机械设备维修中的技能要求与经验总结

王尚银，孙睿霞，李保平

（1.宁夏工商职业技术学院，宁夏 银川 750021；2.北京联合大学，北京 100101；3.宁夏新瑞长城数控机械有限公司，宁夏 银川 750021）

机械设备维修从广义的讲就是为了保持设备性能而进行的所有活动。如为了保持设备使用性能的稳定性而进行的日常维修；为了测定设备目前的使用状态偏离原有的技术状态、劣化成度所做的检查，以及为了纠正和复原这种偏离了的状态、消除劣化现象而进行的修理工作。狭义的维修就是指为了保持设备正常的工作状态而进行的检查、润滑、维护、调整等日常活动。就是检查机器设备损坏的原因，修复、更换磨损或损坏的零件，排除各种故障，恢复设备的精度和使用性能，提高设备的工作效率，延迟设备的使用寿命。就是根据设备的使用情况，对机器进行日常的维护、保养和故障的排除，定期检查设备的各个部位的运转及运转部件的磨损情况，有问题要及时排除，定期要给传动箱更换润滑油，每天要查看操作者对设备的保养是否按要求完成并填写保养记录等等。

1 机械设备维修工作中的注意事项及经验

正规企业合法生产的合格产品，都具有维修特性（一次性使用产品除外）。目前，机械设备越趋向高精度化、复杂化、电脑数字化控制，就越难以保持不发生故障。为了保证设备能够保持原有的状态正常运行而不发生故障，不影响生产和产品质量，保证操作者的人身和财产安全，最简单易行的办法就是定期定点的检查、润滑、维护、保养等日常活动，发现故障及时由专业人员进行修理。为了降低设备的故障率，减少故障停机时间，关键在于提高设备的维修性和维修效率。设备使用过程中通过技术检测，及时的发现设备发生故障的部位和可能性，提前制定维修计划采购更换配件。设备发生故障后，在规定的维修条件下及时完成修理作业，恢复设备原有的技术状态。

（1）落实安全生产责任制。设备维修企业或维修车间应建立健全安全生产责任制，根据企业具有执行职责的管理者必须负责安全生产的原则，对企业各级管理者、专业技术人员、和生产岗位上的技术工人在生产中应负的安全责任制定安全生产制度和作业指导书，对各级人员应负的安全责任必须明确规定，经过培训并定期检查落实情况，预防和消除安全隐患，杜绝安全事故的发生。必要的时候可以将安全生产体现在企业的质量方针和管理目标中。安全生产也是企业文化中不可缺少的部分。

（2）制定设备维修计划。计划维修制是我国机械工业基本的维修制度，20世纪50年代从前苏联引进。我国技术人员经过六十多年的消化、吸收、创新、积累形成一整套完整的符合我国国情的国家标准和国际惯例的基本维修制度。它是有计划的修理、维护和检查，以保证设备经常处于完好状态组织技术措施。它包括：日常维护、定期检查、计划保养、计划修理等。最基本的特征是通过维修的计划性实现设备修理的预防性，保障设备的维修期和维修质量。

（3）制定设备维修工艺过程。设备大修通常要制定维修工艺过程。根据维修计划和检查、诊断结果指导维修工艺过程，包括修理前准备图纸、查阅设备说明书、选择场地、准备维修工具、检查仪器等；修理中设备的拆卸、零件的清洗、零件的检查、制定修理方案、更换损坏的零件、安装、调整；修理后的实验、验收、交接等。为了改善维修方法，提高管理水平，加强维修效果而进行的一些技术活动，包括制定维修标准、分析故障原因、测定维修效果的方法等都可以写进设备维修工艺过程中。

