課時授課教案學年第1學期課程名稱：設備維修及管理一授課班級：授課時間：第1周星期第節課題：機械零件失效及修換原則教學目的：1.機械零件的磨損、變形、斷裂、蝕損及其對策2.確定失效零件修換應考慮的因素3.修復零件應滿足的要求重點、難點：機械零件的磨損、變形、斷裂、蝕損原理及其對策研究教學方式與程序：講授使用教具：PPT課后作業：3題課后記錄：年月日課題：機械零件失效及修換原則在設備使用過程中，機械零件由于設計、材料、工藝及裝配等各種原因，喪失規定的功能，無法繼續工作的現象稱為失效。當機械設備的關鍵零部件失效時，就意味著設備處于故障狀態。機器發生故障后，其技術經濟指標部分或全部下降而達不到預定要求，如功率下降、精度降低、加工表面粗糙度達不到預定等級或發生強烈振動、出現不正常的聲響等。機械設備的故障有自然故障和事故性故障兩類。自然故障是指機器各部分零件的正常磨損或物理、化學變化造成零件的變形、斷裂、蝕損等，使機器零件失效所引起的故障。事故性故障是指因維護和調整不當，違反操作規程或使用了質量不合格的零件和材料等而造成的故障，這種故障是人為造成的，可以避免。機器的故障和機械零件的失效密不可分。機械零件失效模式很多，主要有磨損、變形、斷裂、蝕損等四種普通的、有代表性的失效模式。一、機械零件的磨損及其對策相接觸的物體相互移動時發生阻力的現象稱為摩擦。相對運動零件的摩擦表面發生尺寸、形狀和表面質量變化的現象稱為磨損。摩擦是不可避免的自然現象，磨損是摩擦的必然結果，二者均發生于材料表面。摩擦與磨損相伴產生，造成機械零件的失效。當機械零件配合面產生的磨損超過一定限度，引起配合性質的改變，相應產生間隙加大、潤滑條件變壞，產生沖擊，磨損也就越來越嚴重，在這種情況下極易發生事故。一般機械設備中約有80％的零件因磨損而失效報廢。據估計，世界上的能源消耗中約有30％～50％是由于摩擦和磨損造成的。零件的工作條件是影響磨損的基本因素。這些條件主要包括：運動速度、相對壓力、潤滑與防護情況、溫度、材料、表面質量和配合間隙等。以摩擦副為主要零件的機械設備，在正常運轉時，機械零件的磨損一般可分為磨合（走合）階段、穩定磨損階段和劇烈磨損階段，如圖1-1所示。減少或消除磨損的對策：（1）正確選擇零件材質。（2）采用多種零件表面處理方法。（3）采用合適的潤滑材料和潤滑方法。（4）正確進行摩擦副結構設計。試驗表明，適當降低表面粗糙度可有效（5）正確進行設備的使用與維護。二、機械零件的變形及其對策機械零件或構件在外力的作用下，產生形狀或尺寸變化的現象稱為變形。過量的變形是機械失效的重要類型，也是判斷韌性斷裂的明顯征兆。變形量隨著時間的不斷增加，逐漸改變了產品的初始參數，當超過允許極限時，將喪失規定的功能。有的機械零件因變形引起結合零件出現附加載荷、相互關系失常或加速磨損，甚至造成斷裂等災難性后果。防止和減少機械零件變形的對策：1.設計1）正確選用材料，注意工藝性能；2）合理布置零部件，選擇適當的結構尺寸；3）在設計中，注意應用新技術、新工藝和新材料。2.加工在加工中要采取一系列工藝措施來防止和減少變形。3.修理為了盡量減少零件在修理中產生的應力和變形，應當制定出與變形有關的標準和修理規范，注意大力推廣三新技術。4.使用加強設備管理，制定并嚴格執行操作規程。三、機械零件的斷裂及其對策斷裂是零件在機械、熱、磁、腐蝕等單獨作用或者聯合作用下，其本身連續性遭到破壞，發生局部開裂或分裂成幾部分的現象。機械零件斷裂后不僅完全喪失工作能力，而且還可能造成重大的經濟損失或傷亡事故。尤其是現代機械設備日益向著大功率、高轉速的趨勢發展，機械零件斷裂失效的幾率有所提高。盡管與磨損、變形相比，機械零件因斷裂而失效的機會很少，但機械零件的斷裂往往會造成嚴重的機械事故，產生嚴重的后果，是一種最危險的失效形式。機械零件的斷裂一般可分為延性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂和環境斷裂等四種形式。減少或消除機械零件斷裂的對策（1）設計設計上要合理，盡可能減少或避免應力集中，合理選擇材料。（2）工藝采用合理的結構，注意消除殘余應力，嚴格控制熱處理工藝。（3）使用按設備說明書使用機電設備，嚴格杜絕超載使用機電設備。四、機械零件的蝕損及其對策蝕損即腐蝕損傷。機械零件的蝕損，是指金屬材料與周圍介質產生化學或電化學反應而導致的破壞。疲勞點蝕、腐蝕和穴蝕等，統稱為蝕損。腐蝕是指零件受周圍介質的化學及電化學作用，表層金屬發生化學變化的現象。穴蝕是指零件在溫度變化和介質的作用下，表面產生針狀孔洞，并不斷擴大的現象。金屬零件由于周圍的環境以及材料內部成分和組織結構的不同，腐蝕破壞有凹洞、斑點、潰瘍等多種形式。按金屬與介質作用機理，機械零件的蝕損可分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩大類。減少或消除機械零件蝕損的對策（1）正確選材（2）合理設計（3）覆蓋保護層（4）電化學保護（5）添加緩蝕劑（6）改變環境條件五、確定失效零件修換應考慮的因素1．失效零件對其本身剛度和強度的影響2．失效零件對磨損條件惡化的影響3．零件失效對整臺設備的影響因素4．失效零件對設備精度的影響5．失效零件對完成預定使用功能的影響6．失效零件對機器生產率的影響7．從經濟性上加以分析在確定失效零件是否應修復或更換時，必須首先考慮零件磨損對整臺設備的影響，然后考慮磨損零件能否保證其正常工作的條件。六、修復零件應滿足的要求機械設備零件磨損后，在保證設備精度的前提下，能夠修復的應盡量修復，要盡量減少更換新件。1.可靠性考慮零件修理后的耐用度。修復后應能維持一個項修間隔期。2.準確性修復零件應全面恢復零件原有的技術性能，或達到修理技術文件所規定的技術標準（或條件）。3.經濟性應在保證精度、性能要求的前提下降低修理成本。比較更換與修復的經濟性時，要同時比較修復、更換的成本和使用壽命，當相對修理成本低于相對新制件成本時，應考慮修復。即滿足S修∕T修﹤S新∕T新（1—1）式中S修——修復舊件的費用（元）；T修——修復零件的使用期（月）；S新——新件的成本（元）；T新——新件的使用期（月）。4．可能性結合生產實際情況，考慮工廠現有的修理工藝技術水平。5．安全性必須保持足夠的強度和剛度，必要時進行強度和剛度驗算。6．時間性失效零件采取修復措施，其修理周期一般應比重新制造周期短，否則應考慮更換新件。但對于一些大型、精密的重要零件，盡管修理周期可能要長些，也要考慮對舊零件的修復。四川工程職業技術學院課時授課教案2023/2024學年第1學期課程名稱：設備維修及管理一授課班級：2021機電一體化技術1-4班授課時間：第1周星期第節課題：機械拆卸原則及常用方法教學目的：1.機械設備拆卸的一般規則和要求2.常用零、部件的拆卸方法重點、難點：1.主軸部件的拆卸方法2.齒輪副的拆卸方法3.軸上定位零件的拆卸方法4.螺紋聯接的拆卸方法教學方式與程序：講授使用教具：PPT課后作業：3題課后記錄：年月日課題：機械拆卸原則及常用方法一、機械設備拆卸的一般規則和要求任何機械設備都是由許多零、部件組合成的。