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M1040 型無心磨床故障分析及應對（duì）措（cuò）施（shī）

2024-4-30 來源：西藏技師學院作者：柳楊

摘要：在鉗工維（wéi）修裝配（pèi）專業的學生實習時，需要使（shǐ）用 M1040 型無心磨床，因其生產性質（zhì）決定機床必須高效率、高精度地工作，所以如何降低無心磨（mó）床的故障率和提（tí）高其維修精度成了機修工作的重點和難點，該文針對 M1040 型無心磨床（chuáng）故障和磨削質量缺陷分析及其對策作粗淺闡述（shù）。

關鍵（jiàn）詞：機床修理；無心磨床；故障分析；對策；修複

M1040 型無心磨床用於對幾何精度和表麵質量要求高的圓柱體零（líng）件和環形零件的外（wài）表麵進（jìn）行通磨（mó），以及對錐度不大的（de）圓錐麵和成形表麵的半自動或手動切（qiē）入磨削。廣泛應用於汽車、拖拉機、航空（kōng）航天（tiān）、儀表、軸承、工具及紡機等行業的大批量生產企業。江淮動力（lì）集團公司是生產柴油機、汽油機（jī）的大型企業，M1040 型（xíng）無心磨床是生產氣門（mén）的主（zhǔ）要設備。M1040 型無心磨床擔負著氣（qì）門杆部（bù）的（de）粗磨、半精磨和（hé）精磨的加工任務，因其生產（chǎn）性質決定了無心磨床（chuáng）必（bì）須高效率、高精度地工作，所以須降低（dī）無（wú）心磨床的故障率和提高其維修精度。筆者在（zài）這些年（nián）帶學生到江淮動力集團（tuán）進行機修實習期間，對 M1040 型（xíng）無心磨床的多發性故障接觸較（jiào）多，體會較深。在此對 M1040 型無心磨床在生產中的常見（jiàn）故障和磨削質量缺陷及其對策作如下粗淺闡述。M1040 型無心磨床在生產中的常見故障和磨削質（zhì）量缺陷如下：①常見故障有（yǒu）砂輪主軸不（bú）轉、導輪不轉和（hé）砂輪主軸抱死等；②機床部件對產品產生磨削質量缺陷有工件（jiàn）磨削時表麵出現螺旋形花紋、工件表麵有不規則的擦傷（shāng）、工件表麵燒傷、工（gōng）件表麵產生多角形狀及工件直線度有誤差等。

1、機床故障分析與修複

1.1 故障分析與診斷（duàn）

按照 M1040 型無（wú）心磨（mó）床在生產中（zhōng）使用情況和出現的故障，運用故障分析樹的方法，如圖 1 所示，對造成機床係統故障的各種因素進（jìn）行分析，從而能（néng）很（hěn）快（kuài）找出機床係統發生故障的主要（yào）原因並能立即提出解決措施。

圖 1 M1040 無心（xīn）磨床故障分（fèn）析樹

如圖 1 所示，造成 M1040 型無心磨床不能正（zhèng）常（cháng）工作的中（zhōng）間故障有 A（砂輪主軸（zhóu）不轉）或 B（導輪不轉（zhuǎn））。對 A（砂輪主軸不轉）有（yǒu）影響的原因有 1（傳動（dòng）帶鬆動）、2（電機（jī）不轉）及中間事故 C（砂輪主軸抱（bào）死）。影響B（導輪不轉）的原（yuán）因有 3（導輪（lún）電機不轉）、4（減速器蝸杆，蝸輪損（sǔn）壞）。在日常維修中（zhōng）問題 1（傳（chuán）動（dòng）帶鬆動）、2（電機不轉）、3（導輪電機不（bú）轉）、4（減（jiǎn）速器蝸杆，蝸輪損壞）可以通過調整、更換損壞件排除故障。中間故障 C（砂輪主軸抱死）產生的主要原因是由 5（操作使用不當）、6（軸瓦嚴重磨損）、7（主軸（zhóu）油箱保險開關誤發（fā）令）等因素的影響（xiǎng）。原（yuán）因 5（操作使用不當）可（kě）以通過對操（cāo）作工人進行培訓解決。通過對以上（shàng）故障分析樹的分析，可以看出 M1040 型無心磨床不能正常工作（zuò）的主要原因是中間件 C（砂（shā）輪主軸抱死），以及基本原因 6（軸瓦嚴重磨損）、7（主軸（zhóu）油箱保險開關誤發令）發生故障。因此（cǐ）要（yào）改變 M1040 型無心磨床現有的狀況，應解決（jué）主軸油箱保險開關誤發令和主軸軸瓦磨損修複這兩個主要（yào）問題。

1.2 解決主要問題的對策

通過 M1040 型無心磨床故障分析樹的分析（xī），已經（jīng）知道影響無心磨床正常使用的 2 個（gè）主要問題為主軸（zhóu）油箱（xiāng）誤發令和主軸軸瓦磨損，其中主軸軸瓦精度對產品的形位公差的保證有（yǒu）重大影響，因而是重中之（zhī）重，現對這 2 個問題的具體原因和解決方案作如下介紹。