（4）设备维修材料、配件的质量保证。设备拆卸清洗后经过检验不合格的零件，必须更换。采购新的材料、零件除规格型号必须相同外，还要查阅是不是原厂配件，原则上必须使用原厂材料、配件。虽然现代机器大工业生产，大量的配件都是采购来，也必须使用原机器配件企业生产的配件以保证维修质量。如果没有也必须采购有质量保证、有信誉的企业生产的相同配件，配件价格现在网上都是公开的，货比三家选择值优价廉的配件。因为维修企业不像制造企业，可以到生产厂家去考察。采购回来的材料、配件必须检验合格、入库后方可领用。

（5）设备拆卸前对设备要熟悉，要读懂使用说明书和维修手册。机器发生故障，特别是疑难故障，拆卸前一定要熟悉机器的结构，最好对照图纸、使用说明书、维修手册看懂再动手拆卸。往往维修人员发现故障的原因后很高兴，直接就把机器拆卸了。没有记录，没有标识，清洗后发现机器装不起来了，不能恢复原样，不是多零件，就是少零件，或者是某个零件装不上了。常用正确的办法是用铅丝把零件依次穿起来，清洗过程中也不用拆开；或者是拆卸时按顺序摆放，清洗时依次清洗不要放错位置；或者是在每个零件上栓一个金属标签，清洗时不要弄掉，装配时按标签顺序装配。如一台C6140车床进给主轴箱拆开清洗，因未把齿轮用铅丝依次穿起来且齿轮大小参差不齐，而且丝杠进给量大小档次又多，装配时，后经多次试装才成功，既费时又费力。

（6）机器的维护、保养、润滑。机器的日常维护，一般情况下每月不少于一次。维护内容包括：外表应清洁，无粉尘沾积，装置不受汽水、油污沾染；密封面、点应牢固，严密，无泄漏现象；润滑部位应按规定加油，阀轩螺母应加润滑脂；电气部分应完好，无缺相故障，自动开关和热继电器不应脱扣，指示灯显示正确。机器的润滑选择具有润滑性能的润滑剂添加到机器的摩擦面上。润滑剂分固体润滑剂、液体润滑剂、气体润滑剂，必须选择符合机器摩擦副减摩需要的润滑剂，通常选择机器使用说明书上规定的润滑剂为最佳。润滑剂必须定期更换，以保持润滑剂的清洁和处于最佳润滑状态。否则润滑剂过期或被灰尘污染都会增加润滑剂的粘度，影响润滑效果，增加机器的磨损。如实训中心的一台C6140普通车床由于长时间使用工作人员没有及时对主轴箱更换润滑油。在七八月份的时间，开机不到半个小时，机床主轴箱发热，卡盘也发热，温度超过40度，烫手。分析原因为摩擦片太紧，离合器刹车带太紧。打开主轴箱发现润滑油黏手、烫手。于是清洗了主轴箱，更换了润滑油，将离合器刹车带螺栓松了两圈。合上主轴箱盖，开动机器，两个小时后也没有发热，故障解除。分析原因有二：第一，润滑油过期变质，粘度增大，润滑条件变差；第二，夏天七八月份天气气温高，金属材料膨胀，离合器刹车带间歇变小。

大型设备和高精度设备一定要按规定及时更换润滑油，每次使用前一定要空运转一定时间，具体每台设备使用说明书中有规定，让设备得到充分的润滑再开始工作。长时间不用的设备尤其是数控设备，每过一个星期打开电源，让设备空运转一个小时以上，让设备上所有可运动的部位都得到运动，防止设备因长期不用受潮或变形。设备虽然长期不用，但是也要按时保养，按时更换润滑油。

（7）设备故障诊断技术应用。①声振诊断。在设备的机械传动中，若发生异常振动。通过对振动和振动源进行检测分析，就能判断设备目前的状态。如轴承锁紧螺母松动，使主轴窜动，应紧固螺母。齿轮齿合间隙不均匀或齿面严重磨损，应调整间隙或更换齿轮。再如发电机的转轴出现振动，可能是转子系统在临界转速下产生的共振现象。②油样分析诊断。通过设备中油样的分析，可以判断设备的磨损程度，磨损的机理及磨损的部位，然后针对故障进行维修。③温度诊断。通过各种温度检测仪测量设备热状态对温测参数进行分析、判断设备目前的运行状态。

