雙柱立式車床橫梁導(dǎo)軌的粘接修復(fù)技術(shù)

吳泓 封志娟

【摘 要】本文通過對(duì)雙柱立式車床橫梁導(dǎo)軌拉傷表面的粘接修復(fù)試驗(yàn)，研究了導(dǎo)軌表面拉傷的粘接修復(fù)技術(shù)，確定了導(dǎo)軌粘接修復(fù)的可行性，為機(jī)床導(dǎo)軌的快速修復(fù)提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】導(dǎo)軌;表面拉傷;粘接修復(fù)

中圖分類號(hào)： TH45;TG174.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）06-0023-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.06.007

【Abstract】Based on the bonding repair test of the pulled surface of the cross-beam guide rail of the double-column vertical lathe，the bonding repair technology of the pulled surface of the guide rail is studied，and the feasibility of the bonding repair of the guide rail is determined，which provides a reference experience for the rapid repair of the machine tool guide rail.

【Key words】Repairing the surface of guide rail by bonding

0 前言

橫梁導(dǎo)軌是立式車床的重要部件，它的精度直接影響機(jī)床的加工精度。立式車床使用及維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)會(huì)造成橫梁導(dǎo)軌表面損傷，從而造成機(jī)床精度降低甚至無法使用。由于橫梁導(dǎo)軌的精度要求高，因此一般修復(fù)難度大，時(shí)間長。如何在保證機(jī)床精度的情況下高效快速的完成修復(fù)，恢復(fù)機(jī)床的使用性能是需要在實(shí)踐中摸索總結(jié)的。本文以C525雙柱立式車床橫梁導(dǎo)軌為例介紹粘接修復(fù)的工藝技術(shù)。

1 C525雙柱立式車床導(dǎo)軌表面損傷情況

C525雙柱立式車床導(dǎo)軌表面拉傷，經(jīng)過測量，拉傷面積約為1500mm×50mm，拉傷深度約為0.5～1mm，溝槽寬度及長度分布不均，嚴(yán)重?fù)p壞無法繼續(xù)使用。

2 C525雙柱立式車床橫梁導(dǎo)軌修復(fù)方案

2.1 修復(fù)方案的選擇

橫梁導(dǎo)軌的修復(fù)有以下幾個(gè)方案：

（1）修磨導(dǎo)軌，去除拉傷部位。

這種方法的優(yōu)點(diǎn)是處理徹底，修復(fù)后能滿足較大范圍的加工。缺點(diǎn)是修磨后橫梁上左、右刀架與卡盤的垂直度必須通過重復(fù)配刮來實(shí)現(xiàn)，其它相關(guān)的滑動(dòng)表面也必須通過配刮才能實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的綜合精度，因此修復(fù)的技術(shù)難度大、周期長、費(fèi)用高，處理不當(dāng)將造成機(jī)床無法繼續(xù)使用。

（2）焊接修補(bǔ)

焊接修補(bǔ)的優(yōu)點(diǎn)是相比于修磨導(dǎo)軌周期短，操作相對(duì)容易。缺點(diǎn)是焊接時(shí)產(chǎn)生的高溫會(huì)使導(dǎo)軌在補(bǔ)焊過程產(chǎn)生變形，焊接應(yīng)力不易消除。產(chǎn)生焊接變形后會(huì)嚴(yán)重影響導(dǎo)軌的精度，消除焊接變形的難度大，周期長。

（3）刮研拉傷表面

刮研拉傷表面方法的優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低，處理簡單。但是刮研只適用于小面積、淺度的拉傷，只能適當(dāng)減少拉傷的程度，并不能解決導(dǎo)軌大面積拉傷的實(shí)質(zhì)問題，而且在后期的使用過程中拉傷程度會(huì)愈發(fā)嚴(yán)重。

（4）粘接修復(fù)

粘接修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)是修理周期短，費(fèi)用低，能夠反復(fù)進(jìn)行粘接，不影響導(dǎo)軌原有精度，不會(huì)加劇導(dǎo)軌現(xiàn)有的損傷程度。粘接修復(fù)的缺點(diǎn)是使用機(jī)床時(shí)易碰傷粘接部位，修復(fù)部位有一定的壽命，到一定的使用周期后，需重新進(jìn)行粘接修復(fù)。

