或含雜質(zhì)的工件時(shí))。
刀桿:長(zhǎng)期承受切削力的扭矩和彎矩,易因疲勞產(chǎn)生變形(影響加工精度),或與刀架連接的定位面出現(xiàn)磨損(導(dǎo)致刀具安裝精度下降)。
主軸及主軸組件
主軸:主軸前端安裝鏜刀,需高速旋轉(zhuǎn)并傳遞切削力,其軸頸與軸承的配合面易因長(zhǎng)期摩擦產(chǎn)生磨損(導(dǎo)致主軸徑向跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)增大,影響孔的圓度和同軸度)。
主軸軸承:無論是滾動(dòng)軸承還是滑動(dòng)軸承,均會(huì)因高速運(yùn)轉(zhuǎn)、潤(rùn)滑不良或負(fù)載過大而磨損。滾動(dòng)軸承的滾珠/滾道可能出現(xiàn)點(diǎn)蝕、剝落;滑動(dòng)軸承的軸瓦會(huì)因摩擦產(chǎn)生膠合磨損(高溫下金屬粘連),導(dǎo)致主軸運(yùn)轉(zhuǎn)異響、溫度升高。
二、傳動(dòng)系統(tǒng)(傳遞動(dòng)力,受力復(fù)雜)
齒輪與齒條
鏜床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(如工作臺(tái)縱向/橫向移動(dòng)、主軸箱升降)多通過齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn),齒輪齒面會(huì)因嚙合傳動(dòng)產(chǎn)生疲勞磨損(點(diǎn)蝕)、磨粒磨損(若潤(rùn)滑脂含雜質(zhì)),嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)齒面剝落、斷齒(負(fù)載突變時(shí))。
齒條(如用于工作臺(tái)移動(dòng)的齒條)與齒輪嚙合時(shí),齒面易因滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生均勻磨損,導(dǎo)致傳動(dòng)間隙增大,影響進(jìn)給精度。
絲杠與螺母
精密鏜床的進(jìn)給多采用絲杠螺母副(如滾珠絲杠),用于實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)給和定位。
滾珠絲杠的滾珠、滾道會(huì)因長(zhǎng)期高速滾動(dòng)產(chǎn)生接觸疲勞磨損(點(diǎn)蝕),或因潤(rùn)滑不足出現(xiàn)滑動(dòng)磨損(導(dǎo)致絲杠螺距誤差增大);
螺母內(nèi)圈滾道若進(jìn)入鐵屑、灰塵等雜質(zhì),會(huì)加劇磨損,甚至卡滯(導(dǎo)致進(jìn)給卡頓)。
普通滑動(dòng)絲杠(梯形絲杠)的螺紋面會(huì)因滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生磨粒磨損,尤其加工鑄鐵等易產(chǎn)生碎屑的工件時(shí),磨損更快。
聯(lián)軸器與離合器
聯(lián)軸器:連接電機(jī)與傳動(dòng)軸的部件,若安裝不同心或負(fù)載波動(dòng)大,其彈性元件(如橡膠墊、膜片)會(huì)因交變應(yīng)力產(chǎn)生老化、開裂,剛性聯(lián)軸器的連接螺栓孔會(huì)因沖擊載荷產(chǎn)生磨損(導(dǎo)致傳動(dòng)異響)。
離合器:用于控制傳動(dòng)的接通/斷開,其摩擦片(如電磁離合器)會(huì)因頻繁結(jié)合/分離產(chǎn)生磨損(導(dǎo)致傳遞扭矩下降、打滑)。
三、導(dǎo)向系統(tǒng)(保證運(yùn)動(dòng)精度,易因摩擦磨損)
導(dǎo)軌
導(dǎo)軌是工作臺(tái)、主軸箱等部件的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向面(如矩形導(dǎo)軌、三角形導(dǎo)軌、燕尾槽導(dǎo)軌),長(zhǎng)期承受部件重力和切削力的側(cè)向分力,易產(chǎn)生以下?lián)p耗:
磨粒磨損:切削碎屑、灰塵進(jìn)入導(dǎo)軌面,會(huì)像磨料一樣刮擦導(dǎo)軌,導(dǎo)致導(dǎo)軌面出現(xiàn)劃痕、溝紋;
不均勻磨損:工作臺(tái)移動(dòng)時(shí),導(dǎo)軌兩端或受力集中區(qū)域(如工作臺(tái)中部)磨損更快,形成“中凹”或“中凸”,影響導(dǎo)向精度(如加工孔的直線度超差);
膠合磨損:潤(rùn)滑不良時(shí),導(dǎo)軌面與滑塊(或滑座)金屬直接接觸,高溫下會(huì)產(chǎn)生粘連、撕裂(尤其低速重載時(shí))。
滑塊與滑座
與導(dǎo)軌配合的滑塊(如直線導(dǎo)軌滑塊)或滑座,其工作面會(huì)隨導(dǎo)軌同步磨損,若磨損不均勻,會(huì)導(dǎo)致部件移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)“爬行”(低速時(shí)的不均勻運(yùn)動(dòng)),影響加工表面粗糙度。
四、支撐系統(tǒng)(承載負(fù)載,易因疲勞或應(yīng)力集中損耗)
床身與立柱
床身和立柱是鏜床的基礎(chǔ)支撐部件,長(zhǎng)期承受工作臺(tái)、工件及切削力的總負(fù)載,若剛性不足或鑄造時(shí)存在內(nèi)應(yīng)力,易產(chǎn)生微量變形(尤其長(zhǎng)期加工重工件后),導(dǎo)致導(dǎo)軌、主軸等部件的相對(duì)位置精度下降。
床身與立柱的連接螺栓(高強(qiáng)度螺栓)會(huì)因振動(dòng)產(chǎn)生松動(dòng),加劇部件間的相對(duì)位移,間接導(dǎo)致其他部件磨損加快。
工作臺(tái)面
工作臺(tái)面用于安裝工件,長(zhǎng)期承受工件重力和夾緊力,易因工件劃傷、撞擊產(chǎn)生表面凹坑、劃痕;若夾緊裝置(如T型槽螺栓)用力過大,會(huì)導(dǎo)致T型槽邊緣崩裂。
五、輔助裝置(間接參與加工,損耗影響效率)
潤(rùn)滑系統(tǒng)部件
油泵、油管、過濾器等用于為各運(yùn)動(dòng)部件供油,若過濾器堵塞(切削碎屑進(jìn)入),會(huì)導(dǎo)致供油不足,加劇磨損;油管接頭易因振動(dòng)產(chǎn)生滲漏,油泵齒輪會(huì)因缺油產(chǎn)生磨損。
冷卻系統(tǒng)部件
冷卻泵、噴嘴用于噴射切削液冷卻刀具和工件,噴嘴易因切削液中的雜質(zhì)堵塞(影響冷卻效果),泵葉輪會(huì)因長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生磨損(導(dǎo)致流量下降)。
夾緊裝置
用于固定工件的卡盤、壓板等,其夾緊面會(huì)因工件裝卸產(chǎn)生磨損(導(dǎo)致夾緊力下降,工件松動(dòng)),螺栓、手柄等操作部件會(huì)因頻繁使用產(chǎn)生螺紋滑絲、斷裂。