1、 了解机械零件的修复方法，掌握不同类型机械零件的修复技能。目目 录录一、概述二、机械加工三、钳工四、压力加工五、金属热喷涂六、焊修七、电镀八、刷镀九、粘接十、修复工艺的选择 目目 录录训练1 大型机床直导轨的刮研及测量训练2 大型机床环形导轨的刮研及测量训练3 Y7520W型螺纹磨床砂轮主轴的修复训练4 高压、高温设备机械零件的修复训练5 耐腐蚀、高速运行机械零件的修复 合理地选择和运用修复技术，是提高维修质量、节约资源、缩短维修时间和降低维修费用的有效措施。常用的修复技术有：机械加工、钳工、压力加工、金属热喷涂、焊修、电镀、刷镀、粘接等。1铰孔 铰孔是利用铰刀进行精密孔加工和修整性加工的工序
2、，它能得到很高的尺寸精度和较小的表面粗糙度值，主要用来修复各种配合的孔。2珩磨 珩磨是采用珩磨头对被加工的孔作既旋转又上下沿轴向往复的综合运动，从而磨去一薄层金属，使孔的表面粗糙度值变小，精度得到很大提高。3研磨 研磨是采用研具，在工件表面上进行研磨，磨去一层极薄的金属，以获得一定的加工精度和表面粗糙度。4刮削 刮削是采用刮刀从工件表面上刮去很薄一层金属的手工操作。1钳工修补（1）键槽（2）螺孔（3）铸铁裂纹修补2局部更换法 若零件的某个部位局部损坏严重，而其他部位仍完好，一般不宜将整个零件报废，可把损坏的部分除去，新制作一个新的部分，并以一定的方法使新换上的部分与原有零件的基本部分连接成为整
3、体，从而恢复零件的工作能力，称为局部更换法。3换位法 有些零件通常产生单边磨损，或磨损有明显的方向性，如果结构允许，可将它们换一个方向安装即可继续使用，称为换位法。4镶套法 把内衬套或外衬套以一定的过盈量安装在磨损的轴承孔或轴颈上，然后再加工到最初的基本尺寸或中间修理尺寸，从而恢复组合件的配合间隙，称为镶套法。5金属扣合法 对于不易焊补的钢件，或不允许有较大变形的铸件发生裂纹或断裂时，可用金属扣合法修复。（1）强固扣合法（2）强密扣合法 对承受高压的气缸或容器等有密封要求的零件，应采用强密扣合法修复，如图4-3所示。图4-3 强密扣合法（3）加强扣合法 这种方法主要用于修复承受高载荷的厚壁零件
4、修复，如水压机横梁、轧机主架、辊筒等。（4）热扣合法 它是利用金属热胀冷缩的原理，将扣合件进行加热，然后放入与扣合件形状相同的已加工好的零件损坏处凹槽中，扣合件在冷却过程中必然产生收缩，从而将破裂的零件密合。6调整法 采用增减垫片或调整螺钉的方法来弥补因零件磨损而引起配合间隙的增大，这是维修中最常用的方法。7修理尺寸法 在损坏的零件修复中，修后能达到原设计尺寸和其他技术要求的，称为标准尺寸修理法。确定修理尺寸时，即去除表面层厚度，首先应考虑零件结构上的可能性和修理后零件的强度、刚度是否满足需要。根据金属材料可塑性的不同，分为常温下进行的冷压力加工和热态下进行的热压力加工两大类。这种修复方法对精
5、密和大型零件等则很少使用。金属热喷涂是利用热源把金属粉末或线状材料加热熔化，用高压、高速气流将其雾化成细小的金属颗粒，并以100300 m/s的高速度喷到经过准备的零件表面上，形成一层金属覆盖层。根据焊修热能的不同，可分为电弧焊、气焊和等离子弧焊等。按照焊修的工艺和方法不同，又可分为补焊、堆焊、喷焊和钎焊等。1补焊（1）普通铸铁补焊（2）有色金属的补焊（3）钢件的补焊2堆焊堆焊是焊接工艺方法的一种特殊应用。焊修是将焊条或焊粉在热能的作用下熔化并得到良好的晶内结合，结合强度高。电镀是在直流电场作用下，利用电解原理，使金属或合金沉积在零件表面上，形成均匀、致密、结合力强的金属镀层的过程。在维修中最