1.2.1 主軸油箱保護開關誤發令問題的解決

如圖（tú） 2 所示，砂輪主軸保護切換機（jī）構被安裝在砂輪主軸潤（rùn）滑槽的上部，其工作原理是從砂輪主（zhǔ）軸上的回油將浮筒提起，並（bìng）通過浮筒帶動操縱杆，使砂輪主軸的保護開關開啟，從而使砂輪主（zhǔ）軸中的潤滑油（yóu）液體保持在一定壓力下。因為原機床的浮體材質為尼龍或塑膠，浮體（tǐ）在使用一段（duàn）時間後會發生老化、變形，浮體在工作時會出現漂浮（fú）現象。這樣，砂輪的主軸不能充分注滿潤滑油，而砂輪的主（zhǔ）軸保護開關也是開啟的，因為這樣的情況常常會出現，因此，出（chū）現了砂輪主軸的抱（bào）死失效（xiào）。為此，在修理時，對浮筒的（de）材質進行了改進，采用了一層（céng）厚（hòu）（約 0.8 mm）的銅皮焊（hàn）接，以消除浮筒的老化（huà）和（hé）變形（xíng），解決了砂輪主軸保護開關的誤啟動問題（tí）。

圖 2 砂輪主軸保護（hù）開關裝置（zhì）

1.2.2 主軸（zhóu）軸瓦的修複

M1040 型無心磨床主軸軸承屬多（duō）瓦式滑動軸承，由於自然磨損（sǔn）或（huò）潤滑不良，而引起（qǐ）的“抱瓦”現象，往往會使設備無（wú）法正常工作（zuò）。主軸在軸瓦中的（de）運動精度直接影響工件的精度，因（yīn）而軸瓦（wǎ）修複工藝很重要（yào）。在實際操作中對（duì）多瓦式滑（huá）動軸承修複的工藝方案（àn）介紹如下。

如圖 3 所示，M1040 型無（wú）心磨床主軸軸瓦為 5 瓦結構（gòu），其長度直徑之比一（yī）般為 1.2~1.5。其中 l 號瓦和 2號瓦為底瓦（wǎ），由（yóu）磨架軸承孔支承軸瓦的（de）外表麵母線，不可調節。3、4、5 號瓦為可調節瓦，可作軸承間隙調整。軸瓦的橫斷麵呈（chéng）內外表麵（miàn）不（bú）等厚形狀，支承中心為最厚尺寸，向兩側呈漸薄形（xíng）減小。此軸承結構的瓦軸加工工藝較複雜（zá），在調整間隙時，要（yào）求調整的技術水平較高，故在（zài）新產（chǎn）品中已不（bú）再采用此種形式。

圖 3 M1040 型無心磨床主軸軸瓦（wǎ）結構圖

在修複過程中，需要對瓦軸（zhóu）的 2 個軸套（tào）進行反複刮（guā）磨。2 塊底瓦的（de）高度要相等，底瓦（wǎ）兩端的高度要相等，誤差約為 0.01 mm。修複時，首先要對主軸的 2 個軸頸進行認真檢查，如果在檢查中發現裂紋（wén）等情況，就（jiù）應該考慮再檢查一次或（huò）換一次；如果沒有裂縫，就要認真（zhēn）地測量 2 個軸頸的（de）大小；進行精密研磨，將 2 個軸承的軸頸磨到（dào）相同（tóng）的大小。

在模（mó）具夾具（圖 4）中，固定墊圈 3 和 5 上銑出了很大斜度，因為板瓦通常都是在外圓端麵上有很大倒角，所以（yǐ）可以通過這種大的斜角和墊（diàn）圈的內錐麵，使 4塊板瓦牢固（gù）地固定在芯子上，確保了板料的精確定（dìng）位。

圖 4 模具夾具結（jié）構

其他 3 個軸承套是可以調整（zhěng）的，沒有特（tè）別要求，可以不進行（háng）研（yán）磨，但是如果有很大變（biàn）形，就（jiù）需要進行（háng）研磨。在修複好軸瓦後，把瓦依次放進襯套或特殊模具中，調（diào）整前後軸承螺絲，使（shǐ）其鬆緊均勻；調（diào）整好後，沿著主軸的旋轉方（fāng）向旋轉 5~8 次進行磨點，然後卸下，進行（háng）精刮（guā），如此反複；直到磚麵上的斑點分布均勻，達到精度要求（20 點（diǎn）/25 mm×25 mm 或更大）。最後在瓦片上塗抹（mò）藍（lán）油粉，反複進行上述（shù）工序，可增（zēng）加軸瓦的數量和範圍；通過對每（měi）一部（bù）件（jiàn）的（de）認真清潔（jié），對其進行正確組裝，並用（yòng）百分表對軸承的直徑間隙進行 0.01~0.02 mm 的測量，這樣就完成了軸承的維修。

