任务1.6 机械零件的装配与调试
任务描述
零件的装配与调试是两个相互独立又密切相关的过程。机械设备修理后质量的好坏,与装配质量的高低有密切的关系。机械零部件装配后的调整是机械设备修理的最后程序,也是最为关键的程序。有些机械设备,尤其是其中的关键零部件,不经过严格的仔细调试,往往达不到预定的技术性能甚至不能正常运行。正确选择并熟悉和遵从装配调试工艺是本任务的主要内容。
任务分析
零件修理后的装配工艺是一个复杂细致的工作,是按技术要求将零件连接或固定起来,使各个零部件保持正确的相对位置和相对关系,以保证机器所应具有的各项性能指标。若装配工艺不当,即使有高质量的零件,机器的性能亦很难达到要求,严重时还可造成事故。机械零件的调整与调试是一项技术性、专业性及实践性很强的工作,操作人员除了应具备一定的专业能力外,同时还应注意积累生产实践经验,方可有正确判断和灵活处理问题的能力。因此,修理后的装配必须根据机器的性能指标,认真地按照技术规范进行。做好充分的准备工作,正确选择并熟悉和遵从装配工艺是机修装配的基本要求。
知识准备
1.装配前的准备
装配前的准备工作包括以下4部分:
(1)研究和熟悉机器各零部件总成装配图和有关技术文件与技术资料。了解机器各零部件的结构特点与作用、相互连接关系及其连接方式。对于有配合要求、运动精度较高或有其他特殊技术条件的零件,应引起极度重视。
(2)根据零部件的结构特点和技术要求确定合适的装配工艺、方法和程序。准备好必备的工具、量具、台具、夹具和材料。
(3)按清单清理检测各备装零件的尺寸精度与制造或修复质量,核查技术要求。凡有不合格者一律不得装入。对于螺栓、键及销等标准件稍有滑丝、损伤者应予以更换,不得勉强留用。
(4)零件装配前必须进行清洗。在装配前,对于经过钻孔、铰削、镗削等机加工的零件,要将金属屑清除干净;润滑油道用高压空气或高压油吹洗干净;相对运动的配合表面要保持洁净,以免因脏污或尘粒等进入其间而加速配合件表面的磨损。
2.装配的一般工艺要点
一般来说,装配的顺序应与拆卸顺序相反。装配要根据零部件的结构特点,采用合适的工具或设备严格按顺序装配,注意零件之间的方位,配合精度要求。具体工艺要点如下:
(1)对于过渡和过盈配合零件的装配,如滚动轴承的内外圈等,必须采用相应的铜棒、铜套等专门工具和器件进行手工装配,或按技术条件借助设备进行加温加压装配。如遇有装配困难的情况,应先分析原因,排除故障,提出有效的改进方法再继续装配,千万不可乱敲。
(2)对油封件必须使用芯棒压入。对配合表面要经过仔细检查和擦净,如若有毛刺应经修整后方可装入。螺栓要按规定的扭矩值分次均匀紧固,螺母紧固后,螺栓露出丝扣不少于两扣且应等高。
(3)凡是摩擦表面,装配前均应涂上适量的润滑油,如轴颈、轴瓦、轴套、活塞、活塞销和缸壁等。各部件的密封垫(如纸板垫、石棉垫、钢皮垫和软木垫等)应统一按规格制作。自行制作时,应细心加工,切勿让密封垫覆盖润滑油、水和空气通道。机器中的各种密封管道和部件,装配后不得有渗漏现象。
(4)过盈配合件装配时,应先涂润滑油脂,以利装配和减少配合表面的初磨损。装配时应根据零件拆下来时所做的各种安装记号进行装配,以防装配出错而影响装配进度。
(5)对某些装配技术要求,如装配间隙、过盈量(紧度)、灵活度及啮合印痕等,应边安装边检查,并随时进行调整,以避免装后返工。
(6)在装配前,要对有平衡要求的旋转零件按要求进行静平衡或动平衡试验,合格后才能装配。这是因为某些旋转零件如带轮、飞轮、风扇叶轮等新配件或修理件可能会由于金属组织密度不匀、加工误差、本身形状不对称等原因,使零部件的重心与旋转轴线不重合,在高速旋转时,会因此产生很大的离心力,引起机器振动,加速零件磨损。