6、常用的有镀铬、镀铁、镀铜等。1镀铜2镀铁3镀铬镀铁俗称镀钢。镀铬是修复零件的最有效方法之一。（1）特点及种类 铬镀层的种类、特点和应用见表4-1。表4-1 铬镀层的种类、特点及应用（2）镀铬工艺1)一般工艺2)新工艺 快速镀铬 无槽镀铬 喷流镀铬 三价铬镀铬 刷镀是近十几年发展起来的修复新技术，比传统的电镀具有显著的特点。它是应用电化学的原理，在金属表面局部，有选择地快速沉积金属镀层，从而达到恢复尺寸，保护零件和改变零件表面性能的目的。2)修复大型、贵重零件，如曲轴，机体等局部磨损、擦伤、凹坑、腐蚀、空洞等缺陷的产品或槽镀难以完成的工作。3)机床导轨划伤或研伤的修补，它比采用机械加工、锡铋合金
7、钎焊、金属热喷涂、粘接等修复技术效果更佳。4)改善零件表面的性能，提高耐磨性和耐腐蚀性。5)在工艺美术、建筑装潢等领域应用。6)使用反向电流用于动平衡去重、去毛刺和加工模具等。1)修复零部件中由于磨损或加工后尺寸超差的那部分，特别是精密零件和量具。刷镀的应用范围大致有以下几个方面：粘接是利用粘结剂把两个分离、断裂或磨损的零件进行连接、修复或补偿尺寸的一种工艺方法。其应用范围主要有：1)用于零件的结构连接。2)用于修补零件的尺寸磨损。3)用于零件的防松紧固。4)用于零件的密封堵漏。5)用粘接替代过盈配合。6)用粘接替代焊接时的初定位，可获得较准确的焊接尺寸。7)用粘接替代离心浇铸制作滑动轴承的双
8、金属轴瓦，既可保证轴承的质量，又可解决中小企业缺少离心浇铸专用设备的问题，是应急维修的可靠措施。1对修复零件的基本要求 1)修复后能保持或恢复零件原有的技术要求，包括尺寸、几何形状、相互位置精度、表面粗糙度、硬度以及其他力学性能。2)修复后必须保持或恢复足够的强度和刚度，满足使用要求。3)修复后其耐用度至少应维持一个修理间隔期。4)修复的成本要低于新件的制造成本。2几种主要修复工艺的优缺点及应用范围 现以B22814型龙门刨床导轨的修理方法及刮研工艺为例，简要介绍修复方法。1平行度误差检具2检验棒、检验平尺的精度修复 1)先修磨好检验棒的外圆，然后确定检验平尺修磨后的厚度H如图4-7所示 2)
9、先修检验平尺，后修检验棒，其修后的外圆尺寸按下式计算（尺寸标注如图4-7所示）：训练1 大型机床直导轨的刮研及测量DHHD)(9006.0111D图4-7 修复检验工具尺寸示意图3检验棒、检验平尺的制作 当检验棒、检验平尺丢失，而又不知原始尺寸时，可采用以下两种方法解决：1)按图4-8所示方法，找出检验棒和检验平尺的配对尺寸。根据床身V形导轨的大小，适当选用一个检验棒，此棒外圆尺寸为D，平导轨上调整千分垫（千分垫下可置一个平行平铁），使直角尺内90检验面各处间隙均小于0.03mm（用塞尺检验），表面7、8都应检查。则H就是检验平尺的厚度。这样检验棒的直径D、检验平尺的厚度H就相应地确定了。图4
10、-8 用检验床身导轨平行度误差的量具尺寸求法之一 2)按图4-9所示方法，此法不同于上述方法之处是以水平仪替代直角尺。调整千分垫，使水平仪a与表面7、8的水平仪b、c读数相同，则H即为检验平尺厚度。图4-9 用检验床身导轨平行度误差的量具尺寸求法之二1床身的拼装（1）技术要求 拼装时，首先要严格保证各部件自身的几何精度，同时还必须选择好适宜的拼装基准面、确定误差补偿环节及其补偿方法，不得有渗油现象发生及0.04mm 塞尺可塞入夹缝的情况出现。（2）操作要点（3）操作步骤2床身导轨的刮研及测量（1）精度要求1)刮研表面A（见图4-11）时的精度要求对表面1、2、3的垂直度要求允差为0.03mm/
