机械设备修理工艺教案姓名：王公海科题：第一章机械设备故障和修理的一般程序目的任务了解设备故障的分类和规律重点难点故障的分类第一节：机械设备的故障一、故障的定义：设备（系统）或零部件丧失其规定的功能。

二、故障模式：不同设备的结构、原理和工作条件各异，故障模式也不同。

常见故障模式见表1-1。

三、故障分类：目的是为了估计故障事件的影响程度和分析故障的原因，以便采取相应的处理措施。

见图1-1。

四、故障规律设备的故障率是时间的函数，称为浴盆曲线。

划分为早期（初期），随机（偶发），耗损（衰老）三阶段。

如图1-2，随机（偶发）期称为设备的有效寿命期。

第二节设备的磨损目的任务了解磨损类型和防止或减少磨损的方法。

重点难点防止或减少磨损的方法和途径。

一、典型的磨损过程一般分为磨合阶段、稳定磨损阶段、急剧磨损阶段，如图1-3。

二、磨损的类型和特点：磨损的基本类型见P3表1-2 1、粘着磨擦：摩擦副材料性质或硬度不同，在作相对运动，由于润滑不足，导致材料间固相焊合，接触点表面的材料由一个表面转移到另一个表面的现象。

其特点是接触点粘着剪切破坏，表面呈现擦痕、锥形坑、鱼鳞片状、麻点、勾槽。

如缸套与活塞、轴与轴瓦。

2、磨粒磨损：运行过程中，硬的颗粒进入，在摩擦过程中，因硬的颗粒或凸出物刮擦微切削摩擦表面而引起材料脱落的现象。

特点是表面呈现刮伤，沟槽、擦痕。

如球磨机衬板与钢球。

3、疲劳磨损：两接触表面作滚动或滚滑复合磨擦时，因周期性载荷作用，使表面产生变形和应力，导致材料裂纹和分离出微小的片状或颗粒状磨损。

其特点是表层接触应力反复作用而破坏，表面呈现裂纹、麻点剥落。

如滚动轴承与轴承座、齿轮副。

4、腐蚀磨损：在摩擦过程中，金属与周围介质发生化学反应，产生材料损失的现象。

其特点是：有化学反应和电化学反应的表面腐蚀损坏，表面有反应产物（颗粒或膜）。

曲轴轴颈的氧化磨损、化工设备中的表面磨损。

三、防止或减少磨损的方法和途径：见表1-3。

1、粘着磨擦：1）、正确选择磨擦副材料，如选用适当的脆性材料，互溶性小的材料等。

2）、合理选择润滑油，保证摩擦面间润滑良好。

3）、采用合理的表面处理工艺。

2、磨粒磨损：1）、选用较硬的材料。

2）、控制磨粒的大小和硬度。

3）、根据工作条件，采用相应的表面处理工艺。

4）、合理选用并供给清洁的润滑油。

3、疲劳磨损：1）、合理选用摩擦副材料。

2）、减少表面粗糙度，消除残余内应力。

3）、合理选用润滑油的粘度和添加剂。

4、腐蚀磨损：1）、氧化磨损：○1当接触载荷一定时，应控制其滑动速度，反之则应控制接触载荷。

○2合理匹配氧化膜的硬度和基本金属的硬度，保证氧化膜不受破坏。

○3合理选用润滑油的粘度，并适量加入中性极压添加剂。

2）、特殊介质的腐蚀磨损：○1利用某些特殊元素与特殊介质的作用，形成化学结合力较高、结构致密的纯化学膜。

如油漆，环氧树脂等。

○2合理选择润滑油。

○3正确选择磨擦副材料。

第三节设备修理的一般程序目的任务了解大修的内容和技术要求。

掌握设备大修的程序。

重点难点设备大修的程序在设备修理中，根据设备的使用时间和损坏程度，将修理类别分为小修、中修、大修三种。

现介绍大修的内容，技术要求和程序。

一、设备大修的内容及技术要求：1、大修的内容：1）对设备的全部或大部进行解体检查；2）修复基准件；3）更换或修复磨损的全部零件；4）修理电器系统；5）修复附件；6）翻新外观。