需要修理的機械設備，必須經過拆卸才能對失效了的零、部件進行修復或更換。如果拆卸不當，往往造成零、部件損壞，設備精度降低，有時甚至無法修復。機械設備拆卸的目的是為了便于檢查和修理機械零、部件，拆卸工作約占整個修理工作量的20％。因此，為保證修理質量，在動手解體機械設備前，必須周密計劃，對可能遇到的問題有所估計，做到有步驟地進行拆卸，一般應遵循下列規則和要求。（一）拆卸前的準備工作拆卸場地的選擇與清理。采取保護措施。拆前放油。了解機械設備的結構、性能和工作原理（二）拆卸的一般原則1．根據機械設備的結構特點，選擇合理的拆卸步驟機械設備的拆卸順序，一般是先由整體拆成總成，由總成拆成部件，由部件拆成零件，或由附件到主機，由外部到內部。在拆卸比較復雜的部件時，必須熟讀裝配圖，并詳細分析部件的結構以及零件在部件中所起的作用，特別應注意那些裝配精度要求高的零、部件。這樣，可以避免混亂，使拆卸有序，達到有利于清洗，檢查和鑒定的目的，為修理工作打下良好的基礎。2．合理拆卸在機械設備的修理拆卸中，應堅持能不拆的就不拆，該拆的必須拆的原則。若零、部件可不必經拆卸就合要求，就不必拆開，這樣不但可減少拆卸工作量，而且還能延長零、部件的使用壽命。但是，對于不拆開難以判斷其技術狀態，而又可能產生故障的，或無法進行必要保養的零、部件，則一定要拆開。3．正確使用拆卸工具和設備合理選擇和正確使用相應的拆卸工具是很重要的。拆卸時，應盡量采用專用的或選用合適的工具和設備，避免亂敲亂打，以防零件損傷或變形。（三）拆卸時的注意事項對拆卸零件要作好核對工作或作好記號分類存放零件3．保護拆卸零件的加工表面二、常用零、部件的拆卸方法常用零、部件的拆卸應遵循拆卸的一般原則，結合其各自的特點，采用相應的拆卸方法來達到拆卸的目的。（－）主軸部件的拆卸在圖2-1中，高精度磨床主軸部件在拆卸時，軸承、墊圈、磨具殼體及主軸在圓周方向的相對位置上都應作上記號，拆卸下來的軸承及內外墊圈各成一組分別放開，不能錯亂。拆卸處的工作臺及周圍場地必須保持清潔，拆卸下來的零件放入油內以防生銹。裝配時仍需按原記號方向裝入。（二）齒輪副的拆卸為了提高傳動鏈精度，對傳動比為1的齒輪副采用誤差相消法裝配，即將一外齒輪的最大徑向跳動處的齒間與另一個齒輪的最小徑向跳動處的齒間相嚙合。為避免拆卸后再裝配誤差不能相消除，拆卸時在兩齒輪的相互嚙合處作上記號，以便裝配時恢復原精度。（三）軸上定位零件的拆卸在拆卸齒輪箱中的軸類零件時，必須先了解軸的階梯方向，進而決定拆卸軸時的移動方向，然后拆去兩端軸蓋和軸上的軸向定位零件。先要松開裝在軸上的齒輪、套等不能通過軸蓋孔的零件的軸向緊固關系，并注意軸上的鍵能隨軸通過各孔，才能用木錘擊打軸端而拆卸下軸。否則不僅拆不下軸，還會造成對軸的損傷。（四）螺紋聯接的拆卸螺紋聯接在機械設備中是最廣泛的聯接方式，具有結構簡單、調整方便和多次拆卸裝配等優點。往往因重視不夠、工具選用不當、拆卸方法不正確等而造成損壞。對于較難拆卸的螺紋聯接件，應先弄清楚螺紋的旋向，不要盲目亂擰或用過長的加力桿。拆卸雙頭螺柱，要用專用的扳手。1．斷頭螺釘的拆卸如果螺釘斷在機體表面及以下時，可以用下列方法進行拆卸。1）在螺釘上鉆孔，打入多角淬火鋼桿，將螺釘擰出，如圖2-2所示。注意打擊力不可過大，以防損壞機體上的螺紋。2）在螺釘中心鉆孔，攻反向螺紋，擰入反向螺釘旋出，如圖2-3所示。3）在螺釘上鉆直徑相當于螺紋小徑的孔，再用同規格的螺紋刃具攻螺紋；或鉆相當于螺紋大徑的孔，重新攻一比原螺紋直徑大一級的螺紋，并選配相應的螺釘。4）用電火花在螺釘上打出方形或扁形槽，再用相應的工具擰出螺釘。如果螺釘的斷頭露在機體表面外一部分時，可采用如下方法進行拆卸：①在螺釘的斷頭上用鋼鋸鋸出溝槽，然后用一字旋具將其擰出；或在斷頭上加工出扁頭或方頭。然后用扳手擰出。②在螺釘的斷頭上加焊一彎桿或加焊一螺母擰出。③斷頭螺釘較粗時，可用扁離子沿圓周剔出。2．打滑六角螺釘的拆卸用一個孔徑比螺釘頭外徑稍小一點的六方螺母，放在內六角螺釘頭上，然后將螺母與螺釘焊接成一體，待冷卻后用扳手擰六方螺母，即可將螺釘迅速擰出。3．銹死螺紋件的拆卸1）用手錘敲擊螺紋件的四周，以震松銹層，然后擰出。2）在螺紋件四周澆些煤油或松動劑，浸滲一定時間后，先輕輕錘擊四周，使銹蝕面略微松動后，再行擰出。3）采用車、鋸、鏨、氣割等方法，破壞螺紋件。成組螺紋聯接件的拆卸1）首先將各螺紋件擰松1～2圈，然后按照一定的順序，先四周后中間按對角線方向逐一拆卸，以免力量集中到最后一個螺紋件上，造成難以拆卸或零、部件的變形和損壞。2）處于難拆部位的螺紋件要先拆卸下來。3）拆卸懸臂部件的環形螺柱組時，要特別注意安全。4）注意仔細檢查在外部不易觀察到的螺紋件，在確定整個成組螺紋件已經拆卸完后，方可將聯接件分離，以免造成零、部件的損傷。（五）過盈配合件的拆卸拆卸過盈配合件，應視零件配合尺寸和過盈量的大小，選擇合適的拆卸方法和工具、設備，如拔輪器、壓力機等，不允許使用鐵錘直接敲擊零、部件，以防損壞零、部件。在無專用工具的情況下，可用木錘、銅錘、塑料錘或墊以木棒（塊）、銅棒（塊）用鐵錘敲擊。無論使用何種方法拆卸，都要檢查有無銷釘、螺釘等附加固定或定位裝置，若有應先拆下；施力部位必須正確，以使零件受力均勻不歪斜，如對軸類零件，力應作用在受力面的中心；要保證拆卸方向的正確性，特別是帶臺階、有錐度的過盈配合件的拆卸。滾動軸承的拆卸屬于過盈配合件的拆卸范疇，它的使用范圍較廣泛，又有其拆卸特點，所以在拆卸時，除遵循過盈配合件的拆卸要點外，還要考慮到它自身的特殊性。1）拆卸尺寸較大的軸承或其它過盈配合件時，為了使軸和軸承免受損害，要利用加熱來拆卸。圖2-6所示是使軸承內圈加熱而拆卸軸承的情況。加熱前把靠近軸承的那一部分軸用石棉隔離開來，然后在輪上套上一個套圈使零件隔熱，再將拆卸工具的抓鉤抓住軸承的內圈，迅速將加熱到100OC的油倒到軸承內圈上，使軸承內圈加熱，然后開始從軸上拆卸軸承。2）齒輪兩端裝有圓錐滾子軸承的外圈，如圖2-7所示。如果用拔輪器不能拉出軸承的外圈時，可同時均干冰局部冷卻軸承的外圈，然后迅速從齒輪中拉出圓錐滾子軸承的外圈。3）拆卸滾動球軸承時，應在軸承內圈上加力拆下。拆卸位于軸末端的軸承時，可用小于軸承內徑的銅棒、木棒或軟金屬抵住軸端，軸承下墊以墊塊，再用手錘敲擊，如圖2-8所示。若用壓力機拆卸位于軸末端的軸承，可用圖2-9所示的墊法將軸承壓出。用此方法拆卸軸承的關鍵是必須使墊塊同時抵住軸承的內、外圈，且著力點正確。否則，軸承將受損傷。墊塊可用兩塊等高的方鐵或U形和兩半圓形墊鐵。如果用拔輪器拆卸位于軸末端的軸承，必須使抓鉤同時勾住軸承的內、外圈，且著力點也必須正確，如圖2-10所示。4）拆卸錐形滾柱軸承時一般將內、外圈分別拆卸。如圖2-11a所示，將拔輪器張套放入外圈底部，然后伸入張桿使張套張開勾住外圈，再扳動手柄，使張套外移，即可拉出外圈。用圖2-11b所示的內圈拉頭來拆卸內圈，先將拉套套在軸承內圈上，轉動拉套，使其收攏后，下端凸線壓入內圈的溝槽，然后轉動手柄，拉出內圈。5）如果因軸承內圈過緊或銹死而無法拆卸，則應破壞軸承內圈而保護軸。如圖2-12所示，操作時應注意安全。（六）不可拆聯接件的拆卸不可拆聯接件有焊接件和鉚接件等，焊接、鉚接屬于永久性聯接，在修理時通常不拆卸。1．焊接件的拆卸可用鋸割、等離子切割、或用小鉆頭排鉆孔后再鋸、再安，也可用氧炔焰氣割等方法。2．鉚接件的拆卸可用鑾子切割掉鉚釘頭，或鋸割掉鉚釘頭，或氣割掉鉚釘頭，或用鉆頭鉆掉鉚釘等。操作時，應注意不要損壞基體零件。