11、1000mm。接触精度研点数为4点25mm25mm。与相邻床身结合面的密合程度（在联接螺钉紧固的状态 下）要求0.04mm 塞及不得塞入。图4-11 表面A刮研示意图2)刮研表面1、2时的精度要求如图4-12所示图4-12 表面1、2在垂直平面内的直线度及V形导轨扭曲测量示意图3)刮研表面3的精度要求（见图4-13）图4-13 表面3在垂直平面内的直线度及单导轨扭曲示意图4)刮研表面4的精度要求（见图4-14）图4-14 表面4对表面1、2、3的平行度误差示意图（2）操作要点1)刮研表面A时的操作要点2)刮研表面1、2时的操作要点3)刮研表面3时的操作要点4)刮研表面4时的操作要点，用平板研点
12、、刮研表面4，并按图4-14所示的方法进行检查。（3）操作步骤 1)按机床专业标准JBT 2732.11994中的G01、G02、G03三项精度要求逐项检验，首先自由调平床身安装水平到最小值。2)在自由状态下粗刮及半粗刮床身。3)均匀地紧固地脚螺钉，在调整后半精刮时的精度不应丧失。4)精刮床身。3注意事项 1)大型机床床身导轨的刮削，应在原机床基础上进行，并保持立柱、横梁等为不拆除的状态，这样可保持刮削后精度稳定。2)另外，长导轨刮削时，应考虑季节气温的差异。立式车床等回转机床采用圆环平导轨。1切向测量法（1）检验工具及技术要求（2）理想圆环平导轨的切向测量及其图形特性（3）绘制标准正弦曲线训
13、练2 大型机床环形导轨的刮研及测量水平仪的读数精度为0.02mm1000mm。图4-18是按 计算后绘制的，可绘制12个周期的标准正弦曲线，如图4-19所示。sinRY 图4-18 标准正弦曲线的绘制图4-19 1个周期的正弦曲线（4）标准正弦曲线活动比较法的应用 采用水平仪切向测量法读得一组数据（格数），据此作出运动曲线。（5）操作要点（6）操作步骤可以操作要点为主要依据2刮研修理工艺3底座水平的调整 可利用切向测量法得出实测曲线，通过正弦曲线活动比较法，确定安装水平的误差和导轨直线度误差过大主要出现在哪里。（1）操作要点1)必须以正弦曲线活动比较法的结果为调整依据。2)进行调整时，应兼顾导
14、轨与主轴轴线和立柱导轨等垂直度误差及导轨的扭曲变形。3)在调整过程中，务必在应调整部位的导轨表面以及附近位置，多放几个水平仪，以便于观察调整时气泡的变化情况。4)为了调整效果好，应反复几次进行调整。（2）操作步骤 滚齿机等精度较高的机床具有圆环V形导轨。1切向测量法 圆环V形导轨切向测量法与圆环平导轨切向测量法在测量方法和直线度误差计算原则上无区别，但水平仪垫块形状却有很大不同。（1）检验工具及其技术要求（2）操作要点同于圆环平导轨切向测量法的要点。水平仪的读数精度为0.02mmmm。垫块形状如图4-26所示，其技术要求在图中也给出，垫块长度同于圆环平导轨的，即 。RL 图4-26 半圆水平仪
15、垫块（3）操作步骤同于圆环平导轨的切向测量法。2水平仪径向桥板测量法 板式测量法和切向测量法都是测量环形圆导轨在垂直面内的直线度误差。其区别在于，一个是切向测量，一个是法向测量。水平仪读数值为0.02mm1000mm。半圆垫块如图4-26，其长度为378mm。图4-28 定心装置1定心丝杠 2、3、5锁紧螺母 4锁紧螺钉 6支紧丝杠（1）检验工具及其技术要求（2）操作要点（3）操作步骤 根据操作要点，其测量步骤举例说明如下：1)在Y31500型滚齿机底座中心孔中（910mm）装卡一定心装置（图4-29）。图4-29 表面1、2上的刮削量计算图4-31 桥板测量实测记录 2)任选测量位置，调整图
16、4-28中的螺母2、3，使水平仪读数为0。垫块每次移动一个垫块长（378mm），顺次进行测量，得到24个读数，将结果记录在图4-31上。3)求出24个读数中相对为180的每对读数作差，取其中最大差值的两个点的连线为 -x轴，按操作要点建立直角坐标系。O 4)在直角坐标系中描点，第3测量位置（起始点）读数为0，即 -x轴上的点。5)作出基线，连接点3和点15，即得基线。由此便清晰可见导轨的凹、凸趋势。3刮研修理工艺步骤O 1)对底座圆环V形导轨进行安装水平调整，要求允差为0.02mm1000mm弧长；全圆周上为0.05mm1000mm。2)对圆环导轨作切向测量或桥板测量，并绘出曲线图。3)对工作
