機床耐磨涂層修復技術的實際應用

趙 良，易俊堅，孫鎮(zhèn)鎮(zhèn)，耿培濤

(寶武集團馬鋼軌交材料科技有限公司 安徽馬鞍山 243000)

馬鋼交材引進的第一條機床精加工線由12臺德國數控機床組成，主要是用于車輪的全尺寸精加工，該機床刀架應用耐磨涂層技術與INA(RUS滑動軸承)制作滑動摩擦副。自投產10年后多臺機床刀架陸續(xù)出現爬行、抖動現象，拆檢中發(fā)現刀架耐磨涂層有開裂、剝落、起泡等狀況，導致摩擦力增大引起刀架爬行。我公司克服了機床修理過程中經常會遇到的導軌摩擦副之間精度恢復和尺寸鏈補償的難題，對525機床刀架耐磨涂層進行了修復。

1 525機床耐磨涂層修復工藝

1.1 銑削去除破損涂層

切削參數為P10刀片，主軸130 rad/min，進給300 mm/min，切深以盡量少切金屬層，要求控制在0.1 mm-0.3 mm之內。這樣可以使涂層厚度基本保持原樣，黏結強度和剛度不降低。

1.2 基體涂層面清理

各涂層面用尖鑿以10 mm-20 mm間距鑿痕，用鉆床和手電鉆打通原澆注孔，再用丙酮清洗去油。

1.3 垂直滑座涂層厚度的確定

以墊塊形式確定涂層厚度的。此法簡單可靠，垂直滑座的涂層是在花崗巖平板上做，橫梁滑座的涂層在橫梁上做。具體操作如下：

(1)花崗巖平板找水平，誤差〈0.005 mm/m〉

(2)垂直滑座涂層面朝上，在平板上找平，方法及誤差如下：

其中，左垂直刀架到A、B、C、D四點用千分表檢查，誤差值小于0.005 mm。右垂直刀架A、B點為0，C、D點為0.05 mm，經檢查認為是以前發(fā)生栽刀事故導致右垂直刀架在轉塔刀架接觸平面處產生輕微變形所至。

⑶水平滑座導軌面朝下，放在垂直滑座上(四件等高墊鐵支撐在導軌面上，這樣就保證了涂層的厚度，導軌磨削量和垂直滑座的加工量無須考慮)，水平滑座找平示意圖略。

⑷ 垂直滑座壓板涂層厚度無須考慮，只須將其裝上。

⑸ 澆注涂層材料。

1.4 水平滑座涂層

水平滑座的涂層是在橫梁上做的，步驟如下：

⑴橫梁支撐在可調墊鐵上找平，找平示意圖略，水平儀在導軌縱向找到0.005 mm/m之內，再用花崗巖方尺夾持在橫梁底面，用水平儀找到0.005 mm/m之內。

⑵水平滑座涂層厚度確定，水平垂直滑座組合體在橫梁上找平。將已注好涂層的水平垂直滑座組合體翻身，吊上橫梁，并加一輔助可調支撐(解決偏重)。用塊規(guī)加百分表找出橫梁導軌面與水平滑座導軌面的高度為209.96 mm，并調整水平垂直滑座組合體的兩個方向的水平度(借助四個臨時安裝在水平滑座涂層槽端頭頂絲調節(jié))，使之達到要求。水平滑座下端因受切削載荷，故要求比上端高0.05 mm/m-0.08 mm/m。兩滑座導軌與橫梁導軌高度差：H=209.96 mm，ΔH<0.005 mm。

⑶ 裝好壓板后澆注涂層材料。

1.5 涂層制作的工藝過程

⑴ 用樂泰401膠將7 mm×4 mm橡膠條粘在滑座槽和壓板須制作涂層的的兩側，以防止涂層漏入其它地方。

⑵ 用特制鋁堵頭封堵潤滑油孔。

⑶ 在各導軌面上根據滑座長度兩端貼油點孔紙，刷快干漆，揭去油點孔紙。(做成潤滑油點)

⑷ 導軌面中間部分貼塑料紙。(厚度0.05 mm，形成儲油空間)

