摘要 前苏联制造的7288型龙门刨,刀架滑板移动丝杠的双金属丝母的铜螺纹部分严重磨损,用粘接的方法进行修复取得成功。采用TS1272锁固剂粘接、修前制备工艺和修复时注意事项。 关键词 双金属丝母 粘接修复 修前制备工艺 中图分类号 TG495 TG502.7 文献标识码 B
一、概述 丝杠、丝母副传动,在机床直线移动机构中被普遍采用,如龙门铣床横梁沿龙门立柱的垂直移动(W轴)、滑枕在滑板上的垂直移动(Z轴)、滑板沿横梁的水平移动(Y轴)、工作台沿床身的水平移动(X轴)大多采用了丝杠、丝母副传动。 在直径较大或丝母旋转的丝杠副中,一般都将丝母设计成双金属结构。主要是基于三点考虑:一是节省铜金属材料。二是可修显性好。如果铜质的螺纹部分磨损或损坏失效后,可利用原钢制的外套,在修去损坏的铜部分后,离心浇铸铜质内套,然后重新加工螺纹部分。三是特殊的结构需求。如:外套是一个齿轮,要传递动力,用铜质的显然不行,而螺纹部分也显然不能与外套一起做成钢质的,因此设计成双金属结构,各尽所能。 在丝杠、丝母副传动中,首先损坏的是丝母,传统的修复方法是将螺纹磨损不均的丝杠在机床上修整一遍,然后按修后的螺牙厚度配制新的丝母。如果丝杠的磨损在允许继续使用范围内,可直接更换新丝母。如一般的小型全铜丝母也可直接寻找备件将损坏的丝母替换下来。而双金属丝母的更换就比较麻烦了,这涉及到五个问题:①双金属丝母是离心浇铸工艺方法制作的,一般的工厂不具备离心浇铸条件,不能自制;②离心浇铸的成品率较低,弄得不好,造成夹渣、砂眼报废;③铜和钢的结合不牢固,经常发生铜、钢剥离报废;④精密的外套容易产生热变形;⑤由于上述原因,双金属丝母的备件生产困难而极少储备或无储备。 由于上述原因,造成双金属丝母备件生产难的问题。为了不造成长时间的机床停修待件,不得不把双金属丝母改制成昂贵的全铜丝母,这样不但造成严重浪费,而且降低了该部件的使用性能,把钢齿改成铜齿显然是不合适的。 前苏联制造的7288型龙门刨,刀架滑板移动丝杠所配的是双金属丝母。发现刀架移动失效,经检查是双金属丝母的铜螺纹部分严重磨损,几乎全部磨掉。这是一台关键大型设备,要抓紧抢修。当时找不到备件,虽然机械员曾提出备件申请,两年都没能做出备件。想将其改成全铜件应急修理,但却没有现成的毛坯铸铜料。在这种情况下,用粘接的方法进行修复取得成功。 二、修复前的工艺制备及注意事项 首先,在车床上将损坏的铜质内梯形螺纹部分全部车除,并挑成M95×2mm普通螺纹。要注意三点:①在加工中不要用冷却液;②螺纹尽量要挑得粗糙,以便提高后序与铜套的粘接强度,用负前角挑扣刀挑出毛刺最好;③螺牙厚度要比正常螺纹稍薄些,以便粘接剂介入。然后,找一件铜质毛坯,材料为ZQSn6-6-3。将外圆车成M95×2mm。也应注意三点,①螺纹尽量挑得粗糙;②内孔应适当留量,以便粘后精车;③不要用冷却液,注意保持清洁。 三、粘接剂的选择 选择粘接剂有三个原则,①粘接强度要高、抗剥离性能要好;②固化时间要长;③要适应永久性粘接。 按这三项原则,庆氧型永久性粘接剂为最好,如:天山、乐泰、贝尔佐纳的都可以。本例采用北京天山公司生产的TS1272锁固剂。 四、粘接 1.将制备好的铜质内套夹持在机床夹具上。 2.在钢质外套M95×2mm螺纹上适当淋上粘接剂,注意前部多淋一些。 3.在铜质内套M95×2mm螺纹上适当淋上粘接剂,也应在前部多淋一些。 4.用适当转数开动机床,令铜质内套旋转。 5.手持钢质外套将其旋入内套,此时注意,若发现粘接剂不够,可适当增补。此工序要特别注意,一定要在粘接剂的初始固化时间之内完成。选择在机床上粘接,就是为了加快旋合速度,减少两者旋合时间,手动旋入是无论如何也不行的。如果超过了初始固化时间,没有完全旋入,或旋入一半儿,将无法继续操作,只能将铜质内套车除报废,重新制备。乐泰胶初始固化时间为15min,必须遵守,而且要留有相当宽裕的提前量。 6.待粘接剂完全固化后,上机床精加工。将粘合后的双金属螺母装夹在机床上,按原设计钢质外套外圆找正,找正精度0.02mm以内;按图纸要求加工内孔,挑制T90×6mm梯形螺纹;精车前后端面。 7.在两端面钢、铜粘合处加装骑缝螺栓,这是一种传统的方法,根据多年的粘接经验,认为可完全不用此举,加了也只是解解心疑,没有任何作用,因为这种粘接,两者结合是相当可靠的。 五、结论 用粘接技术替代双金属螺母离心浇铸工艺完全可行,可快速修复一些双金属类零件,大幅度减少设备停修待件时间、减少停机损失,费用低、质量好。用粘接技术修复双金属零部件属“冷焊”技术,原钢制外套不会产生热变形,若原外套无磨损的情况下,完全可以重新使用。
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