17、台和底座导轨，采用涂色研点法检查其圆度误差。4)以工作台导轨为基准，粗刮底座导轨。5)以底座导轨（粗刮后的）为基准，与工作台导轨合研并粗刮工作台导轨。6)以粗刮后的工作台导轨为基准，精刮底座导轨。7)以精刮后的底座导轨为基准，精刮工作台导轨。4圆环V形导轨底座水平的调整 安装或修刮圆环V形导轨底座之前，要进行水平调整。其测量方法有两种：（1）口字形测量法（见图4-37）图4-37 口字形测量法1平行平尺 2等高半圆垫铁 3水平仪 4圆环V形导轨底座（2）米字形测量法图4-38是Y7520W型螺纹磨床砂轮主轴零件图。图4-38 砂轮主轴零件图训练3 Y7520W型螺纹磨床砂轮主轴的修复 1)以
18、mm 两轴颈为基准，同时考虑其他非修复面的要求，修研两端中心孔，表面粗糙度值 不得大于0.025m。025.0035.060aR 2)顶住两端中心孔，校对 mm两轴颈的精度及其他非修复面的精度合格后，磨40js5轴颈，磨圆见光即可。磨去量少于0.05mm。3)对40js5轴颈镀铬，尺寸值为 mm，保护各不镀铬部位。4)校对两端中心孔的精度，确认合格后，在高精度磨床上修磨 两轴颈，由于受到氮化层及硬度的限制，一般磨修量不应超过0.01mm。修磨后表面粗糙度 不大于0.025m，径向圆跳动不超过0.002mm，平行度及圆度不超过0.002mm。修磨台肩，其粗糙度值 不得大于0.025m，圆跳动不超
19、过0.002mm。修磨40js5轴颈，达到公差要求，表面粗糙度值 小于0.4m。5)修磨锥面A、B，应与砂轮法兰盘如带轮配磨，用着色法检查，A锥面接触面80%，B锥面接触面60%，并靠近大端。025.0035.060aR025.0035.040025.0035.060aRaR 图4-39 为热模锻压力机的传动系统示意图，以其主要零部件的修理为例。训练4 高压、高温设备机械零件的修复图4-39 热模锻压力机传动系统示意图1大带轮 2小带轮 3电动机4传动轴 5、17轴承 6小齿轮7大齿轮 8离合器 9偏心轴10连杆 11滑块 12楔形工作台13下顶料装置 14上顶料装置15导轨 16制动器（1）
20、大齿轮、小齿轮的修理（2）曲轴部件的修理（3）轴承的修理训练5 耐腐蚀、高速运行机械零件的修复 转子轴的修复有几个关键问题：1)对长期高速运转的转子轴，首先要进行探伤，以防零件的金属组织中出现内伤、裂纹等情况，防止这些零件在修复后的生产使用中发生事故。2)滑动轴承转子轴颈由于长期高速运转，会使轴颈产生磨损、拉毛、烧伤等缺陷。3)冷却器的密封，即是对冷却器进行试压。按技术要求，对中间冷却器进行试压，气室压力要求为04MPa，水室压力要求为03MPa，在不漏气、不漏水的情况下才能使用。4)转子轴上要装配9个由合金钢制成的叶轮，每一级的导液叶轮都是用螺钉固定在隔板上。所以，在修复时必须用扭矩扳手逐个将螺钉上紧，并检查叶轮的磨损情况。5)转子轴应做动平衡并达到技术要求。动平衡是高速旋转轴必须做的试验工作，是转子轴修复的关键技术。1.常用机械零件的修复方法有哪些?它们的特点和 应用范围是什么?1.简述直导轨的规格及各自的特点。2.简述床身拼装的操作要点。3.哪些机床的床身有环形导轨?4.标准正弦曲线活动比较法的操作要点是什么?5.圆环平导轨底座水平调整的操作要点是什么?6.简述水平仪切向测量法和径向桥板测量法的区别与联系。7.试述采用镀铬法修复螺纹磨床的砂轮主轴的方法。