2.2 修復(fù)方案的確定

綜合考慮各種修復(fù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合本單位的生產(chǎn)實(shí)際情況及導(dǎo)軌的損傷情況，決定采用粘接的方法對(duì)橫梁導(dǎo)軌進(jìn)行修復(fù)。

3 粘接工藝試驗(yàn)

為了確保橫梁導(dǎo)軌修復(fù)成功進(jìn)行了模擬粘接對(duì)比試驗(yàn)。

3.1 粘接劑的選擇

經(jīng)調(diào)研及對(duì)各種粘接劑性能對(duì)比，選擇申新工業(yè)WDⅢ鐵質(zhì)修補(bǔ)劑。這種修補(bǔ)劑具有以下特性：

（1）耐磨損，耐腐蝕，修補(bǔ)后顏色可保持與被修補(bǔ)基件一致;

（2）與金屬結(jié)合強(qiáng)度高，抗壓強(qiáng)度80～120MPa;

（3）固化后可進(jìn)行車、銑、鉆、磨等各類機(jī)械加工。

3.2 模擬粘接試塊的制備

刨床刨制800mm×100mm×30mm鑄鐵塊1件，并按導(dǎo)軌精度要求磨出800mm×100mm的一個(gè)平面。在此平面上用刨床模擬拉出與待修導(dǎo)軌相擬的拉傷面，將試樣浸入20#機(jī)油中48小時(shí)取出，此舉的目的是模擬導(dǎo)軌面常年表面浸機(jī)油的狀態(tài)。

3.3 首次粘接試驗(yàn)

3.3.1 試驗(yàn)工藝

首次導(dǎo)軌粘接試驗(yàn)按以下工藝進(jìn)行：

（1）用白布擦洗試塊拉傷表面，在拉傷槽內(nèi)用φ1.5鉆頭鉆小斜孔，間距10～15mm，深度1～2mm;

（2）用刷子、白布蘸丙酮反復(fù)清洗試塊拉傷面，直至溝槽呈銀灰色，用丙酮沖洗并刷盡殘液;

（3）配制修補(bǔ)劑，A劑和B劑體積比3.5：1，充分混合均勻;

（4）用刮板將調(diào)勻的修補(bǔ)劑在試樣拉傷面先涂少量，用刮板反復(fù)按壓，充分壓入拉傷槽內(nèi)及工藝斜孔內(nèi)，刮平表面并留出0.5mm左右加工余量;

（5）用玻璃板覆蓋并用重物壓制固化48小時(shí)（環(huán)境溫度19℃）;

（6）除去玻璃進(jìn)行表面刮研，直至達(dá)到導(dǎo)軌刮研精度要求：6～8個(gè)點(diǎn)/25mm×25mm。

3.3.2 試驗(yàn)結(jié)果：刮至導(dǎo)軌刮研精度要求時(shí)溝槽表面粘接料剩余不足25%，第一次粘接試驗(yàn)失敗。

3.3.3 失敗原因分析

根據(jù)試驗(yàn)過程及結(jié)果分析出首次試驗(yàn)失敗的原因主要有以下幾個(gè)方面：

（1）固化劑（B劑）偏少。固化劑可縮短固化周期，還能降低固化溫度，使固化溫度與環(huán)境溫度更接近;

（2）拉傷面與粘接劑的接觸面太少，試塊槽面與粘結(jié)劑的結(jié)合力不足;

（3）粘接表面溝槽處粗糙度不夠，造成粘接劑附著力差。

綜合以上原因決定進(jìn)行第二次粘接試驗(yàn)。調(diào)整試驗(yàn)工藝：增加固化劑的配比、增大接觸面積、增大表面粗糙度，通過這些措施提高粘接劑與導(dǎo)軌的粘接質(zhì)量。

3.4 第二次粘接試驗(yàn)

