龙门刨床、龙门铣床的工作台及立式车床的花盘,在长期的使用中,由于吊装和装夹工件以及碰撞、敲击等原因造成的碰伤,使其装夹面的表层产生“冷作硬化”,因而引起内应力使工作台变形。开始时内应力小,工作台的自重可使其在床身上伸直,后来变形随内应力日渐增大,工作台中部凸起,其导轨的两端严重磨损,而中间部分不磨损或很少磨损。冷作硬化层引起工作台的变形,与用锤敲击钢板的一面形成密集坑点来校正钢板弯曲的原理是一样的,因而加工掉冷作硬化层,工作台又会向相反的方向变形(下图)。
国外有人进行了一些实测工作,其结果可大致归纳如下:
1.工作台经长期使用产生表面冷作硬化层后引起的凸起值(见上图b), h=0.3~0.8mm,甚至更大;
2.工作台凸起后,导轨两端受到异常磨损的长度(见上图b)
l=0.8~1.5m(在工作台长6m的机床上测得);
3.刨去冷作硬化层后,工作台两端的挠起值(见上图c),f=0.2~0.28mm(在工作台面为1. 84m×6.75m龙门刨上测得);f=0.3mm(在工作台面为1.12m×4.27m龙门刨上测得)。
对某些机床的初步观察,也获得了与此相类似的结果。因此,在龙门刨床、龙门铣床、立式车床及类似机床的使用和修理工作中,有下列几个问题值得注意:
(1)对于龙门刨床、龙门铣床、大型立车,使用若干时间后,未经修理调整就用自身刀架把工作台的上平面薄薄地刨去一层,想以此来减少装夹面的粗糙度和提高机床的精度。这样做会导致工作台面的挠曲,急剧地改变导轨的接触面积,增加了导轨单位面积压力和导轨研伤的可能性。
(2)为了修复龙门刨床、龙门铣床、大型立车工作台的导轨精度,通常采用的工艺顺序是:首先恢复床身(或底座)导轨的精度,再修理工作台(或花盘)的导轨(一般是与床身导轨着色研刮)。然后,装回工作台,用塞尺检查导轨的接触情况,zui后利用被修理的机床自身刀架加工工作台表面,去掉工作台装夹面上的凹凸不平。这样做不但前功尽弃,而且工作台在挠曲的状态下使用很不自如。
合理的修理工艺顺序是:在未吊下工作台前,先加工掉工作台面的冷作硬化层,再与恢复了精度的床身导轨配合刮研,然后再装回工作台,用自身刀架精加工工作台上平面(去掉极薄的金属),zui后检查导轨的接触情况。
(3)这些机床的使用期间应采取防止产生冷作硬化层的措施。例如,工件不直接装在工作台面上,而是装卡在等高垫铁上,且等高垫铁可按需要随时刨削。此外,在垂直于工作台t型槽的方向,每隔一定距离做一个几毫米深的横向槽,也是值得进一步考虑的。