四川工程職業技術學院課時授課教案2023/2024學年第1學期課程名稱：設備維修及管理一授課班級：2021機電一體化技術1-4班授課時間：第1周星期第節課題：零件的清洗和檢驗教學目的：1.零件的清洗2.設備零件的技術鑒定3.典型機械零件的檢驗重點、難點：1.脫脂、除銹、清除涂裝層2.床身導軌的檢查、主軸的檢查、齒輪的檢查、滾動軸承的檢查教學方式與程序：講授使用教具：PPT課后作業：3題課后記錄：年月日課題：零件的清洗和檢驗一、零件的清洗拆卸后的機械零件進行清洗是修理工作的重要環節。清洗方法和清理質量，對零件鑒定的準確性、設備的修復質量、修理成本和使用壽命等都將產生重要影響。零件的清洗包括清除油污、水垢、積碳、銹層、舊涂裝層等。1．脫脂清除零件上的油污，常采用清洗液，如有機溶劑、堿性溶液、化學清洗液等。清洗方法有擦洗、浸洗、噴洗、氣相清洗及超聲波清洗等。清洗方式有人工清洗和機械清洗。清洗不同材料的零件和不同潤滑材料產生的油污，應采用不同的清洗劑。清洗動、植物油污，可用堿性溶液，因為它與堿性溶液起皂化作用，生成肥皂和甘油溶于水中。但堿性溶液對不同金屬有不同程度的腐蝕性，尤其對鋁的腐蝕較強。因此清洗不同的金屬零件應該采用不同的配方，2．除銹零件表面的腐蝕物，如鋼鐵零件的表面銹蝕，在機械設備修理中，為保證修理質量，必須徹底清除。根據具體情況，目前主要采用機械、化學和電化學等方法進行清除。（1）機械法除銹利用機械摩擦、切削等作用清除零件表面銹層。常用方法有刷、磨、拋光、噴砂等。單件小批生產或修理中可由人工打磨銹蝕表面；成批生產或有條件的場合，可采用機器除銹，如電動磨光、拋光、滾光等。（2）化學法除銹利用一些酸性溶液溶解金屬表面的氧化物，以達到除銹的目的。目前使用的化學溶液主要是硫酸、鹽酸、磷酸或其混合溶液，加入少量的緩蝕劑。（3）電化學法除銹又稱電解腐蝕，這種方法可節約化學藥品，除銹效率高、除銹質量好，但消耗能量大且設備復雜。常用的方法有陽極腐蝕，3．清除涂裝層清除零件表面的保護涂裝層，可根據涂裝層的損壞程度和保護涂裝層的要求，進行全部或部分清除。涂裝層清除后，要沖洗干凈，準備再噴刷新涂層。清除方法一般是采用手工工具，如刮刀、砂紙、鋼絲刷或手提式電動、風動工具進行刮、磨、刷等。有條件時可采用化學方法，使用有機溶液退漆時，要特別注意安全。工作場地要通風、與火隔離，操作者要穿戴防護用具，工作結束后，要將手洗干凈，以防中毒。使用堿性溶液退漆劑時，不要讓鋁制零件、皮革、橡膠、氈質零件接觸，以免腐蝕壞。操作者要戴耐堿手套，避免皮膚接觸受傷。二、設備零件的技術鑒定對清洗后的機械零件進行有針對性的檢驗和測量，鑒別其所處技術狀態，進行分類和決策，從而擬定出合理的修理技術方案及其相應的工藝措施，不僅是機械設備修理前的重要工作，而且是自始至終貫串在全部修理過程中。（一）機械零件檢驗分類及其技術條件機械零件檢驗和分類時，必須綜合考慮下列技術條件：1．零件的工作條件與性能要求，如零件材料的機械性能、熱處理及表面特性等；2．零件可能產生的缺陷（如龜裂、裂紋等）對其使用性能的影響，掌握其檢測方法與標準；3．易損零件的極限磨損及允許磨損標準；4．配合件的極限配合間隙及允許配合間隙標準；5．零件的其它特殊報廢條件，如鍍層性能，、鍍層、軸承合金與基體的結合強度，平衡性和密封件的破壞以及彈性件的彈力消失等；6．零件工作表面狀態異常，如精密偶件工作表面的劃傷、腐蝕；表面貯油性能被破壞等。零件通過上述分析、檢驗和測量，便可將其劃分為可用的、不可用的和需修的三大類。（二）機械零件的檢測方法為了能對機械零件作出正確的技術鑒定，就必須根據其技術標準進行全面系統地檢測。目前，常見的檢測方法有：檢視法、測量法和隱蔽缺陷的無損檢測法。一般視生產需要與可能選擇其中某些適宜的方法來檢測，以便作出全面的技術鑒定。三、典型機械零件的檢驗零件檢驗的內容分修前檢驗、修后檢驗和裝配檢驗。1.床身導軌的檢查機械設備的床身是基礎零件，最起碼的要求是保持其形態完整。一般情況下，由于床身導軌本身斷面大，不易斷裂，但由于鑄件本身的缺陷（砂眼、氣孔、縮松），加之受力大，切削過程的振動和沖擊，床身導軌也可能破裂，這是首先應檢查的。檢查方法是，用手錘輕輕敲打床身各非工作面，憑發出的聲音進行鑒別，當有破啞聲發出時，其部位可能有裂紋。微細的裂紋可用煤油滲透法檢查。對導軌面上的凸凹、掉塊或碰傷，均應查出，標注記號，以備修理。2．主軸的檢查主軸的損壞形式主要是軸頸磨損、外表拉傷，產生圓度誤差、同軸度誤差和彎曲變形及錐孔碰傷，鍵槽破裂、螺紋損壞等。主軸的圓度誤差用千分尺和圓度儀測量。其它損壞、碰傷情況可目測看到。3．齒輪的檢查齒輪工作一個時期后，由于齒面磨損，齒形誤差增大，將影響齒輪的工作性能。因此，要求齒形完整，不允許有擠壓變形、裂紋和斷齒現象。齒厚的磨損量應控制在不大于0.15倍的模數內。生產中常用專用齒厚卡尺來檢查齒厚偏差，即用齒厚減薄量來控制側隙。還可用公法線百分尺測量齒輪公法線長度的變動量來控制齒輪的運動準確性，這種方法簡單易行，生產中常用。k值要取整數，然后按k值用卡尺或公法線百分尺測量一周公法線長度，其中最大值與最小值之差即為公法線長度變動量，當該變動量小于規定的公差值，則齒輪該項指標合格。齒輪的內孔、鍵槽、花鍵及螺紋都必須符合標準要求，不允許有拉傷和破壞現象。4．滾動軸承的檢查對于滾動軸承，應著重檢查內圈、外圈滾道。整個工作表面應光滑，不應該有裂紋、微孔、凹痕和脫皮等缺陷。滾動體的表面也應光滑，不應有裂紋、微孔和凹痕等缺陷。此外，保持器應該完整，鉚釘應該緊固。如果發現滾動體軸承的內、外有間隙，不要輕易更換，可通過預加載荷調整，消除因磨損而增大的間隙，提高其旋轉精度。