2 几种加工中所必备的技巧

（1）细长轴的加工注意事项。①细长轴刚性差；②细长轴的热扩散性差，切断时容易产生热膨胀；③细长轴比较长，加工时容易产生几何形状误差；④细长轴采用常规车削时，容易车成“竹节”形。

（2）细长轴加工的五点技巧。①将一圈3毫米的钢丝缠在细长工件的左端，将三瓜卞盘夹紧在钢丝上，以减少卡爪与工件的接触面积，同时工件在卡爪内还可以自由调节其位置，避免加工时由于切削热的作用使工件产生弯曲变形，形成弯曲力矩；且在切削过程中由于切削力的作用发生的弯曲变形，也不会因卞盘夹死而产生内应力；②尾座顶尖改成弹性顶尖，当工件因切削热发生线膨胀伸展时，顶尖能自动后退，可避免热膨胀引起的弯曲变形；③采用三个支撑块跟刀架，以提高工件刚性和轴线的稳定性，避免产生“竹节”形；④改变走刀方向，使床鞍由主轴箱向尾座移动；⑤改进刀具的几何角度，增大车刀偏角，使径向切削分减小。采用大前角或负刃倾角等以减少切削热，充分使用切削液以减少工件所吸收的热量。

（3）钻孔所注意的几点。首先，对工具使用的选择：根据材质所选自己该用的钻头，对于铸铁HT200普通钢材Q235、45号钢等低碳钢所选高速钢钻头；对于不锈钢、铸钢等选用硬度较高的刃具，如硬质合金钻头或含钴类钻头。其次，对工具的刃磨选择：根据孔的大小、板的厚度，对于较薄并且加工数量偏少采用的钻头切削刃角度为180°较好。对于加工数量较多并且为提高交工效率，采用叠层压紧加工，多层压紧的数量应根据钻头的刃带长度锁定，一般多采用多层的厚度δ≦2/3L（钻头的刃长度），对于直径较大的孔，应注意使用的钻头较大，如果把切削夹角磨为180°可能造成较大的浪费。如果是加工数量较少，可采用先用小于孔径的平钻头加工出工艺孔，再用所需孔径尺寸的钻头扩钻，这样既保证了对工具的节约使用，又能加工出符合技术要求的孔径。

3 旧设备的改造功用

有一台旧镗床，噪声大、消耗刀头多、效率低，需要维修。分析原因，问题集中在主轴箱的同轴度上。首先把主轴箱用三维坐标仪进行测量，结果是同轴度0.25～0.35mm，远远超过图纸设计要求。然后又对镗床进行精度检验，由于使用多年未进行大修，导轨面磨损严重，直线度是0.20mm，调整后仍然0.08mm。由于镗杆的不断装卸，又无法每次都能对镗杆进行测量，主轴孔与尾座孔的同轴度又无法保证，主轴箱粗精镗又不能分开，热变形大，加工精度不可能保证。于是决定利用CW61100D卧式车床进行设备改造。

（1）镗杆的装夹、强度和精度问题。把镗杆一端加工成锥柄，与车床主轴内锥孔连接（需加一个锥套），在锥柄大端车M70×2的外螺纹，作为拆卸镗杆用，具体操作方法是：在床头主轴端面和圆螺母之间垫两件垫铁，通过向床头端锁紧螺母顶出镗杆。另一端打中心孔与尾座顶尖连接。为保证镗杆强度，选用φ125mm长1500mm的45#圆钢进行粗车、调质、半精车、线切割在适当位置割出装夹镗刀的两个方孔，并钻攻顶丝孔，然后磨外圆、锥柄，并保证同轴度、圆柱度0.01mm，直线度0.01mm，作为找正镗杆与车床导轨平行度的基准。

