鏜床是用于加工精密孔、平面、內外螺紋等的重型機床,其加工過程中存在持續的切削力、摩擦力及振動,易導致多個部件出現損耗。損耗部件主要集中在切削系統、傳動系統、導向系統、支撐系統及輔助裝置等,具體如下:
一、切削系統(直接參與切削,損耗最直接)
鏜刀及刀桿
鏜刀:作為直接切削工件的部件,刀頭(如硬質合金刀片)會因高速切削、工件材料硬度高(如鑄鐵、淬火鋼)或進給量過大而產生磨損(前刀面月牙洼磨損、后刀面磨損),嚴重時會出現崩刃、碎裂(尤其加工斷續表面或含雜質的工件時)。
刀桿:長期承受切削力的扭矩和彎矩,易因疲勞產生變形(影響加工精度),或與刀架連接的定位面出現磨損(導致刀具安裝精度下降)。
主軸及主軸組件
主軸:主軸前端安裝鏜刀,需高速旋轉并傳遞切削力,其軸頸與軸承的配合面易因長期摩擦產生磨損(導致主軸徑向跳動、軸向竄動增大,影響孔的圓度和同軸度)。
主軸軸承:無論是滾動軸承還是滑動軸承,均會因高速運轉、潤滑不良或負載過大而磨損。滾動軸承的滾珠/滾道可能出現點蝕、剝落;滑動軸承的軸瓦會因摩擦產生膠合磨損(高溫下金屬粘連),導致主軸運轉異響、溫度升高。
二、傳動系統(傳遞動力,受力復雜)
齒輪與齒條
鏜床的進給運動(如工作臺縱向/橫向移動、主軸箱升降)多通過齒輪傳動實現,齒輪齒面會因嚙合傳動產生疲勞磨損(點蝕)、磨粒磨損(若潤滑脂含雜質),嚴重時會出現齒面剝落、斷齒(負載突變時)。
齒條(如用于工作臺移動的齒條)與齒輪嚙合時,齒面易因滑動摩擦產生均勻磨損,導致傳動間隙增大,影響進給精度。
絲杠與螺母
精密鏜床的進給多采用絲杠螺母副(如滾珠絲杠),用于實現微量進給和定位。
滾珠絲杠的滾珠、滾道會因長期高速滾動產生接觸疲勞磨損(點蝕),或因潤滑不足出現滑動磨損(導致絲杠螺距誤差增大);
螺母內圈滾道若進入鐵屑、灰塵等雜質,會加劇磨損,甚至卡滯(導致進給卡頓)。
普通滑動絲杠(梯形絲杠)的螺紋面會因滑動摩擦產生磨粒磨損,尤其加工鑄鐵等易產生碎屑的工件時,磨損更快。
聯軸器與離合器
聯軸器:連接電機與傳動軸的部件,若安裝不同心或負載波動大,其彈性元件(如橡膠墊、膜片)會因交變應力產生老化、開裂,剛性聯軸器的連接螺栓孔會因沖擊載荷產生磨損(導致傳動異響)。
離合器:用于控制傳動的接通/斷開,其摩擦片(如電磁離合器)會因頻繁結合/分離產生磨損(導致傳遞扭矩下降、打滑)。
三、導向系統(保證運動精度,易因摩擦磨損)
導軌
導軌是工作臺、主軸箱等部件的運動導向面(如矩形導軌、三角形導軌、燕尾槽導軌),長期承受部件重力和切削力的側向分力,易產生以下損耗:
磨粒磨損:切削碎屑、灰塵進入導軌面,會像磨料一樣刮擦導軌,導致導軌面出現劃痕、溝紋;
不均勻磨損:工作臺移動時,導軌兩端或受力集中區域(如工作臺中部)磨損更快,形成“中凹”或“中凸”,影響導向精度(如加工孔的直線度超差);
膠合磨損:潤滑不良時,導軌面與滑塊(或滑座)金屬直接接觸,高溫下會產生粘連、撕裂(尤其低速重載時)。
滑塊與滑座
與導軌配合的滑塊(如直線導軌滑塊)或滑座,其工作面會隨導軌同步磨損,若磨損不均勻,會導致部件移動時出現“爬行”(低速時的不均勻運動),影響加工表面粗糙度。
四、支撐系統(承載負載,易因疲勞或應力集中損耗)
床身與立柱
床身和立柱是鏜床的基礎支撐部件,長期承受工作臺、工件及切削力的總負載,若剛性不足或鑄造時存在內應力,易產生微量變形(尤其長期加工重工件后),導致導軌、主軸等部件的相對位置精度下降。
床身與立柱的連接螺栓(高強度螺栓)會因振動產生松動,加劇部件間的相對位移,間接導致其他部件磨損加快。
工作臺面
工作臺面用于安裝工件,長期承受工件重力和夾緊力,易因工件劃傷、撞擊產生表面凹坑、劃痕;若夾緊裝置(如T型槽螺栓)用力過大,會導致T型槽邊緣崩裂。
五、輔助裝置(間接參與加工,損耗影響效率)
潤滑系統部件
油泵、油管、過濾器等用于為各運動部件供油,若過濾器堵塞(切削碎屑進入),會導致供油不足,加劇磨損;油管接頭易因振動產生滲漏,油泵齒輪會因缺油產生磨損。
冷卻系統部件
冷卻泵、噴嘴用于噴射切削液冷卻刀具和工件,噴嘴易因切削液中的雜質堵塞(影響冷卻效果),泵葉輪會因長期運轉產生磨損(導致流量下降)。
夾緊裝置
用于固定工件的卡盤、壓板等,其夾緊面會因工件裝卸產生磨損(導致夾緊力下降,工件松動),螺栓、手柄等操作部件會因頻繁使用產生螺紋滑絲、斷裂。