四川工程職業技術學院課時授課教案2023/2024學年第1學期課程名稱：設備維修及管理一授課班級：2021機電一體化技術1-4班授課時間：第1周星期第節課題：設備修理常用工、檢、量具教學目的：1.常用檢具2.常用量儀重點、難點：用框式水平儀測量機床導軌在垂直平面內的直線度、工作臺面的平面度、零部件間的垂直度和平行度等教學方式與程序：講授使用教具：PPT課后作業：3題課后記錄：年月日課題：設備修理常用工、檢、量具設備的修理和檢驗，需要相應的工具、檢具、量具及量儀。本節重點介紹一些常用和通用的工、量器具及量儀。常用檢具1、平尺平尺主要用于檢驗狹長平面、導軌的刮研和作測量基準用。有橋型平尺、平行平尺和角形平尺三種。橋形平尺只有一個工作面，用來刮研和測量機床導軌的直線度。平行平尺的兩個工作面都經過精刮且平行，常用來檢驗狹長平面相對位置的準確性及測量平面度。角形平尺用來檢驗工件的兩個加工面的角度組合平面，如燕尾導軌的刮研或檢驗其加工精度。使用橋形平尺時，可根據工件情況來選用其規格。平尺工作面的精度較高，用完后應清洗、涂油并將其垂直吊起，不便吊起的平尺應安放平穩，以防變形。2、平板平板用于涂色法研磨工件及檢驗導軌的直線度、平行度，亦可作為測量基準，檢查零件的尺寸精度、平行度或形位偏差。3、方尺和直角尺方尺和直角尺是用來測量機床部件間垂直度的工具。常用的有方尺、平角尺、寬座角尺和直角平尺。4、檢驗棒檢驗棒是機械制造和維修工作中的必備工具，主要用來檢查主軸及套筒零件的徑向跳動、軸向竄動、同軸度及其與導軌的平行度等。檢驗棒本身精度要求較高，一般用工具鋼經熱處理及精密加工而成。結構上要有足夠的剛性，以防使用過程中變形損壞，為減輕重量可做成空心的。為便于拆裝及保管，可在棒的尾端做拆卸螺紋及吊掛孔。用完后要清洗、涂油、以防生銹，并且垂直吊掛保管。5、檢驗橋板檢驗橋板是用來檢驗導軌間相互位置及部件位置精度的一種工具。檢驗橋板一般與水平儀、平直儀等配合使用。按機床導軌形狀不同可做成不同的支撐結構，有：平面--平面形、V--平面形、山--平面形、V--V形、山--山形等，如圖4-6所示。二、常用量儀1、水平儀水平儀主要用于測量機床導軌在垂直平面內的直線度、工作臺面的平面度、零部件間的垂直度和平行度等。是機床裝配和修理中最基本的測量儀器。常用的水平儀有條形水平儀、框式水平儀和合象水平儀等。（1）條形水平儀檢驗平面對水平位置的偏差，使用方便，但因受測量范圍的局限性，不如框式水平儀使用廣泛。（2）框式水平儀水平位置或垂直位置微小角度偏差的角值量儀。1）框式水平儀的工作原理：水平儀是一種以重力方向為基準的精密測角儀器。當氣泡在水準管中停穩時，其位置必然垂直于重力方向。可以理解為當水平儀傾斜時，氣泡本身并不傾斜，反映了一個不變的方向，它就是角度測量的基準。2）水平儀的讀數原理水平儀的主要組成部分是水準管。水準管是一個密封的玻璃管，內裝精餾乙醚，并留有一定量的空氣，以形成氣泡。檢查機床精度的分度值一般為4″，這角度相當于在1m長度上對邊高0.02mm，此時水準管的刻線上氣泡偏移一格，因而4″水平儀又稱0.02∕1000或0.02mm/m水平儀，3）水平儀的讀數方法①絕對讀數法氣泡在中間位置時，讀作“0”，以零線為基準,氣泡向任意一端偏離零線的格數，為實際偏差的格數，偏離起端為“＋”，偏向起端為“－”,②平均值讀數法從兩長刻線為準,向同一方向分別讀出氣泡停止的格數,再把兩數相加除2,即為其讀數值。4）水平儀檢定與調整水平儀的下工作面稱“基面”，當基面處于水平狀態時，氣泡應在居中位置，此時氣泡的實際位置對居中位置的偏移量稱為“零位誤差”。檢定周期可按使用情況確定，最長一般不應超過一年。2、自準直儀工作原理如圖4-12b所示，從光源7發出的光線，經聚光鏡6照明分劃板8上的十字線，由半透明棱鏡12折向測量光軸，經物鏡9、10成平行光束射出，再經目標反射面11反射回來，把十字線成像于分劃板上。由鼓輪通過測微螺桿2移動，照準雙刻劃線（刻在可動分劃板4上）由目鏡3觀察，使雙刻劃線與十字線像重合，然后在鼓輪1上讀數。測微鼓輪的示值讀數每格為1″，測量范圍為0～10′，測量工作距離0～9m。三、研具研磨工具簡稱研具。根據工件的形狀、材料和用途不同有各種不同的研具。1.研具的作用和種類在研具的表面嵌砂或敷砂，并把本身表面幾何形狀、精度傳遞給被研工件。因此，對研具的材料、硬度和表面粗糙度均有較高的要求，按其使用范圍分為通用研具和專用研具。通用研具有研磨平板、研磨塊等。專用研具用來研磨圓柱表面、圓柱孔及圓錐孔，有研磨環和研磨棒及螺紋研具等，如圖4-13所示。2.專用研具的結構與使用方法（1）研磨環工件的外圓柱表面是用研磨環進行研磨的。1）研磨環的結構研磨環的開口調節圈1內徑應比工件的外徑大0.025～0.05mm。外圓2上有調節螺釘3。當研磨一段時間后，若研磨環調節圈內孔磨大，則擰緊調節螺釘3，使其調節圈1的孔徑縮小來達到所需要的間隙。圖4-14b所示的研磨環其調節圈也是開口的，但在它的內孔上開有兩條槽，使研磨環具有彈性，孔徑由螺釘調節。研磨環的長度一般為孔徑的1～2倍。2）研磨環的使用方法外圓柱面在進行研磨時，工件可由車床帶動，在工件上均勻涂上研磨劑，套上研磨環（其松緊程度應以手用力能轉動為宜）。通過工件的旋轉運動和研磨環在工件上沿軸線方向作往復運動進行研磨。一般工件的轉速在直徑小于80mm時為100r/min，直徑大于100mm時為50r/min。研磨環往復運動的速度，是根據工件在研磨環上研磨出來的網紋來控制的，如圖4-15所示。當往復運動速度適當時，工件上研磨出的網紋成45°交叉線，太快則網紋與工件軸線夾角較小；太慢則網紋與工件軸線夾角較大；研磨環往復運動的速度不論快還是慢，都影響工件的精度和耐磨性。（2）研磨棒用來研磨圓柱孔和圓錐孔的研磨工具。常用的有圓柱形和圓錐形兩種。1）圓柱研磨棒工件圓柱孔的研磨，是在研磨棒上進行的，研磨棒的形式有固定式和可調式兩種。固定式研磨棒帶槽的適用于粗研，槽的作用是存放研磨劑，防止在研磨時把研磨劑全部從工件兩端擠出。光滑的研磨棒，一般用于精研磨。固定式研磨棒制造簡單，但磨損后無法補償，一般多在單件研磨或機修中使用。大多事先預制2～3個，帶槽的用于粗研，光滑的用于精研磨。2）圓錐研磨棒工件的圓錐孔研磨。研磨時必須要用與工件錐度相同的研磨棒，其結構有固定式和調節式兩種，如圖4-17所示。固定式研磨棒開有左向的螺旋槽和右向的螺旋槽兩種。可調式研磨棒，其結構原理和圓柱可調式研磨棒基本相同。3.研具材料（1）鑄鐵適應于不同性質的研磨工作，應用廣泛。硬度在HB110～190范圍內，化學成分要求嚴格，無鑄造缺陷。球墨鑄鐵目前得到廣泛應用。（2）低碳鋼韌性大，易變形，不宜制作精密研具。（3）銅材質軟，易嵌入較大磨粒，主要用于余量較大的粗研磨。（4）巴氏合金主要用于拋光銅合金的精密軸瓦或研磨軟質材料工件。（5）鉛性能與用途和巴氏合金相近。（6）玻璃材質較硬，適用于敷砂研磨和拋光，特別是淬火鋼的精研磨。四川工程職業技術學院課時授課教案2023/2024學年第1學期課程名稱：設備維修及管理一授課班級：2021機電一體化技術1-4班授課時間：第1周星期第節課題：設備維修方式和修理類別教學目的：1.設備維修方式2.設備修理類別的內容重點、難點：1.事后維修、預防維修、改善維修、無維修設計概念2.小修、項修、大修概念教學方式與程序：講授使用教具：PPT課后作業：3題課后記錄：年月日課題：設備維修方式和修理類別機械設備的修理是修復由于正常的或非正常原因而造成的設備損壞和精度劣化，通過修理更換已經磨損、老化、腐蝕的零件，使設備性能得到恢復。一、設備維修方式機械設備常用維修方式有：事后維修、預防維修、改善維修和無維修設計。1．事后維修事后維修是指機電設備發生故障后所進行的修理，即不壞不修、壞了再修。這對一些主要設備是應當盡量避免事后維修，但對那些影響生產較小或有備機的設備，采取事后維修是比較經濟合算的。2．預防維修在機電設備發生故障之前就進行的修理稱為預防維修。由于這種預防維修可以訂出計劃，因此又把這種有計劃的預防維修稱為計劃預修。