機床主軸機構的更換與調整

作為一名合格的教師，我全年通過技能培訓和生產實踐，在c612a車間的安裝和維護方面積累了豐富的經驗。在c612a專用車的重要部件中，本文論述了c612a專用車的維護和調整。作為同事和教育的參考，這是一些經驗和方法的掌握和錯誤。1影響主框架旋轉精度的基本因素一般來說,影響主軸機構旋轉精度的因素很多,必須在修理與調整中作具體的分析,其基本因素如下:1.1影響主框架徑向心跳的因素1.1.1軸本身的精度：例如軸頸的同軸度、錐形度和圓形度1.1.2軸承本身的精度：最重要的是軸承表面的圓度、表面粗糙度和尺寸誤差1.1.3主框架殼體前后軸的同治度和圓度1.2影響軸向運動的因素1.2.1軸頸樓梯的垂直度、平面度和軸線的垂直度1.2.2螺母、套筒和墊圈的端部相對于軸的垂直度和末端的平行度1.2.3軸承本身的旋轉精度端跳、向跑等1.2.4軸承的正確使主軸發生熱動若上述這些零、部件臺階面的跳動量超差而在收緊軸承時,使軸承滾道面產生不規則變形,不只是引起軸向竄動,而且使主軸產生徑向跳動,同時還會引起主軸在旋轉一周的過程中,產生輕重不勻的現象,甚至引起主軸機構發熱。1.3影響主框架旋轉均勻性和穩定性的因素主軸傳動鏈的零件如齒輪、皮帶輪等的精度。2主軸機構的調整如圖1所示為C6132A車床主軸機構。主軸前端裝有精密級的雙列向心短滾子軸承,用以承受切削時的徑向力,調整軸承間隙,可以控制主軸的徑向跳動。主軸的軸向推力由推力球軸承承受,主軸的軸向竄動由圓錐滾子軸承和推力球軸承來調整。主軸機構的特點在于:當主軸運轉發熱后,允許主軸向前端作軸向伸長,而不至影響前軸承所調整的徑向間隙,因此不會使主軸受體積膨脹力而變形。若主軸旋轉產生誤差時,其修理方法如下:2.1主要零件的維護方法主框架機構2.1.1垂直度偏差檢查檢查:如圖2所示,箱體兩端主軸孔￠125、￠120必須同心,一般在鏜床上檢查較為方便,將箱體放在鏜床工作臺上,用可調千斤頂頂著底面,在長刀桿上一內徑杠桿表,使刀桿和鏜桿長于472毫米,移動工作臺或鏜桿,在前后軸承孔內旋轉主軸用表測量,同軸度一般不應超過0.015毫米;同進檢查兩端面B和C對￠120、￠125孔垂直度偏差,在安裝法蘭的直徑范圍內不應超過0.015毫米;再用內徑杠桿表檢查孔的圓柱度和圓度,一般不應超過0.01毫米。修理方法:如果主軸孔超差較大,特別前軸承孔D配合過松或有較大的錐度及橢圓,將直接引起軸承外殼變形,破壞滾動軸承的精度。這個孔是標準配合尺寸,不宜研磨或修刮,一般采用鏜孔鑲套為宜,鏜孔鑲套方法如下:首先按圖3所示備制一個鋼套,車外圓至圖紙要求,在內孔余量。將主軸箱放在鏜床工作臺上,以箱體兩端的￠125、￠120軸承孔校正壓緊,加工箱體鏜孔與鑲套尺寸一致并保證其配合過盈在0.02～0.04毫米之內,長度尺寸控制在34,使鑲套剛好頂住軸承擋環邊.保持主軸箱體在鏜床上不動,利用拉桿或鏜桿將套壓入,然后按滾動軸承外徑的實際尺寸配鏜鑲套孔至尺寸￠125(+0.0240),這樣做的優點是:既保證了鏜孔的同心度,又能保證軸承孔符合裝配技術要求。2.1.2軸頸磨損的加工主軸的精度十分重要,將直接影響裝配后的旋轉精度(見圖1),其中最重要的軸頸如￠82.83錐部、后軸承頸￠55,主軸卡盤軸頸等,其相對同軸度、錐度和圓度不應超0.01毫米。但是,由于車床主軸后軸承頸和主軸卡盤軸頸處,因經常拆和最易磨損超差。工藝上若要保持標準直徑,以便于互換工裝,最好采用鍍鉻修理。鍍鉻修理工藝如下:在主軸兩端重打悶頭,在車床上以前后主軸頸未磨損部分為基準找正,打好兩端中心孔。在磨床上將已磨損的軸頸磨小0.05~0.15毫米。鍍硬鉻:單邊的鍍鉻厚度不宜超過0.2毫米,保證直徑上的磨削余量不小于0.15毫米。磨制鍍鉻后的各軸頸:后軸承軸頸處,最好按圓錐軸承內孔實際測量尺寸配磨輕迫合,保證過盈在0~0.005毫米之內為宜;若配合太緊,使主軸調整和拆卸困難,容易拉傷軸頸;配合過松,會使軸承內圈走動,這是不容許的,卡盤軸頸應按規定公差磨制。