3.4.1 試驗(yàn)區(qū)域的劃分

為了制定出更好的粘接工藝，第二次粘接試驗(yàn)將試塊的拉傷面分成四個(gè)區(qū)域，如圖1所示，對(duì)這四個(gè)區(qū)域分別采用不同的處理方法以便對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比：

（1）區(qū)域Ⅰ內(nèi)在溝槽底部每間隔10mm打1個(gè)φ1.5斜孔，深度1mm左右;

（2）區(qū)域Ⅱ內(nèi)用角向磨光機(jī)磨出菱形網(wǎng)格，網(wǎng)格間距10mm，深1～2mm;

（3）區(qū)域Ⅲ內(nèi)用刮刀在溝槽表面刮出毛刺;

（4）區(qū)域Ⅳ內(nèi)在溝槽表面用樣沖沖了密點(diǎn)。

以上四種溝槽表面處理方式都是為了增大粘接劑與模擬試塊拉傷表面的結(jié)合強(qiáng)度，尋找出最適合的表面處理方法。

3.4.2 粘接試驗(yàn)工藝的調(diào)整

將粘接劑配比A劑和B劑體積比3.5：1調(diào)整為3.5：1.5，將固化時(shí)間延長至60小時(shí)，其它試驗(yàn)工藝及步驟同首次粘接試驗(yàn)。

3.4.3 試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，從表1中可以看出刮至導(dǎo)軌刮研精度要求時(shí)區(qū)域Ⅲ溝槽表面粘接料保存率達(dá)98%～99%，明顯高于其它處理表面，可以達(dá)到橫梁導(dǎo)軌的修復(fù)要求。按此制定的工藝可以進(jìn)行C525立式車床橫梁導(dǎo)軌拉傷表面的實(shí)際粘接修復(fù)工作。

4 C525立式車床橫梁導(dǎo)軌的修復(fù)

C525立式車床橫梁導(dǎo)軌粘接修復(fù)，刮研至研點(diǎn)6～8個(gè)/25mm×25mm時(shí)，測量導(dǎo)軌的直線度為0.01/1000mm，從而達(dá)到了橫梁導(dǎo)軌的精度要求。

4.1 橫梁導(dǎo)軌粘接修復(fù)后的組裝調(diào)試

橫梁導(dǎo)軌粘接修復(fù)后按以下步驟進(jìn)行組裝：

（1）將右刀架裝配到橫梁上，對(duì)鑲條進(jìn)行配刮使鑲條滑動(dòng)面研點(diǎn)達(dá)到6個(gè)/25mm×25mm;

（2）對(duì)各部分組件進(jìn)行調(diào)試，使其處于最佳運(yùn)動(dòng)位置;

（3）在潤滑條件下進(jìn)行左右刀架的自由滑動(dòng)，觀察橫梁導(dǎo)軌粘接修復(fù)處有無損傷。

4.2 修復(fù)后的精度測試

橫梁導(dǎo)軌粘接修復(fù)后C525雙柱立式車床的精度為：

（1）上刀架沿橫梁移動(dòng)時(shí)相對(duì)于工作臺(tái)面的平行度公差為0.01/1000mm;

（2）上刀架垂直移動(dòng)時(shí)相對(duì)于工作臺(tái)面的垂直度公差為0.01/300mm;

（3）側(cè)刀架水平移動(dòng)時(shí)相對(duì)于工作臺(tái)面的平行度公差為0.015/500mm;

（4）側(cè)刀架垂直移動(dòng)時(shí)相對(duì)于工作臺(tái)面的垂直度公差為0.01/1000m。

精度檢驗(yàn)結(jié)果均符合該機(jī)床精度標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)論

C525立式車床橫梁導(dǎo)軌粘接修復(fù)后運(yùn)行情況良好，未出現(xiàn)任何故障，能保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。用粘接修復(fù)法可以縮短維修周期，降低維修成本，方法簡單易行。通過這次粘接修復(fù)試驗(yàn)，說明機(jī)床導(dǎo)軌粘接修補(bǔ)是可行的，為機(jī)床導(dǎo)軌的粘接修復(fù)工作積累了經(jīng)驗(yàn)，可以在機(jī)床維修工作中推廣。