它的主要優點是減少設備的意外事故，確保生產的連續性，使設備維護與修理工作納入計劃，消除了生產組織的盲目性，提高設備的利用率。目前世界上有兩種計劃預修體系，即“計劃預修制”與“預防維修”。在“預防維修”的基礎上又發展起來了“全員參加的生產維修”。“計劃預修制”是以修理周期結構為核心的一種修理體系。所謂修理周期結構是指在一個修理周期內，大修、項修、小修和定期檢查的次數與排列順序。設備的修理周期結構是編制設備預修計劃的依據。而“預防維修”，則以設備的日常點撿和定期檢查為基礎，它要求按照規定的檢查內容和標準，定期檢查設備，根據檢查結果，編制預修計劃，對檢查的內容、標準和檢查周期并無現成的規定，必須按設備的具體情況具體分析，自行制訂，并在實踐中不斷修改，使其符合實際磨損規律。兩種制度既有共性，又有差異，近年來又各自有所發展，并且在某些方面互相滲透。3．改善維修改善維修也稱改善性維修。改善維修是指為了防止故障重復發生而對機電設備的技術性能加以改進的一種維修。它結合修理進行技術改造，修理后，可提高設備的部分精度、性能和功率。機電設備在運行過程中將出現一些薄弱環節，這就需要對某些設備或零部件進行技術改造和結構改進，提高其可靠性，提高設備的技術水平，以取得更好的經濟效果。改善維修的最大特點是：修改結合。在生產實際中，常常結合機電設備的大修、項修進行。在進行改善維修時，應根據機件故障的檢查和分析，有計劃地改進機電設備結構和機件材質等方面的修理。4．無維修設計“無維修設計”是設備維修的理想目標，是指針對機電設備維修過程中經常遇到的故障，在新設備的設計中采取改進措施予以解決，力求使維修工作量降低到最低限度或根本不需要進行維修。二、設備修理類別的內容由子設備維修方式和修理對象、部位、程度以及企業生產性質等的不同，設備的修理類別也不完全一樣。機械工業企業的設備預防性計劃修理，按修理內容、技術要求和工作量大小可劃分為大修、項修和小修三種類型。在工業企業的實際設備管理與維修工作中，小修已和二級維護保養合在一起進行，項修主要是針對性修理。很多企業通過加強維護保養和針對性修理、改善性修理等來保證設備的正常運行。但是對于動力設備、大型連續性生產設備、起重設備以及某些必須保證安全運轉和經濟效益顯著的設備，有必要在適當的時間安排大修理。1．小修小修或稱日常維修，是指根據設備日常檢查或其它狀態檢查中所發現的設備缺陷或劣化征兆，在故障發生之前及時進行排除的修理，屬于預防修理范圍。工作量不大。日常維修是車間維修組除項修和故障修理任務之外的一項極其重要的控制故障發生的日常性維修工作。小修是對設備進行修復，更換部分磨損較快和使用期限等于或小于修理間隔期的零件，調整設備的局部機構，以保證設備能正常運轉到下一次計劃修理時間的修理。小修時，要對拆卸下的零件進行清洗，將設備外部全部擦凈。小修一般在生產現場進行，由車間維修工人執行。2．項修項修即項目修理，也稱為針對性修理。項修是為了使設備處于良好的技術狀態，對設備精度、性能、效率達不到工藝要求的某些項目或部件，按需要所進行的具有針對性的局部修理。修理時，一般要部分解體，修復或更換磨損機件，必要時進行局部刮研，校正坐標，使設備達到應有的精度和性能。進行項修時，只針對需檢修部分進行拆卸分解、修復；更換主要零件，研制或磨削部分的導軌面，校正坐標，使修理部位及相關部位的精度、性能達到規定標準，以滿足生產工藝的要求。項修時，對設備進行部分解體，修理或更換部分主要零件與基準件的數量約為10％～30％，修理使用期限等于或小于修理間隔期的零件；同時，對床身導軌、刀架、床鞍、工作臺、橫梁、立柱、滑塊等進行必要的刮研，但總刮研面積不超過30％～40％，其它摩擦面不刮研。項修時要求校正坐標，恢復設備規定精度、性能及功率；對其中個別難以恢復的精度項目，可以延長至下一次大修時恢復；對設備的非工作表面要打光后涂漆。項修的大部分修理項目由專職維修工人在生產車間現場進行，個別要求高的項目由機修車間承擔。設備項修后，質量管理部門和設備管理部門要組織機械員、主修工人和操作者，根據項修技術任務書的規定和要求，共同檢查驗收。3．大修大修即大修理，是指以全面恢復設備工作精度、性能為目標的一種計劃修理。大修是針對長期使用的機械設備，為了恢復其原有的精度、性能和生產效率而進行的全面修理。在設備預防性計劃修理類別中，設備大修是工作量最大，修理時間較長的一類修理。在進行設備大修時，應將設備全部或大部分解體，修復基礎件，更換或修復磨損件及喪失性能的零部件、電器零件，刮研或磨削、刨削全部導軌，調整修理電氣系統，整機裝配和調試，以達到全面清除大修理前存在的缺陷、恢復規定的性能、精度、效率，使之達到出廠標準或規定的檢驗標準。對設備大修理，不但要達到預定的技術要求，而且要力求提高經濟效益。因此，在修理前應切實掌握設備的技術狀況，制定切實可行的修理方案，充分做好技術和生產準備工作，在施工中要積極采用新技術，新材料、新工藝和現代管理方法，做好技術、經濟和組織管理工作，以保證修理質量，縮短停修時間，降低修理費用。在設備大修理中，要對設備使用中發現的原設計制造缺陷，如局部設計結構不合理、零件材料設計使用不當、整機維修性差、拆裝困難等，可應用新技術、新材料、新工藝去針對性地改進，以期提高設備的可靠性。也就是說，通過“修中有改、改修結合”來提高設備的技術素質。大修時需將設備全部拆卸分解，進行磨削或刮研，修理基準件，更換或修復所有磨損、腐蝕、老化等已喪失工作性能的主要部件或零件，主要更換件數量一般達到30％以上。設備大修后的技術性能，要求能恢復設備的工作能力，達到設備出廠精度或部頒設備修理精度檢驗標準。外觀方面，要求全部內外打光、刮膩子、刷底漆和噴漆。一般設備大修時，可拆離基礎運往機修車間修理，為避免拆卸損失，大型精密設備可不必拆卸，在現場進行大修。設備大修后，質量管理部門和設備管理部門應組織使用和承修的有關人員按照“設備修理通用技術標準”和“設備修理任務書”的質量要求檢查驗收。檢驗合格后，由大修質量檢驗員在大修技術任務書上簽字，由主修技術人員填寫設備修理完工通知單，承修單位進行安裝、調試并移交生產部門，由送修單位與承修單位辦理交接手續。設備大修移交生產后，應有一定的保修使用期。對機械設備大修總的技術要求是：全面清除修理前存在的缺陷、大修理后應達到設備出廠或修理技術文件所規定的性能和精度標準。