另外应考虑：1）对故障多发部位，可用改进设计来提高其可靠性即进行改善维修。

2）根据工艺要求，在不改变设备的原结构的情况下，采取工艺措施来提高个别主要部件的精度，即进行提高精度的修理。

一般情况下，在设备大修前应进行预检，了解设备存在的缺陷，然后提出大修的具体内容。

2、大修的技术要求：1）全面清除修理前存在的缺陷；2）修理后应达到设备出厂前的性能和精度规范。

在实际工作中，应根据企业的生产需要出发，使大修后一定时期（维持到下次大修）内，设备的性能和精度能满足生产要求。

二、设备大修过程：1、准备工作很重要的是编制严密的大修计划。

设备大修准备工作的内容及程序见图1-4。

2、施工由于在设备大修前难以预测得十分准确，因此，在施工阶段，应及时采取措施弥补修前的预测不足，并保证修理工期挖按计划完成。

大修程序见图1-5。

3、修后保养设备大修的保修期一般为三个月，在保修期内施工单位应对设备运转中发现的异常现象，应利用生产间隙加以排除，对由于修理质量不良而发生的故障应及时修复。

作业：1、防止或减少磨损的方法与途径有哪些？答：2、设备大修包括的内容有哪些？答：3、什么叫设备大修？答：4、设备大修程序有哪些内容？答：课题：第二章机床几何精度检验第一节机床修理中常用的器具目的任务了解机床修理中常用的器具：平尺、平板、检验棒、垫铁的定义，精度要求，使用范围。

重点难点水平仪及光学（电子）平直仪的使用及测量过程，尤其是水平仪的读数法。

一、平尺主要作为测量的基准。

用来检验工件的直线度和平面度的误差。

也可作为机床导轨刮研的基准，有时还可用来检验机床零、部件的相互位置的精度。

平尺形状：平尺的概念：平尺的分类：1、桥形平尺：只有一个高精度加工面；用优质铸铁经稳定处理和去磁后制成，刚性好，使用时受温度影响较大。

2、平行平尺：有二个相互平行的高精度加工面；用优质铸铁经稳定处理和去磁后制成，使用时受温度影响较小，轻便。

3、角形平尺：有三个相互垂直的高精度加工面；用优质铸铁经稳定处理和去磁后制成，用于检查燕尾导轨的直线度、平面度和与其他表面的相互位置精度。

最佳支承点在距两端2/9L处。

平尺的精度：分为00、0、1、2四个等级。

在普通机床几何精度检验中，推荐采用1级或高于1级的平行平尺。

二、平板：平板的概念：作为检验工件时的基准平面、划线时的基准平面和平面刮研时的研具。

铸铁平板用优质铸铁经时效处理和去磁后按严格的技术要求制成。

其精度分为000、00、0、1、2、3六个等级。

2、3级精度作为划线平板，其余精度的平板作为检验平板。

机床几何精度检验应当选用00、0级平板。

三、900角尺：900角尺用于检验机床零、部件之间的垂直度误差，也可用来划线。

900角尺精度分为00、0、1、2四个等级。

在机床精度检验中，当垂直度误差在每M0.03~0.05mm时，应选用00级或0级900角尺。

900角尺采用合金工具钢或碳素工具钢制造，经淬火处理和稳定性处理并消磁处理。

四、检验棒：用来检验主轴、套筒类零件的径向圆跳动、轴向窜动，也可用来检验直线度、平行度、同轴度、垂直度等误差。

a)带锥柄检验棒：由一个插入被检验的机床锥孔的锥柄和一个作为测量基准的圆柱体组成。

用淬火并经稳定性处理的钢制成，可镀硬铬。

见P9图2-4。

b)圆柱形检验棒：用于检验两顶尖间连线相对于机床其他部件运动的平行度误差。

圆柱形检验棒一般由由无缝钢管制成，圆柱体部分淬火后经稳定性处理再精磨，并可镀硬铬提高其耐磨性。

结构见P9图2-5。

五、垫铁：垫铁的概念：垫铁是为放置水平仪、读数显微镜和指示器表座等测量工具而制作的与导轨形状和精度相适应的专用工具，其结构见P10图2-6，分矩形、山形、V形。

材质为铸铁，长度有200mm、250mm、500mm几种。

六、检验桥板：检验桥板是测量床身导轨平行度误差的一种主要工具，常与水平仪配合使用。

针对不同形状的机床导轨，应设计不同结构的检验桥板。

设计时检验桥板与导轨的接触面要小（线接触）才能有较高的灵敏度。

其结构见P10图2-7。

七、水平仪水平仪的定义：检查水平度误差的仪器水平仪用于校正基准件（底座、床身、导轨、工作台等）安装的水平度、检验导轨在垂直面内的直线度误差、工作台面的平面度度误差以及零部件之间的平行度和垂直度误差。

