一、机械修复法
通过机械加工或装配调整恢复部件尺寸、形状及配合精度。
1.研磨与刮研
适用场景:导轨面、工作台面的磨损或划伤(深度≤0.1mm)。
操作要点:
使用研磨平板或刮研工具(如刮刀)去除磨损层,通过涂色法检查接触点密度(如导轨面接触点≥12点/25mm×25mm)。
修复后需检测导轨直线度(如水平仪检测,允差≤0.02mm/m)和平行度。
2.镗削与磨削
适用场景:主轴孔、轴承孔等圆柱形孔系的磨损(尺寸超差或圆度误差>0.01mm)。
操作要点:
采用镗床自身或专用镗模进行镗孔,扩大孔径后配作衬套(如铸铁或铜合金衬套),过盈配合(如H7/n6)安装后再精镗至标准尺寸。
对于淬硬导轨或主轴,可采用磨床磨削(如平面磨床或外圆磨床),恢复表面粗糙度(Ra≤1.6μm)和精度。
3.调整与补偿
适用场景:部件间隙过大(如主轴轴承间隙、丝杠螺母间隙)。
操作要点:
主轴轴承:通过调整螺母或更换不同厚度的隔圈,控制径向跳动(≤0.005mm)和轴向窜动(≤0.01mm)。
丝杠螺母:加装消隙机构(如双螺母垫片调隙)或更换滚珠丝杠副,确保传动精度(反向间隙≤0.01mm)。
二、焊接修复法
通过焊接填补缺损或连接断裂部件,需注意热变形控制。
1.普通焊接(焊条/焊丝)
适用场景:铸铁件(如床身、箱体)的裂纹或断裂,钢件(如导轨、支架)的缺损。
操作要点:
铸铁件:采用铸铁焊条(如Z308),焊前预热(400~600℃),焊后缓冷(埋入石灰或保温棉),避免白口组织和裂纹。
钢件:选用匹配焊条(如J422、J507),焊后打磨平整并进行去应力退火(600~650℃保温2小时)。
局限性:易产生热变形,影响部件精度,需结合机械加工修正。
2.电火花堆焊
适用场景:精密部件(如主轴、导轨)的局部磨损(磨损量≤0.5mm),需保留原始材料性能。
操作要点:
利用电火花放电原理,将电极材料(如铜、钢)熔覆到磨损表面,形成厚度均匀的堆焊层(精度可达±0.01mm)。
无需高温加热,热变形小,适用于高精度部件(如坐标镗床主轴)。
三、表面工程修复法
通过涂层或镀层技术恢复部件尺寸与表面性能。
1.电镀与电刷镀
适用场景:轴类部件(如主轴、丝杠)的轴颈磨损(磨损量≤0.2mm)。
操作要点:
电镀硬铬:将磨损轴颈镀覆硬铬层(厚度0.05~0.2mm),再磨至公称尺寸,表面硬度可达HV800~1200,耐磨性提升3~5倍。
电刷镀:无需拆卸部件,直接在磨损表面刷镀镍基或铜基复合镀层(如快速镍),适合现场修复(如镗床工作台导轨磨损)。
2.热喷涂(火焰/电弧/等离子)
适用场景:大面积磨损或腐蚀(如导轨面、液压缸内壁),需厚涂层(0.5~3mm)。
操作要点:
选用金属(如不锈钢、镍合金)或陶瓷(如Al₂O₃、TiO₂)粉末,通过高温热源熔融后喷涂到预处理表面(粗化处理,粗糙度Ra≥12.5μm)。
涂层需进行封孔处理(如树脂或石蜡),防止腐蚀介质渗入。
3.激光熔覆
适用场景:高附加值部件(如精密主轴、齿轮)的磨损或裂纹,要求涂层与基材结合强度高。
操作要点:
利用激光束将合金粉末(如镍基、钴基)与基材表面熔融,形成冶金结合层,硬度可达HRC50~65,稀释率低(<5%),热变形极小。
四、粘接修复法
利用高强度胶粘剂填补缺损或固定部件,适用于非受力或轻载部位。
1.环氧树脂胶粘接
适用场景:铸铁件裂纹(非关键受力部位)、导轨面划伤(深度<0.5mm)、非金属部件(如塑料手轮)断裂。
操作要点:
清理表面油污与锈迹,用砂纸粗化处理,涂抹环氧树脂胶(如E-51+固化剂),施压固化(25℃下24小时)。
可添加铜粉、石英砂等填料增强硬度和耐磨性。
2.厌氧胶固定
适用场景:轴承座、衬套的固定,螺纹防松(如主轴螺母)。
操作要点:
涂抹厌氧胶(如乐泰680)于配合面,装配后胶液在隔绝空气条件下固化,提供高强度锁固(剪切强度≥20MPa)。
五、更换部件法
当修复成本过高或无法保证精度时,直接更换新部件或定制配件。
1.标准件更换
适用场景:轴承、齿轮、丝杠等标准件的磨损或失效。
操作要点:
选择原厂或符合国家标准的配件(如GB/T297滚动轴承、GB/T10095渐开线齿轮),更换后需重新调整装配精度(如齿轮啮合间隙0.1~0.3mm)。
2.定制加工
适用场景:非标准件(如特殊规格主轴、箱体)或老旧设备配件停产。
操作要点:
通过测绘(如三坐标测量仪)获取缺损部件尺寸,采用CAD/CAM设计,利用数控加工(如CNC镗床、加工中心)制作新件,必要时进行时效处理(如退火消除应力)。
六、修复后精度验证
无论采用何种方法,修复后需通过以下检测确保设备性能:
几何精度检测:
主轴径向跳动(≤0.005mm)、轴向窜动(≤0.01mm);
导轨直线度(水平仪检测,允差≤0.02mm/m)、垂直度(直角尺+百分表,允差≤0.03mm/300mm)。
工作精度检测:
镗孔精度:检测孔的圆度(≤0.01mm)、圆柱度(≤0.02mm/100mm);
平面度:加工平面的平面度误差(≤0.03mm/500mm)。
负载试验:
满负荷加工时,检测主轴温升(≤30℃)、设备振动(加速度≤1.5m/s²)及噪声(≤85dB)。
总结:处理原则与选型建议
优先经济性:修复成本<更换成本时选择修复,如导轨刮研成本仅为更换导轨的1/3~1/2。
兼顾精度要求:高精度镗床(如坐标镗床)的主轴、导轨等关键部件磨损后,优先采用激光熔覆或研磨修复,避免更换带来的装配误差。
材料适配性:铸铁件避免高强度焊接,优先采用电火花堆焊或粘接;钢件可采用焊接或热喷涂。
安全可靠性:受力部件(如床身、主轴箱)的裂纹修复后需进行探伤检测(如磁粉或超声波探伤),确保无隐性缺陷。
通过以上方法,可根据镗床部件的具体损坏情况选择最优修复方案,最大限度恢复设备性能并延长使用寿命。