課題：設備修前準備及修理計劃一、設備修理前的技術準備機械設備大修理前的準備工作很多，大都是技術性很強的工作，其完善程度和準確性、及時性都會直接影響大修理進度計劃、修理質量和經濟效益。設備修理前的技術準備，包括設備修理的預檢和預檢的準備、修理圖紙資料的準備、各種修理工藝的制定及修理工檢具的制造和供應。1．預檢為了全面深人了解設備技術狀態劣化的具體情況，在大修前安排的停機檢查，通常稱為預檢。預檢既可驗證事先預測的設備劣化部位及程度，又可發現事先未預測到的問題，從而達到全面深入了解設備的實際技術狀態，結合已經掌握的設備技術狀態劣化規律，作為制定修理方案的依據。從預檢結束至設備解體大修開始之間時間間隔不宜過長，否則可能在此期間設備技術狀態加速劣化，致使預檢的準確性降低，給大修施工帶來困難。作好預檢前的各項準備工作，按預檢內容進行。在預檢過程中，對發現的有可能在近期內發展以致發生故障的故障隱患，必須及時加以排除，故障隱患排除完后，恢復設備并交付繼續使用。預檢結束要提交預檢結果，在預檢結果中應盡量定量反映檢查出的問題。如果根據預檢結果判斷無須大修，應向設備主管部門提出改變修理類別的意見。2．編制大修理技術文件通過預檢和分析確定修理方案后，必須以大修理技術文件的形式做好修理前的技術準備。機械設備大修理技術文件有修理技術任務書、修換件明細表、材料明細表、修理工藝、修理質量標準等。這些技術文件是編制修理作業計劃，準備備品、配件、材料，校算修理工時與成本，指導修理作業以及檢查和驗收修理質量的依據，它的正確性和先進性是衡量企業設備維修技術水平的重要標志之一。二、設備修理前的物質準備設備修理前的物質準備是一項非常重要的工作，是搞好維修工作的物質條件。實際工作中經常由于備品配件供應不上而影響修理工作的正常進行，延長修理停歇時間，造成“窩工”現象，使生產受到損失。因此，必須加強設備修理前的物質準備工作。主修技術人員在編制好修換件明細表和材料明細表后，應及時將明細表交給備件、材料管理人員。備件、材料管理人員在核對庫存后提出訂貨。主修技術人員在制定好修理工藝后，應及時把專用工、檢具明細表和圖樣交給工具管理人員。工具管理人員經校對庫存后，把所需用的庫存專用工、檢具，送有關部門鑒定，按鑒定結果，如需修理提請有關部門安排修理，同時要對新的專用的工、檢具，提出訂貨。三、設備修理計劃的編制與實施設備維修計劃是企業生產、技術、財務計劃的組成部分，一般分為年度、季度和月度計劃。它同企業產品生產計劃同時下達，并定期進行檢查和考核。考核辦法—般以年度計劃為基礎，以季度計劃為依據，實行月檢查、季考核。（一）設備修理計劃的編制正確地編制設備修理計劃，可以統籌安排設備的修理及修理所需的人力、物力與財力，有利于做好修理前準備工作，縮短修理停歇時間，節約修理費用。并可與作業計劃密切配合，既保證生產的順利進行，又保證維修任務的按時完成。設備修理計劃的內容包括：確定計劃期內修理的種類、勞動量、進度和設備的修理停歇時間；計算修理用材和配件數量；編制修理費用預算等。（二）設備修理工作定額設備的修理工作定額，是編制設備修理計劃、組織修理業務的依據。正確制定修理工作定額，能加強修理計劃的科學性和預見性，便于做好修理前的準備，使修理工作更加經濟合理。在編制機電設備修理計劃前，必須事先制定各種修理定額。設備修理定額主要有：設備修理復雜系數、修理勞動量定額、修理停歇時間定額、修理周期、修理周期結構和修理間隔期等。１．設備修理復雜系數設備修理復雜系數又稱修理復雜單位或修理單位。修理復雜系數是表示機器設備修理復雜程度的一個數值，據以計算修理工作量的假定單位。這種假定單位的修理工作量，是以同一類的某種機器設備的修理工作量為其代表的，它是由設備的結構特點、尺寸、大小、精度等因素決定的，設備結構越復雜、尺寸越大、加工精度愈高，則該設備的修理復雜系數越大。如在金屬切削機床中，通常以最大工件直徑為400mm、最大工件長度為1000mm的C620車床作為標準機床，把它的修理復雜系數規定為10；電氣設備是以額定功率為0.6kw的保護式同步鼠籠式電動機為標準設備，規定其修理復雜系數為1。其它機器設備的修理復雜系數，便可根據它自身的結構、尺寸和精度等與標準設備相比較來確定。這樣在規定出一個修理單位（用“R”表示）的勞動量定額以后，其它各種機器就可以根據它的修理單位來計算它的修理勞動量了。同時，也可以根據修理單位來制定修理停歇時間定額和修理費用定額等。企業的主管部門都分別確定了各類設備、各種機床的修理復雜系數（機械、電氣分別確定復雜系數），制定成企業標準，供企業設備維修工作使用。２．修理勞動量定額修理勞動量定額指企業為完成機器設備的各種修理工作所需要的勞動時間，通常用一個修理復雜系數所需工時來表示。例如，一個修理復雜系數的機床大修勞動量定額包括：鉗工40小時，機械加工20小時，其它工種4小時，總計為64小時。３．設備修理停歇時間定額設備修理停歇時間定額是指設備交付修理開始至修理完工驗收為止所經過的時間。它是根據修理復雜系數來規定的。一般來講，修理復雜系數越大，表示設備結構越復雜，而這些設備大多是生產中的重要、關鍵設備，對生產有較大的影響。因此，要求修理停歇時間盡可能短些，以利生產。４．修理周期和修理間隔期修理周期是相鄰兩次大修理之間機器設備的工作時間。對新設備來說，是從投產到第一次大修理之間的工作時間。修理周期是根據設備的結構及工藝特性，設備的生產類型和工作性質，維護保養與修理的水平，加工的材料，設備零件的允許磨損量等因素綜合確定的。修理間隔期是相鄰兩次修理之間設備的工作時間。檢查間隔期是相鄰兩次檢查之間，或相鄰的檢查與修理之間設備的工作時間。５．修理費用定額修理費用定額指為完成設備修理所規定的費用標準，是考核修理工作的費用指標。企業應講究修理的經濟效果，不斷降低修理費用。（三）設備修理計劃的實施設備修理計劃一經確定，就應嚴格執行，保證實現，爭取縮短修理停歇時間。對設備維修計劃的執行情況，必須進行檢查，通過檢查既要保證計劃進度，又要保證修理質量。設備修理完工后，必須經過有關部門共同驗收，按照規定的質量標準，逐項檢查和鑒定完工設備的精度、性能，只有全部達到修理質量標準，才能保證生產正常地進行。課題:機械修復法一、修理尺寸法對機械設備的動配合副中較復雜的零件修理時可不考慮原來的設計尺寸，而采用切削加工或其它加工方法恢復其磨損部位的形狀精度、位置精度、表面粗糙度和其它技術條件，從而得到一個新尺寸(這個新尺寸，對軸來說比原來設計尺寸小，對孔來說則比原來設計尺寸大)，這個尺寸即稱為修理尺寸。而與此相配合的零件則按這個修理尺寸制作新件或修復，保證原有的配合關系不變，這種方法便成為修理尺寸法。例如軸、傳動螺紋、鍵槽和滑動導軌等結構都可以采用這種方法修復。但必須注意，修理后零件的強度和剛度仍應符合要求，必要時要進行驗算，否則不宜使用該法修理。對于表面熱處理的零件，修后仍應具有足夠的硬度，以保證零件修理后的使用壽命。修理尺寸法的應用極為普遍，為了得到一定的互換性，便于組織備件的生產和供應，大多數修理尺寸均已標準化，各種主要修理零件都規定有它的各級修理尺寸。如內燃機的氣缸套的修理尺寸，通常規定了幾個標準尺寸，以適應尺寸分級的活塞備件。零件修復中，機械加工是最基本、最重要的方法。多數失效零件需要經過機械加工來消除缺陷，最終達到配合精度和表面粗糙度等要求。它不僅可以作為一種獨立的工藝手段獲得修理尺寸，直接修復零件，而且還是其它修理方法的修前工藝準備和最后加工必不可少的手段。修復舊件的機械加工與新制件加工相比較有不同的特點，它的加工對象是成品；舊件除工作表面磨損外，往往會有變形；一般加工余量小；原來的加工基準多數已經破壞，給裝夾定位帶來困難；加工表面性能已定，一般不能用工序來調整，只能以加工方法來適應它；多為單件生產，加工表面多樣，組織生產比較困難等。了解這些特點，有利于確保修理質量。