瓦片經磨削和刮研後，厚（hòu）度減小，在（zài）裝配（pèi）過程中，其餘相關件要做校正處理或修複。2 機床（chuáng）相關部件對產品產生磨削質量缺陷的分析和對策由於影響無心磨削加工的因素很多，應（yīng）用 M1040型無心（xīn）磨床磨削加工氣門杆部外圓時，機床部件對產品產生磨（mó）削缺陷（xiàn）及其消除的方法作（zuò）如下總結。

（1）工（gōng）件磨削時表麵出現螺旋形花紋（wén）劃傷（shāng），產生（shēng）此現象可能的原因很多，歸納起來大概有如下幾點（diǎn）：①導輪上嵌有硬粒或砂輪的出口端“外凸”，消除的（de）方法是修正導（dǎo）輪（lún），直至消除。②托板已經碎裂產生銳邊或是表麵粗糙、有（yǒu）拉（lā）毛，消除的方法是修磨或更換新的（de）托（tuō）板（bǎn）。③砂輪結合劑硬度不（bú）均，此（cǐ）時必須更換新砂輪。④輸出和進給工件（jiàn）的速率不正確。此時適當調整送料滾輪的轉速，以保證工件進、出料轉速與（yǔ）磨削區的一致性。⑤砂輪與導向輪（lún）之間的相對軸位置發生了偏移。須根據需要再對齊。

（2）工（gōng）件表麵有不規則的劃痕，這種劃痕是由切（qiē）削液造成的。①切割液體不清潔。②切削（xuē）液的潤滑性較差。如果是前者，可以更（gèng）換新的切削液（yè）或者添（tiān）加一個過濾器；如果是（shì）後者，應更換具（jù）有良好潤滑的切削液。

（3）工件表麵灼傷，其主要原因為在切削過程（chéng）中，由於溫度太高，不能及時將研磨（mó）熱量排出，導致工件表麵灼傷。有可能（néng）是由於切割深（shēn）度太大、進刀太（tài）快、磨削太（tài）硬、磨（mó）削（xuē）太慢及冷卻不足。通過減（jiǎn）少切割深度、降低切割速度和選擇柔軟（ruǎn）砂輪（lún）進行磨削加工；通過對冷卻設備的結構進（jìn）行改造，可以將（jiāng）冷卻水送至磨削區（qū），並在冷卻係統中加入冷卻設備，提（tí）高冷卻速度。

（4）工件表麵（miàn）形成（chéng）三角形、五邊形及七邊形等多（duō）個角形，這是由（yóu）於下列因素造成（chéng）的。①由於工（gōng）件的中心高度不夠高，使得砂輪的研磨力向托（tuō）板、導（dǎo）輪（lún）的（de）分力增大，造成工件與托板之（zhī）間的摩擦，從而阻礙了工件的（de）旋轉，造成了（le）研磨時工作表麵（miàn）形成多個角形；這時（shí）應該增加工（gōng）件的中心高度，但是要注意，工件的中（zhōng）心高度太高，會（huì）造成工（gōng）件在研磨過程中的（de）跳（tiào）動，同時也會造成加工誤（wù）差；嚴重時，研磨不能進（jìn）行（háng）。所以在（zài）選（xuǎn）用（yòng）中心高度時要特別小（xiǎo）心。②導向輪的（de）傾（qīng）斜角度太大，在加工過程（chéng）中會（huì）造成工件的工作（zuò）性能下降。解決這一問（wèn）題的辦法是降低導向輪的傾角，這（zhè）時要想讓進給速（sù）度不變，就必須提高導向輪的轉速。③坯（pī）料的圓度偏差過大，通常不允許（xǔ）有 50%以上的偏差。解（jiě）決方法是在進行無（wú）心磨削之前，添（tiān）加一次加工，提高毛坯的圓度，或在不注意（yì）的情況（kuàng）下，多做幾次。④導向輪（lún）的工作（zuò）狀態不佳，導致工件的工作狀態不（bú）佳。這時，為了保證導向輪的正常工作（zuò），必須對導向輪進行修整，並對導向輪軸承進行（háng）檢查，使（shǐ）其與軸承保持良好的接觸。

（5）工件直線度有誤差，產生工件（jiàn）直線度誤差的原因是（shì）砂輪修正器修正砂輪不平整，解決措施為：①檢查（chá）修正器（qì）是否有鬆動，如有鬆動後及時調整（zhěng）。②檢查仿（fǎng）形模板是否有磨損，如有磨損及時更換。③檢（jiǎn）查主軸是否（fǒu）有鬆動，如（rú）有鬆動必須及時調整。

3、結（jié）束語

以上是筆者根據自己的機（jī）修實踐和與同行（háng）的（de）經驗（yàn）交流，總結出的 M1040 型無心磨床在日常生產中常見故障和解決方（fāng）法。經驗證，以上措施可以在生產及實習過（guò）程中，能夠（gòu）迅速解決 M1040 型無心磨床（chuáng）的故障，提高其加工精度，降低機床故障率，保證機床正常穩定工作，保質保量地投入生產，為企業創造出更大的經濟效益。同時也（yě）在鉗工生產實（shí）習（xí）教學（xué）中，提供（gòng）了一個完整、可行的（de）機修（xiū）教（jiāo）學案例，在產教（jiāo）結合上邁出一小步。

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