(7)每一部件装配完毕,必须仔细地检查和清理,防止有遗漏或错装的零件,特别是对环境需要固定安装的零部件要检查;严防将工具、多余零件及杂物留存在箱壳之中(如变速器、齿轮箱、飞轮壳等),确信无疑之后,再进行手动或低速试运行,以防机器运转时引起意外事故。
3.机械零件装配后的调整
机械零件装配后的调整是机械设备修理的最后程序,也是最为关键的程序。有些设备,尤其是其中的关键零部件,不经过严格的仔细调试,往往达不到预定的技术性能甚至不能正常运行。
机械零件的调整与调试是一项技术性、专业性及实践性很强的工作,操作人员除了应具备一定的专业基础知识外,同时还应注意积累生产实践经验,方可有正确判断和灵活处理问题的能力。
任务实施
CAK3665数控车床Z轴进给系统装配与调试
按照图1-1装配示意图和表1-1装配工艺流程卡,结合图1-15~图1-21进行装配、调试。
图1-15 检查轴承座与电动机座的同轴度
图1-16 检测电动机、轴承座与丝杠螺母座的同轴度示意图
1、2、3—检棒;4—桥尺组件;5—检验表及表座;6—轴承座;7—丝杠螺母座;8—电动机座
图1-17 紧回溜板箱打入定位销
图1-18 打表找正电动机支架
图1-19 打表找正轴承支架10033
图1-20 安装伺服电动机
图1-21 装配电动机支架10040
知识拓展
1.装配时若干工艺问题
螺纹连接件的装配和拆卸一样,不仅要使用合适的工具、设备,还要按技术文件的规定施加适当的拧紧力矩。表1-5列出的是拧紧碳素钢螺纹件的标准力矩。
表1-5 拧紧碳素钢螺纹件的标准力矩(40钢)
用扳手拧紧螺栓时,应视其直径的大小来确定是否用套管加长扳手,尤其是螺栓直径在20mm以内时要注意用力的大小,以免损坏螺纹。
重要的螺纹连接件都有规定的拧紧力矩,安装时必须用扭矩扳手按规定拧紧螺栓;对成组螺纹连接的装配,施力要均匀,按一定次序轮流拧紧,如图1-22所示。如有定位装置(销)时,应先从定位装置附近开始。
图1-22 螺纹组拧紧顺序
螺纹连接中应考虑其防松问题。如果螺纹连接一旦出现松脱,轻者会影响机器的正常运转,重者会造成严重事故。因此,装配后采取有效的防松措施,才能防止连接松脱,保证连接安全可靠。
2.滚动轴承装配
滚动轴承在装配前必须经过洗涤,以使新轴承上由制造厂涂在其上的防锈油被清除掉,同时也清除掉在储存和拆箱时落在轴承上的灰尘和泥沙。根据轴承的尺寸、轴承精度、装配要求和设备条件,可以采用手压床和液压机等装配方法。若无条件,可采用适当的套管,用锤子打入,但不能直接敲打轴承。图1-23所示为各类心轴安装滚动轴承的情况。根据轴承的不同特点,可以选用常温装配、加热装配等方法。
图1-23 各类心轴安装滚动轴承的情况
1)常温装配
图1-24所示的是用齿条手压床把轴承装在轴上。轴承与手压床之间垫以垫套,用手扳动手压床通过垫套将轴承压在轴上。
图1-25所示的是用垫棒敲击装配轴承的例子(垫棒一般用黄铜制成)。
图1-24 手压床装配轴承
图1-25 用垫棒敲击装配轴承
2)加热装配
加热装配安装滚动轴承时,若过盈量较大,可利用热胀冷缩的原理装配,即用油浴加热等方法,把轴承预热至80~100℃,然后进行装配。图1-26所示的是用来加热轴承的特制油箱,轴承加热时放在槽内的格子上,格子与箱底有一定距离,以避免轴承接触到比油温高得多的箱底而形成局部过热,且使轴承不接触箱底沉淀的脏污。对有些小型轴承可以挂在吊钩上在油中加热,如图1-27所示。
图1-26 用来加热轴承的特制油箱
图1-27 吊挂轴承加热