加工后零件表面粗糙度對零件的使用性能和壽命均有影響，如對零件工作精度及保持穩定性、疲勞強度、零件之間配合性質、抗腐蝕性等的影響。對承受沖擊和交變載荷、真載、高速的零件更要注意表面質量，同時還要注意軸類零件的圓角半徑，以免形成應力集中。另外，對高速運轉的零件修復時還要保證其應有的靜平衡和動平衡要求。使用機械加工的修理方法，簡便易行，修理質量穩定可靠，經濟性好，在舊件修復中應用十分廣泛。缺點是零件的強度和剛度削弱，需要更換或修復相配件，使零件互換性復雜化。今后應加強修理尺寸的標準化工作。二、鑲加零件法利用機械聯接，如螺紋聯接、鍵、銷、鉚接、過盈聯接和機械變形等各種機械方法，使磨損、斷裂、缺損的零件得以修復的方法稱為機械修復法。例如鑲補、局部修換、金屬扣合等，這些方法可利用現有設備和技術，適應多種損壞形式，不受高溫影響，受材質和修補層厚度的限制少，工藝易行，質量易于保證，有的還可以為以后的修理創造條件，因此應用很廣。缺點是受到零件結構和強度、剛度的限制，工藝較復雜，被修件硬度高時難以加工，精度要求高時難以保證。配合零件磨損后，在結構和強度允許的條件下，增加一個零件來補償由于磨損及修復而去掉的部分，以恢復原有零件精度，這樣的方法稱為鑲加零件修復法。常用的有擴孔鑲套、加墊等方法。如圖3–4所示，為鑲套修復法。對損壞的孔，可鏜大鑲套，孔尺寸應鏜大，保證會有足夠剛度，套的外徑應保證與孔有適當過盈量，套的內徑可事先按照軸徑配合要求加工好，也可留有加工余量，鑲入后再勝削加工至要求的尺寸。對損壞的螺紋孔可將舊螺紋擴大，再切削螺紋，然后加工一個內外均有螺紋的螺紋套擰入螺孔中，螺紋套內螺紋即可恢復原尺寸。對損壞的軸頸也可用鑲套法修復。鑲加零件修復法在維修中應用很廣，鑲加件磨損后可以更換。有些機械設備的某些結構，在設計和制造時就應用了這一原理。對一些形狀復雜或貴重零件，在容易磨損的部位，預先鑲裝上零件，以便磨損后只需更換鑲加件，即可達到修復的目的。在車床上，絲杜、光杠、操縱杠與支架配合的孔磨損后，可將支架上的孔鏜大，然后壓人軸套。軸套磨損后可再進行更換。汽車發動機的整體式氣缸，磨損到極限尺寸后，一般都采用鑲加零件法修理。箱體零件的軸承座孔，磨損超過極限尺寸時，也可以將孔鏜大，用鑲加一個鑄鐵或低碳鋼套的方法進行修理。如圖3–5所示為機床導軌的凹坑，可采用鑲加鑄鐵塞的方法進行修理。先在凹坑處鉆孔、鉸孔，然后制作鑄鐵塞，該塞子應能與鉸出的孔過盈配合。將塞子壓入孔后，再進行導軌精加工。如果塞子與孔配合良好，加工后的結合面非常光整平滑。嚴重磨損的機床導軌，可采用鑲加淬火鋼鑲條的方法進行修復，如圖3–6所示。應用這種修復方法時應注意：鑲加零件的材料和熱處理，一般應與基體零件相同，必要時選用比基體性能更好的材料。為了防止松動，鑲加零件與基體零件配合要有適當的過盈量，必要時可在端部加膠粘劑、止動銷、緊定螺釘、騎縫螺釘或點焊固定等方法定位。三、局部修換法有些零件在使用過程中，往往各部位的磨損量不均勻，有時只有某個部位磨損嚴重，而其余部位尚好或磨損輕微。在這種情況下，如果零件結構允許，可將磨損嚴重的部位切除，將這部分重制新件，用機械聯接、焊接或膠粘的方法固定在原來的零件上，使零件得以修復的方法稱為局部修換法。四、塑性變形法塑性材料零件磨損后，為了恢復零件表面原有的尺寸精度和形狀精度，可采用塑性變形法修復，如滾花、鐓粗法、擠壓法、擴張法、熱校直法等。五、換位修復法有些零件局部磨損可采用調頭轉向的方法，如長絲杠局部磨損后可調頭使用；單向傳力齒輪翻轉180°，利用未磨損面將它換一個方向安裝后繼續使用。但必須結構對稱或稍為加工即可實現時才能進行調頭轉向。

課題:焊接修復法利用焊接技術修復失效零件的方法稱為焊接修復法。用于修補零件缺陷時稱為補焊。用于恢復零件幾何形狀及尺寸，或使其表面獲得具有特殊性能的熔敷金屬時稱為堆焊。焊接修復法在設備維修中占有很重要的地位，應用非常廣泛。焊接修復法的特點是：結合強度高；可以修復大部分金屬零件因各種原因（如磨損、缺損、斷裂、裂紋、凹坑等）引起的損壞；可局部修換，也能切割分解零件，用于校正形狀，對零件預熱和熱處理；修復質量好、生產效率高。成本低，靈活性大，多數工藝簡便易行，不受零件尺寸、形狀和場地以及修補層厚度的限制，便于野外搶修。但焊接方法也有不足之處，主要是熱影響區大，容易產生焊接變形和應力，以及裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。對于重要零件焊接后應進行退火處理，以消除內應力。不宜修復較高精度、細長、薄殼類零件。一、鋼制零件的焊修機械零件所用的鋼材料種類繁多，其可焊性差異很大。一般而言，鋼中含碳量越高、合金元素種類和數量越多，可焊性就越差。一般低碳鋼、中碳鋼、低合金鋼均有良好可焊性，焊修這些鋼制零件時，主要考慮焊修時的受熱變形問題。但一些中碳鋼、合金結構鋼、合金工具鋼制件均經過熱處理，硬度較高、精度要求也高，焊修時殘余應力大，易產生裂紋、氣孔和變形，為保證精度要求，必須采取相應的技術措施。如選擇合適的焊條，焊前徹底清除油污、銹蝕及其它雜質，焊前預熱，焊接時盡量采用小電流、短弧，熄弧后馬上用錘頭敲擊焊縫以減小焊縫內應力，用對稱、交叉、短段、分層方法焊接以及焊后熱處理等均可提高焊接質量。二、鑄鐵零件的焊修鑄鐵在機械設備中的應用非常廣泛。灰口鑄鐵主要用于制造各種支座、殼體等基礎件，球墨鑄鐵已在部分零件中取代鑄鋼而獲得應用。鑄鐵可焊性差，易造成鑄鐵件其它部位變形過大或電弧劃傷而使工件報廢。因此，采用焊修法最主要的還是提高焊縫和熔合區的可切削性，提高焊補處的防裂性能、滲透性能和提高接頭的強度。（1）熱焊法尤其適用于鑄鐵件毛坯缺陷的修復。但由于成本高、能耗大、工藝復雜、勞動條件差，因而應用受到限制。（2）冷焊法鑄鐵冷焊是在常溫或局部低溫預熱狀態下進行的，具有成本較低、生產率高、焊后變形小、勞動條件好等優點，因此得到廣泛的應用。缺點是易產生白日和裂紋，對工人的操作技術要求高。鑄鐵冷焊多采用手工電弧焊，其工藝過程簡要介紹如下：（1）焊前準備先將焊接部位徹底清整干凈，對于未完全斷開的工件要找出全部裂紋及端點位置，鉆出止裂孔，如果看不清裂紋，可以將可能有裂紋的部位用煤油浸濕，再用氧乙炔火焰將表面油質燒掉，用白粉筆涂上白粉，裂紋內部的油慢慢滲出時，白粉上即可顯示出裂紋的痕跡。此外，也可采用王水腐蝕法、手砂輪打磨法等確定裂紋的位置。再將焊接部位開出坡口，為使斷口合攏復原，可先點焊連接，再開坡口。由于鑄件組織較疏松，可能吸有油質，因此焊前要用氧乙炔火焰火烤脫脂，并在低溫（50～60℃）均勻預熱后進行焊接。焊接時要根據工件的作用及要求選用合適的焊條，常用的國產鑄鐵冷焊焊條見表3–7，其中使用較廣泛的還是鎳基鑄鐵焊條。（2）施焊焊接場所應無風、暖和。采用小電流、快速焊，光點焊定位，用對稱分散的順序、分段、短段、分層交叉、斷續、逆向等操作方法，每焊一小段熄弧后馬上錘擊焊縫周圍，使焊件應力松弛，并且焊縫溫度下降到60℃左右不燙手時，再焊下一道焊縫，最后焊止裂孔。經打磨鏟修后修補缺陷，便可使用或進行機械加工。為了提高焊修可靠性，可擰入螺栓以加強焊縫。