（一）、条式和框式水平仪：规格以底工作面的长度表示，在普通机床几何精度检验中应选用刻度为0.02mm/m 的水平仪。

读数方法：1）、绝对读数法是按水泡的绝对位置来读数。

水平仪在测量的起始位置时，只有气泡在中间时，才读作“0”，偏向起始端时读作“-”，偏离起始端时读作“+”。

2）、相对读数法是按水泡的相对位置来读数。

水平仪在测量的起始位置总是读作零，不管气泡在中间位置或偏向一边。

然后依次移动水平仪垫铁，记下每一位置的气泡与前一位置水泡移动的方向和刻度格数。

根据气泡移动方向与垫铁移动方向一致，读作“+”，表示轨道向上倾斜；如方向相反读作“-”。

实践中，当导轨已初步调平，采用绝对读数法，可直观地看出导轨的直线度误差，可为进一步调整导轨作出正确判断。

（二）、合像水平仪是用来测量水平位置微小角度偏差的测量仪器。

实践中，常用来校正基准安装件的水平度，导轨或基准平面的直线度和平面度误差，以及零、部件之间的平行度误差。

其结构见p11图2-10所示。

（三）、电子水平仪是一种测量灵敏度和精度更高的微小倾角测量仪器，表头指针的指示值即为角度变化值，其外形见p13图2-11。

八、光学平直仪用于检验导轨在垂直平面内和水平面内的直线度误差，也可检查检验用的平板的平面度误差。

其精度高，操作简便，是当前导轨直线度误差测量仪器中较先进的一种。

其外形和原理见p13图2-12、2-13。

第二节机床几何精度检验目的任务了解机床导轨的精度检验方法；了解机床部件之间位置精度的检查方法重点难点1、导轨直线度误差的检验方法；2、导轨平行度误差的检验方法；3、检验导轨垂直度各使用的方法；4、部件移动相互间垂直度误差测量方法；5、垂直度的检验方法；6、端面圆跳动的检验。

机床几何精度检验，是指机床的最终工作精度，包括零、部件的精度，也包括形位和相互之间的精度。

一、机床几何精度检验前的准备工作：1、做好设备的安装和调平；2、将机床空运转一段时间，使消除安装时的内应力。

二、机床导轨的精度检验方法：机床的运动精度直接取决于机床导轨的形状和位置精度，因此，导轨的精度就决定了机床的运动精度，检验导轨的精度主要是检验导轨的直线度、扭曲度、平行度、垂直度。

（一）、导轨直线度误差的检验方法：包括垂直平面内的直线度和水平面内直线度误差两个方向。

检验方法如下：1、研点法：用精度相适应的平尺在涂有均匀红丹粉的导轨上拖研（短距离的往复移动），观察研点分布，若研点分布均匀，则导轨直线度已达到要求。

精度越高，研点越密而均匀（图2-16）。

2、平尺拉表比较法：分测量垂直面内直线度误差和水平面内直线度误差两种，见图2-17a、b。

3、水平仪检验法：用于检验导轨垂直面内的直线度误差，见图2-9。

注意：正、反两次测量，取平均数，用作图法求得导轨直线度误差。

4、光学平直仪测量法：按图2-14a将光学平直仪放置，测量导轨在水平面内直线度和垂直面内直线度误差。

注意：正、反两次测量，取平均数，用作图法求得导轨直线度误差。

（二）、单导轨在垂直面内扭曲误差的检验方法：为保证与运动部件的良好配合，就要求导轨在垂直面内的扭曲误差达到要求，其检验方法如图2-19所示。