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夹层粘接在大型机床导轨修理中的应用
所属类别：行业新闻 浏览次数：631次 日期： 2014年01月04日 13时32分

1　“夹层粘接”新工艺


“夹层粘接”是作者经多年研究、开发的一种新技术,在 设备大修理工作中,对于严重摩擦磨损的机床导轨,采用独特 的“夹层粘接”工艺,以夹布塑料为加厚层,填充F4为表面耐 磨层,使机床导轨恢复了原有的精度和尺寸要求,缩短了修理 时间,减轻了劳动强度,节约了修理费用,取得了显著的综合 效益。

 

如在EHS-88型7 m龙门铣大修中发现,床身和工作台导 轨面严重磨损拉伤,使标高下降8. 9 mm,最大伤痕长约2~3 m,深约1. 5 mm,整个导轨面几乎全部破坏。按照惯例,该床 面应该报废。为了减少修理费用,缩短修理时间,我们采用了 “夹层粘接”新工艺进行修复。


    该机床是加工大型特殊零件的关键设备,精度要求高,必 须保证工作平稳和低速运行时的防爬行性能。工作条件差, 尘屑多,给机床维护带来很多困难,如极易发生的导轨面的研 拉伤等。因此,保证机床的工作平稳性和防爬行性能,提高导 轨表面的抗磨损和抗拉伤能力,成为这次大修理的主攻方向。 为此,我们用夹布塑料作为导轨面的加厚垫高层,采用由成都 化工研究院研制的高新技术钠-萘处理填充聚四氟乙烯新材 料(以下简称填充F4),作为导轨面耐磨的补偿材料。应用 “夹层粘接”技术将这种导轨板粘合在工作台导轨面上,使机 床原有的灰铸铁导轨副变成为夹布塑料与填充F4滑动摩擦 副。

 


    2　夹层粘接工艺过程


    2. 1　加厚层的粘接


    (1)导轨表面精刨,夹布塑料加工成型(钻孔,绞扣);


    (2)导轨粘接面和夹布塑料粘接面分别清洗油污;


    (3)导轨粘接面和夹布塑料板分别涂胶粘剂(环氧胶), 胶层厚度控制在0. 07~0. 14 mm之间为宜;


    (4)夹布塑料与工作台导轨粘合(将螺钉涂胶紧固);


    (5)室温固化18~24 h


    2. 2　表面层的粘接


    (1)导轨夹布塑料面精刨,填充F4板裁切成型;


    (2)导轨夹布塑料面和填充F4板分别清洗油污;


    (3)导轨夹布塑料面和填充F4板分别涂胶粘剂(CJ-91 胶,胶层厚度控制在0. 07~0. 14 mm之间为宜);


    (4)填充F4板与导轨夹布塑料面粘合;


    (5)工作台与床身导轨扣合室温固化(18~24 h);


    (6)刮研导轨面。按常规工艺刮研导轨结合面至要求, 钻通油孔,开油槽,并将导轨板外侧棱边倒角1. 5×45°;


    (7)装配和精度检验。


    3　夹层粘接工艺特点


    3. 1　采用夹层粘接提高厚度


    机床导轨由于长年摩擦、磨损比较严重,填充F4板厚度 规格为0. 5~4 mm,远远达不到所需厚度要求。为此,我们首 先在机床导轨上粘一层夹布塑料,作为加厚层垫高,使标高达 到一定程度,然后再粘填充F4作为表面层(见图1),采用这 种独特的“夹层粘接”工艺,使机床导轨恢复了原有的几何尺 寸和精度要求。



    3. 2　有效地保证了机床的工作平稳性


    大型龙门铣床的主切削运动是工作台的直线往复运动。 一般来说,这种运动的平稳性较差,容易产生冲击和阻滞。机 床导轨采用填充F4粘接前后摩擦副的静、动摩擦因数对比如 下(V=4. 2 cm /s,F=2. 3MPa,采用牵引法测试):


    填充F4与HT20-40的静摩擦因数0. 10~0. 13,动摩擦 因数0. 14~0. 16;HT20-40与HT20-40的静摩擦因数0. 2~ 0. 21,动摩擦因数0. 13。


    填充F4与HT20-40摩擦副的静摩擦因数要比HT20-40 与HT20-40摩擦副小一半,且无论是恒速、变压强,还是恒压 强、变速,其变化都较平稳。由于工作台与床身导向导轨间摩 夹层粘接在大型机床导轨修理中的应用　擦阻尼的降低,使工作台电机启动电流大幅度下降(约 30% ),即大大提高了机床的工作平稳性。


    3. 3　有效地防止了工作台的爬行


    根据2种摩擦副的摩擦特性曲线(见图2)可知,HT 20 40与HT 20-40摩擦副的动摩擦因数随着相对运动速度的增 加而下降,而填充F4与HT 20-40摩擦副的变化较为平稳。 运动速度增加时,摩擦因数还略有增加。这种在低速度状态 下摩擦因数反而越小的特性,使机床在低速状态下的运动更 趋平稳,为龙门铣床进行产品加工创造了有利条件,大大提高 了加工精度,保证了产品质量。



    3. 4　增强了导轨面的抗磨性


     因表面层填充F4薄板材料中含有石墨和二硫化钼等原 料,能改善机床导轨的自润滑性,从而增强了导轨面的抗磨性。 该机床投入运行3年多来,实行二班制工作,一直保持着良好 的运转状态,设备精度没有发生大的变化,床身导轨面的精刨 加工痕迹仍然清晰可见,填充F4板材表面也没有明显的磨 损。


    3. 5　比较满意地解决了抗研拉伤问题


    导轨表面层填充F4的材质抗挤压抗剪切强度大大低于 铸铁导轨,因此,一旦有些金属碎屑研磨后颗粒等挤入导轨结 合面时,则被挤压入填充F4中,而不致于拉伤铸铁导轨面。


    4　展望


     采用这种“夹层粘接”大大简化了修理工艺,降低了劳动 强度,比大修定额时间减少了1个月,节约修理费用近1万 元。

 

 
    “夹层粘接”填充F4是目前设备修理中应用的新技术、 新工艺,不仅可应用于大型、重型机床导轨的粘接,而且今后 将会应用到精密、自动化的设备导轨的滑动部位;既可以应用 于动压导轨的粘接,还可以应用于静压导轨的粘接,今后将完 善提高该技术并大力推广应用。

 

当前：夹层粘接在大型机床导轨修理中的应用

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