三、有色金屬零件的焊修銅及銅合金的焊修工藝要點如下：焊修時首先要做好的焊前準備，對焊絲和工件進行表面處理，并開出坡口。施焊時要對工件預熱，一般溫度為300~700℃，注意焊修速度，按照焊接規范進行操作，及時錘擊焊縫。氣焊時一般選擇中性焰，手工電弧焊則要考慮焊修方法。焊修后需要進行熱處理。四、釬焊修復法采用比基體金屬熔點低的金屬材料作釬料，將釬料放在焊件連接處，一同加熱到高于釬料熔點、低于基體金屬熔點的溫度，利用液態釬料潤濕基體金屬，填充接頭間隙并與基體金屬相互擴散實現連接焊件的焊接方法稱為釬焊。釬焊較其它焊接方法焊縫強度低，適于強度要求不高的零件的裂紋和斷裂的修復，尤其適用于低速運動零件的研傷、劃傷等局部缺陷的補修。五、堆焊采用堆焊法修復機械零件時，不僅可以恢復其尺寸，而且可以通過難焊材料改善零件的表面性能，使其更為耐用，從而取得顯著的經濟效果。常用的堆焊方法有手工堆焊和自動堆焊兩類。1.手工堆焊手工堆焊是利用電弧或氧乙炔火焰來熔化基體金屬和焊條，采用手工操作進行的堆焊方法。由于手工電弧堆焊的設備簡單、靈活、成本低，因此應用最廣泛。它的缺點是生產率低、稀釋率較高，不易獲得均勻而薄的堆焊層，勞動條件較差。手工堆焊方法適用于工件數量少且沒有其他堆焊設備的條件下，或工件外形不規則、不利于機械堆焊的場合。2.自動堆焊自動堆焊與手工堆焊相比，具有堆焊層質量好、生產效率高、成本低、勞動條件好等優點，但需專用的焊接設備。

課題:熱噴涂修復法用高溫熱源將噴涂材料加熱至熔化或呈塑性狀態，同時用高速氣流使其霧化，噴射到經過預處理的工件表面上形成一層覆蓋層的過程稱為噴涂。將噴涂層繼續加熱，使之達到熔融狀態而與基體形成冶金結合，獲得牢固的工作層稱為噴焊或噴熔。這兩種工藝總稱為熱噴涂。熱噴涂技術不僅可以恢復零件的尺寸，而且還可以改善和提高零件表面的某些性能，如具有耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化性、導電性、絕緣性、密封性、隔熱性等。熱噴徐技術是全國重點推廣的項目之一，在機械設備修理中占有重要地位，應用十分廣泛。－、熱噴涂的分類及特點熱噴涂技術按所用熱源不同，可分為氧乙炔火焰噴涂與噴焊、電弧噴涂。等離子噴涂與噴焊、爆炸噴涂和高頻感應噴涂等多種方法。噴涂材料有絲狀和粉末狀兩種。熱噴涂技術的特點如下：（1）適用材料廣，噴涂材料廣。（2）涂層的厚度不受嚴格限制，可以從幾十微米到幾毫米。而且涂層組織多孔，易存油，潤滑性和耐磨性都較好。（3）噴涂時不會引起零件變形和金相組織改變。（4）可賦予零件以某些特殊的表面性能。（5）設備不太復雜，工藝簡便，可在現場作業。（6）對失效零件修復的成本低、周期短、生產效率高。缺點是噴涂層結合強度有限，噴涂前工件表面需經毛糙處理，會降低零件的強度和剛度；而且多孔組織也易發生腐蝕；不宜用于窄小零件表面和受沖擊載荷的零件修復。電弧噴涂的最高溫度為5538～6649℃，等離子噴涂與噴焊的最高溫度為11093℃，可見對快速加熱和提高粒子速度來說，等離子噴涂與噴焊最佳，電弧噴涂次之，氧乙炔火焰噴徐與噴焊最差。但由于電弧噴涂和等離子噴涂與噴焊都需要專用的成套設備，成本高，而氧乙炔火焰噴涂與噴焊具有設備投資少、成本低、工藝簡便等優點，因此氧乙炔火焰噴涂與噴焊技術的用最為廣泛。二、熱噴涂在設備維修中的應用熱噴涂技術在機械設備維修中應用廣泛。對于大型復雜的零件如機床主軸、曲軸、凸輪軸軸須、電動機轉子軸，以及機床導軌和溜板等，采用熱噴涂修復其磨損的尺寸，既不產生變形又延長使用壽命；大型鑄件的缺陷，采用熱噴涂進行修復，加工后其強度和耐磨性可接近原有性能；在軸承上噴涂合金層，可代替鑄造的軸承合金層；在導軌上用氧快焰噴涂一層工程塑料，可提高導軌的耐磨性和減摩性；還可以根據需要噴制防護層等。三、氧乙炔火焰噴涂和噴焊在設備維修中最常用的就是氧乙炔火焰噴涂和噴焊。氧乙炔火焰噴涂時使用氧氣與乙炔比例約為1∶1的中性焰，溫度約3100℃，其設備與一般的氣焊設備大體相似，主要包括噴槍。氧氣和乙炔供給裝置以及輔助裝置等。噴涂材料絕大多數采用粉末，此外還可使用絲材。噴涂粉末分為結合層粉末和工作層粉末兩類。結合層粉末目前多為鎳鋁復合粉，有鎳包鋁、鋁包鎳兩種。工作層粉末主要有鎳基、鐵基、銅基三大類。近年來還研制了一次性噴徐粉末。噴涂粉末的選用應根據工件的使用條件和失效形式、粉末特性等來考慮。氧乙炔火焰噴涂工藝如下：1.噴前準備包括工件清洗、表面預加工、表面粗化和預熱幾道工序。清洗的主要對象是工件待噴區域及其附近表面的油污、銹蝕和氧化皮層。有些材料要用火焰烘烤法脫胎，否則不能保證結合質量。表面預加工的目的是去除工件表面的疲勞層、滲碳硬化層、鍍層和表面損傷，修正不均勻的磨損表面和預留涂層厚度，預加工量主要由所需涂層厚度決定。預加工的常用方法有車削和磨削等。表面粗化是將待噴表面粗化處理以提高噴涂層與基體的結合強度。常用的方法有噴砂和電火花拉毛等，另外還可以采用機械加工法，包括車削、磨削、滾花等。預熱的目的是除去表面吸附的水分，減少冷卻時的收縮應力和提高結合強度。可直接用噴槍以微碳化焰進行預熱，預熱溫度以不超過200℃為宜。2．噴涂結合層對預處理后的工件應立即噴徐結合層，噴涂結合層可提高工作層與工件之間的結合強度。在工件較薄、噴砂處理易變形的情況下，尤為適用。結合層的厚度一般為0.10～0.15mm，噴涂距離為180～200mm。若厚度太厚，會降低工作層的結合強度，并造成噴涂工作層厚度減少，且經濟性也不好。3．噴涂工作層結合層噴好后應立即噴涂工作層。噴涂層的質量主要取決于送粉量和噴徐距離。送粉量應適中，過大會使徐層內生粉增多而降低涂層質量，過小又會降低生產率。噴涂距離以150～200mm為宜，距離太近會使粉末加熱時間不足和工件溫升過高，距離太遠又會使合金粉到達工件表面時的速度和溫度下降。工件表面的線速度為20～30m／min。噴涂過程中應注意粉末的噴射方向要與噴涂表面垂直。4．噴涂后處理噴涂后應注意緩冷。有些情況下為了防腐可涂上防腐液，一般用涂裝、環氧樹脂等涂料刷于涂層表面即可。要求耐磨的噴涂層，加工后應放入200℃的機油中浸泡半小時。當噴涂層不能滿足要求時，可用車削或磨削的方法進行精加工。（二）氧乙炔火焰噴焊氧乙炔火焰噴焊與基體之間結合主要是原子擴散型冶金結合，結合強度是噴涂結合強度的10倍左右，氧乙炔火焰噴焊對工件的熱影響介于噴涂與堆焊之間。氧乙炔火焰噴焊工藝與噴涂大體相似，包括噴前準備、噴粉和重熔、噴焊后處理等。課題：習題課、測驗一、名詞解釋1.小修理是指工作量最小的局部修理，包括在工作現場更換和修復少量的磨損零件，調整設備的機構、排除故障，以保證設備能夠使用到下一次修理。2.大修理是指工作量最大的一種修理。它需要將設備全部拆卸，更換或修復全部磨損零件，恢復設備原有精度、性能和效率。3.機器零件失去正常的工作能力稱為失效。4.機械設備在工作過程中，有相對運動零件的表面上發生尺寸、形狀和表面質量變化的現象稱為磨損。5.在拆卸零件時，將加熱包容件或冷卻被包容件，利用零件的脹、縮減小過盈量，使零件易于拆下的方法。6.當水平儀基面處于水平狀態時，氣泡應