⑸ 根據導軌不同，用樣板在導軌上畫出油槽，用樂泰401將3 mm紙板條按畫出的位置粘在導軌上。

⑹ 在導軌面上的與涂層接觸部分手工涂隔離劑(臘)。

⑺ 按上述要求將滑座，壓板組合。

⑻ 用膠紙封好涂層槽的端口。

⑼ 接好壓注管。

⑽ 在鉆床上攪拌涂層材料，基本材料攪拌2-3分鐘，到入固化材料再攪拌2分鐘。(在攪拌過程中，材料溫度不得高于38 ℃)

⑾ 將攪拌好的材料倒入壓注桶，裝好壓注槍。

⑿ 進行壓注，觀察槽端頭，流出材料即可停止壓注。(從攪拌開始到壓注結束，要求在10分鐘內完成，多余材料即廢棄)

⒀ 24小時后，涂層材料即固化，進行解體。

⒁ 解體后清理各涂層面，剔去紙板，鏟掉膠條，用丙酮洗去快干漆，鋸掉溢出固化的材料(禁止敲擊)并磨平，清理出氣孔并用丙酮洗干凈。

⒂ 用修補材料填補氣孔，再用涂抹過臘的鐵塊壓平，等其固化。(也是雙組分材料，攪拌要求相同)

⒃ 用角向磨光機手工開出無INA(RUS26126滑動軸承)壓板上的油槽。

⒄ 用硬質合金鏟刀將帶滾動導軌盒壓板的涂層鏟去0.05mm。

1.6 INA(RUS滑動軸承)調整墊配置

⑴ INA(RUS26126滑動軸承)壓板調整墊配置，將壓板支在等高塊上，用塊規(guī)和百分表找出壓板上裝RUS26126滑動軸承處與涂層表面的高度差，減去RUS軸承的標準高度(33.99 mm)，再加上圖紙要求的0.02 mm既為RUS26126滑動軸承調整墊的厚度。

⑵ 垂直滑座INA(RUS38134滑動軸承)調整墊配置，是將垂直、水平滑座組合后(先裝好內側標準等高墊板，在平臺上進行)，用專用夾具夾緊RUS滑動軸承(向外側，用百分表判定間隙是否切實消除)，再用塊規(guī)量出導軌與垂直滑座RUS38134滑動軸承墊板安裝處的實際距離，減去RUS38134滑動軸承的標準高度39.77 mm，再加上0.02 mm即為調整墊厚度。

⑶ 水平滑座RUS38134滑動軸承調整墊配置，是先將橫梁裝上本體，再將垂直水平滑座組合體(已裝好下導軌上的RUS38134滑動軸承)吊上橫梁，用塊規(guī)測出橫梁上導軌與水平滑座安裝滑動軸承墊板處的距離，減去RUS38134滑動軸承的標準高度再加0.02 mm即為調整墊厚度。

1.7 刀具中心的測量和調整

以花盤中心為基準，測量兩垂直滑座裝轉塔刀架平面處距離，移動橫梁進行調整以符合圖紙要求196±0.2 mm。測量方法見下圖1：

圖1 刀具中心測量示意圖

分別測得左滑座應向后移0.18 mm，右滑座應向后移0.15 mm。將兩百分表固定在機座上兩側調零，用機床后部調整螺絲將橫梁左右側按上述數值調整完畢，緊固好橫梁與機座的各聯(lián)結螺栓既完成了刀具中心的調整工作。

1.8 幾何精度檢測

⑴ 水平滑座幾何精度檢測見圖2。

左側：0.0025 mm(原始安裝精度為：0.005 mm)

右側：0.002 mm(原始安裝精度為：0.012 mm)

圖2 水平滑座幾何精度檢測示意圖

⑵ 垂直滑座幾何精度檢測見圖3。

圖3 垂直滑座幾何精度檢測示意圖

左側Y向：0.0035 mm(原始安裝精度為：0.010 mm)

右側Y向：0.007 mm(原始安裝精度為：0.008 mm)

左側X向：0.0035 mm(原始安裝精度為：0.003 mm)

右側X向：0.004 mm(原始安裝精度為：0.006 mm)

2 結語

根據檢測結果，刀架的幾何精度達到并超過了原始安裝標準，且解決了原右刀架不能用于精加工的問題。525機床的刀架涂層的修復工作達到了預期目標，恢復了機床刀架精度。隨后我公司擬逐年按計劃逐臺對12臺機床耐磨涂層修復，目前該條生產線一直在滿負荷，高精度的生產。