镗床是用于加工精密孔、平面、内外螺纹等的重型机床,其加工过程中存在持续的切削力、摩擦力及振动,易导致多个部件出现损耗。损耗部件主要集中在切削系统、传动系统、导向系统、支撑系统及辅助装置等,具体如下:
一、切削系统(直接参与切削,损耗最直接)
镗刀及刀杆
镗刀:作为直接切削工件的部件,刀头(如硬质合金刀片)会因高速切削、工件材料硬度高(如铸铁、淬火钢)或进给量过大而产生磨损(前刀面月牙洼磨损、后刀面磨损),严重时会出现崩刃、碎裂(尤其加工断续表面或含杂质的工件时)。
刀杆:长期承受切削力的扭矩和弯矩,易因疲劳产生变形(影响加工精度),或与刀架连接的定位面出现磨损(导致刀具安装精度下降)。
主轴及主轴组件
主轴:主轴前端安装镗刀,需高速旋转并传递切削力,其轴颈与轴承的配合面易因长期摩擦产生磨损(导致主轴径向跳动、轴向窜动增大,影响孔的圆度和同轴度)。
主轴轴承:无论是滚动轴承还是滑动轴承,均会因高速运转、润滑不良或负载过大而磨损。滚动轴承的滚珠/滚道可能出现点蚀、剥落;滑动轴承的轴瓦会因摩擦产生胶合磨损(高温下金属粘连),导致主轴运转异响、温度升高。
二、传动系统(传递动力,受力复杂)
齿轮与齿条
镗床的进给运动(如工作台纵向/横向移动、主轴箱升降)多通过齿轮传动实现,齿轮齿面会因啮合传动产生疲劳磨损(点蚀)、磨粒磨损(若润滑脂含杂质),严重时会出现齿面剥落、断齿(负载突变时)。
齿条(如用于工作台移动的齿条)与齿轮啮合时,齿面易因滑动摩擦产生均匀磨损,导致传动间隙增大,影响进给精度。
丝杠与螺母
精密镗床的进给多采用丝杠螺母副(如滚珠丝杠),用于实现微量进给和定位。
滚珠丝杠的滚珠、滚道会因长期高速滚动产生接触疲劳磨损(点蚀),或因润滑不足出现滑动磨损(导致丝杠螺距误差增大);
螺母内圈滚道若进入铁屑、灰尘等杂质,会加剧磨损,甚至卡滞(导致进给卡顿)。
普通滑动丝杠(梯形丝杠)的螺纹面会因滑动摩擦产生磨粒磨损,尤其加工铸铁等易产生碎屑的工件时,磨损更快。
联轴器与离合器
联轴器:连接电机与传动轴的部件,若安装不同心或负载波动大,其弹性元件(如橡胶垫、膜片)会因交变应力产生老化、开裂,刚性联轴器的连接螺栓孔会因冲击载荷产生磨损(导致传动异响)。
离合器:用于控制传动的接通/断开,其摩擦片(如电磁离合器)会因频繁结合/分离产生磨损(导致传递扭矩下降、打滑)。
三、导向系统(保证运动精度,易因摩擦磨损)
导轨
导轨是工作台、主轴箱等部件的运动导向面(如矩形导轨、三角形导轨、燕尾槽导轨),长期承受部件重力和切削力的侧向分力,易产生以下损耗:
磨粒磨损:切削碎屑、灰尘进入导轨面,会像磨料一样刮擦导轨,导致导轨面出现划痕、沟纹;
不均匀磨损:工作台移动时,导轨两端或受力集中区域(如工作台中部)磨损更快,形成“中凹”或“中凸”,影响导向精度(如加工孔的直线度超差);
胶合磨损:润滑不良时,导轨面与滑块(或滑座)金属直接接触,高温下会产生粘连、撕裂(尤其低速重载时)。
滑块与滑座
与导轨配合的滑块(如直线导轨滑块)或滑座,其工作面会随导轨同步磨损,若磨损不均匀,会导致部件移动时出现“爬行”(低速时的不均匀运动),影响加工表面粗糙度。
四、支撑系统(承载负载,易因疲劳或应力集中损耗)
床身与立柱
床身和立柱是镗床的基础支撑部件,长期承受工作台、工件及切削力的总负载,若刚性不足或铸造时存在内应力,易产生微量变形(尤其长期加工重工件后),导致导轨、主轴等部件的相对位置精度下降。
床身与立柱的连接螺栓(高强度螺栓)会因振动产生松动,加剧部件间的相对位移,间接导致其他部件磨损加快。
工作台面
工作台面用于安装工件,长期承受工件重力和夹紧力,易因工件划伤、撞击产生表面凹坑、划痕;若夹紧装置(如T型槽螺栓)用力过大,会导致T型槽边缘崩裂。
五、辅助装置(间接参与加工,损耗影响效率)
润滑系统部件
油泵、油管、过滤器等用于为各运动部件供油,若过滤器堵塞(切削碎屑进入),会导致供油不足,加剧磨损;油管接头易因振动产生渗漏,油泵齿轮会因缺油产生磨损。
冷却系统部件
冷却泵、喷嘴用于喷射切削液冷却刀具和工件,喷嘴易因切削液中的杂质堵塞(影响冷却效果),泵叶轮会因长期运转产生磨损(导致流量下降)。
夹紧装置
用于固定工件的卡盘、压板等,其夹紧面会因工件装卸产生磨损(导致夹紧力下降,工件松动),螺栓、手柄等操作部件会因频繁使用产生螺纹滑丝、断裂。