2.1.3測量讓a.檢查后軸承殼體10內孔的公差是否合格,其圓柱度和圓度一般不應超過0.01毫米。端面的跳動量不應超過0.005毫米。b.配車一檢查心軸(見圖4),將軸承外圈裝進后軸承殼體(注意裝正),再將軸承內圈裝在檢查心軸上,將其置于平板上,用百分表檢查外徑跳動量不應超過0.01毫米,端面C、E跳動量不超過0.005毫米,若超過誤差則刮研C、E面至要求。2.1.4誤差軸承磨平面在標準平板上著色檢查圖1所示的襯套11、齒輪9、平面軸承14兩面的接觸率,一般不應低于85%,再用千分尺檢查兩端面的不平行度不應超過0.005毫米,若超過誤差軸承則更換而零件應在平面磨床上磨平或刮研至要求。上述這些零件的修理質量,必須嚴格加以保證,否則裝配后主軸機構的精度將達不到要求,以致引起返工現象。2.2設備的安裝和調整主軸機構的單項零件修理以后,裝配調整最好分兩步進行,即預裝調整和試車調整。2.2.1前軸承的調整在主軸箱未裝其他零件之前,首先將主軸機構按圖1進行一次預裝,其目的在于:一方面,試檢查一下主軸機構各單項零件在修理之后,能否達到組裝的要求;另一方面,空箱便于翻轉箱體修刮箱體底面,保證底面與床身結合面的接觸率以及主軸軸線對床身導軌的平行度.主軸前后軸承的調整順序,一般應當先調整后軸承,然后再調整前軸承,后軸承的調整(見圖1):旋轉圓螺母12,逐漸收緊圓錐滾子軸承和推力球軸承,用百分表觸及主軸前肩臺面B,用適當的力前后推動主軸,保證軸向間隙在0.01毫米之內。同時,用手轉動大齒輪,若感覺不太靈活,可能是由于圓錐滾子軸承內外圈尚未裝正,可用大木錘在主軸前后端振擊一下,直到手感覺主軸旋轉靈活自如無阻滯即可,最后將圓螺母定位鎖緊。前軸承的調整:前軸承為雙列向心短滾子軸承,其特點是:軸承內孔具有1:12的錐度,軸承內外滾道之間具的原始徑向間隙。供使用時調整。在裝配前,應注意檢查一下軸承內錐孔與主軸錐部的接觸率,一般不應低于85%。調整時,逐漸旋緊圓螺母2,通過襯套1使軸承內圈在主軸錐部上作軸向移動,迫使內圈脹開,保持軸承外滾道間的間隙在0～0.005毫米之內為宜。其檢查方法見圖5所示,將主軸箱壓緊在床身上,把磁力表座置于箱體上,使百分表觸及主軸頸處,杠桿用20～30公斤力撬動主軸,檢查百分表數值,符合要求,并用手旋轉大齒輪,感覺靈活自如,無阻滯即可。檢查主軸旋轉精度:如圖6,將檢查心棒裝于主軸前端,調整心棒到最小徑向跳動值,在近主軸端不超過0.005毫米,距主軸端200毫米處不超過0.015毫米;在心棒中心孔中放一鋼球,用黃油粘住,旋轉主軸,在鋼球上用表測量,其竄動量不超過0.01毫米即可。以校正后的心棒為基準(即主軸軸線),檢查主軸軸線對床身導軌的不平行度,將百分表座置于刀架拖板上,使百分表觸及心棒上母線,移動拖板,在200毫米長度上不平行度允許0.03毫米(遠離主軸端只許向上),側母線遠離主軸端只許向刀架方向偏0.015毫米,檢查時主軸箱應壓緊在床身上。2.2.2調整主軸間隙機床正常運轉時,會有溫升,溫度升高后主軸間隙會發生變化,要使主軸獲得理想的運轉狀態,主軸間隙一般應在機床溫升穩定后來調整,這時所調整的間隙才是主軸工作的實際間隙。因此,無論維修或大修,機床主軸間隙的調整,都應該在機床溫升穩定后進行。實際上,我們希望在機床溫升允許的條件下,主軸間隙越小越好,對于安裝滾動軸承的主軸機構,這樣可以提高主軸的旋轉精度和剛度,從而提高加工工件的精度與光潔度。試車調整的方法如下(見圖1):打開箱蓋,按油標位置加好潤滑油,適當旋松主軸承圓螺母1和圓螺母2(旋松圓螺母前,最好用劃針在圓螺母邊緣和主軸上作記號,記住原始位置,以供調整時參考),用木錘在主軸前后端適當振擊,使軸承回松,保持間隙在0.025~0.05毫米之內為宜。用手