（2）固定工件平台。卸下小拖板，在中托板上连接一个1000×700×100的铸铁平台，平台需要时效处理后，精刨上下面，钻攻各连接用丝孔，再上平面磨加工，保证平行度0.02mm。在平台上面固定四件垫板，长100mm，宽40mm，高可根据工件主轴箱的中心高决定，垫板需淬火处理，并磨两平面，为减少接触面，中间割出多个槽。

（3）主轴箱的测量方法。把主轴箱底平面放在平台上，用塞尺塞四角翘曲不超过0.03mm，通过表座在平台上滑动，用千分表测出两孔与平台的平行度及两孔的中心高，旋转主轴箱90度，用V型块垫起，找平两孔，测出孔与平台的平行度，再通过计算就得出两孔的同轴度。

（4）按照设计要求加工各零件。镗杆是各部位的找正基准，其精度的高低直接影响设备的调试和加工件的精度，镗杆加工的关键是弯曲变形，因此，我们把重点放在热处理上。通过垫平加热，垂直淬火，调质后直线度控制在1mm以内，经多次调头精车和间隔精磨，直线度保证在0.01mm以内。

（5）安装和调试。①镗杆的安装和调试：卸下车床卡盘，擦净主轴内孔、锥套、镗杆锥柄，锥套装入主轴内孔中，镗杆慢慢插入锥套中，顶针顶好镗杆中心孔，为了减小振动保证精度，需用固定顶尖。在中托板上固定磁力表座，移动大托板，用百分表测量镗杆侧面和上面与导轨面的平行度，调整尾座，保证平行度小于0.01mm。②平台的安装和调试：卸下小托板，把加工好的平台固定在中托板上，把磁力表座吸在镗杆上，移动大托板和中托板，测量平台与镗杆的平行度，平台下面垫铜皮，调整到平行度小于0.02mm。安装四件垫板，同种测量和调整方法，使垫板与镗杆的平行度小于0.01mm。③工件的装卸：先把工件主轴箱在镗床上铣底面、铣端面、粗镗内孔。松开尾座后移，大托板后移，把主轴箱吊放在平台上摆正，慢慢移动大托板，把镗杆插入主轴箱内，均匀摇动尾座并紧固，保证各螺栓紧度一致，镗杆中心孔内抹入钙基润滑脂，顶尖松紧要适度，装入镗刀半精镗、精镗各孔及端面。④鉴定和使用：通过对前十件的测量，同轴度在0.02～0.06mm之间，最大的超差0.03mm，安装车间进行组装试验，其噪声、振动、油温都符合设计要求，技术中心根据试验和市场反馈信息，同时考虑到测量误差，把公差放大到0.06mm。通过鉴定，这次改造完全符合设计和使用要求，并且精度和效率有了较大的提高。另外，通过更换四件不同高度的垫板，可以加工不同中心高的主轴箱。在此设计改造基础上，根据数控镗床的原理，又设计安装了数控显示装置，能够精确控制加工件内孔直径和深度尺寸，产品合格率和生产效率有了明显提高。

4 结语

在机械设备维修过程中，分析故障原因和维修方法、维修技术是关键。如果机械设备没有得到正确的维修处理，会使设备故障更为严重或导致其它故障产生，对设备的危害极其严重。为避免上述现象造成的设备损害，确保设备维修质量，延长设备使用寿命，要不断的提高维修人员的技术水平，准确判断设备故障原因和采取正确的维修方法排除故障，消除设备隐患，防止设备带病运行造成的设备事故。如果每次对设备维护方法使用不当，对设备原有的技术性能造成不良影响，时间长了，设备的技术性能就会下降，甚至损坏。因此，为确保设备原有的技术性能，要正确使用好设备，做好设备维护保养工作，从而尽量避免设备故障出现，减少设备维修次数。一定要时刻牢记在工作学习中积累知识，在积累中提高技能，在提高中发展创新技术，在创新中钻研新技术。工作时常处在充实满足和快乐的状态中，这样才富有工作激情，才有成就感，才有社会责任感的提升。