MM582砂輪主軸軸承的結(jié)構(gòu)及修理工藝

胡芳榮

（哈爾濱量具刃具集團有限責任公司，哈爾濱150040）

MM582砂輪主軸軸承的結(jié)構(gòu)及修理工藝

胡芳榮

（哈爾濱量具刃具集團有限責任公司，哈爾濱150040）

針對MM582萬能螺紋磨床主軸軸承結(jié)構(gòu)原理及特點進行了詳細分析，并合理制定了軸承的修理工藝。

螺紋精度；軸承磨損；配合間隙

0 引言

在機械加工中，對螺紋的精度、表面質(zhì)量以及對耐磨性要求較高時采用磨削螺紋加工方法。我廠應(yīng)用的是MM582萬能螺紋磨床磨削螺紋，該機床可以磨削圓錐螺紋、單頭、多頭螺紋。要保證磨出的螺紋符合要求，即達到預(yù)期的幾何精度、尺寸精度和表面粗糙度，需要從各方面加以保證，主軸軸承的結(jié)構(gòu)就是其中重要的一環(huán)。砂輪在工作時應(yīng)當具有明確的軸心位置，沒有振動，并使主軸與軸承間溫升最小，這些要求都可以從主軸軸承方面得到保證。

1 MM582萬能螺紋磨床砂輪主軸軸承的結(jié)構(gòu)原理

MM582的砂輪主軸軸承是整體多油楔滑動軸承，如圖1。軸承由15鋼或20鋼作外套。軸瓦用磷青銅（也可為其它有色金屬合金，如錫青銅等）離心澆注而成。外表面為圓錐形（錐度為1∶20），在軸瓦外面還有一個內(nèi)錐外柱形的銅質(zhì)襯套，襯套裝在砂輪箱的主軸孔中，軸瓦由3條互成120°凸起的條狀筋組成，與襯套只有3條較窄的弧面接觸，當用螺母調(diào)整瓦軸，使之向右軸向移動時，瓦軸就被壓成圖2的三角弧形，形成了3個支撐帶，在主軸高速轉(zhuǎn)動時，就形成了3個油楔，將主軸浮在中央，所以，這種軸承的對中性很好。同時，由于保證了在整個圓周上有較好的潤滑條件，這種軸承的徑向間隙可以調(diào)整得很小（熱態(tài)時可達0.001～0.002 mm）使軸承精度很高。其缺點是軸承套很薄，剛性較差，在螺紋磨削中，因受力不大，故問題不大。

圖1

圖2

2 MM582 萬能螺紋磨床軸承的潤滑

軸承潤滑液用含10%二號錠子油和煤油的混合油進行潤滑。黏性小的油，允許軸承采用極小的間隙（0.001～0.002 mm），以保證主軸具有精確的位置，并提高軸承的剛性。潤滑油的黏性越大，則軸承的溫升越高，例如用50%煤油及50%二號錠子油的混合油作潤滑液，軸承溫升幾乎提高1倍。間隙減小同樣會使軸承溫升增高。

3 MM582砂輪主軸軸承的修復(fù)

砂輪主軸箱在拆卸后，首先應(yīng)仔細檢查主軸及軸承的磨損情況。主軸精度喪失的主要原因是：1）主軸軸徑磨損；2）軸承抱軸后，主軸產(chǎn)生裂紋或拉毛；3）潤滑油類不清潔造成主軸上有一圈圈的絲紋。

如果主軸有較大的彎曲或者主軸軸徑外圓表面產(chǎn)生裂紋及其它嚴重磨損，會影響精度，正常情況下應(yīng)更換主軸，按照零件技術(shù)要求制造新主軸；如果主軸表面有磨損，表面有絲紋和局部退火現(xiàn)象，其幾何精度及振擺已經(jīng)超出允許誤差時，則應(yīng)修復(fù)其精度。

主軸修復(fù)以后，第二步是修復(fù)軸承。如果軸瓦表面沒有嚴重的擦傷和劃溝，而且軸瓦在軸向上又有3 mm以上的調(diào)整余量（在徑向為1.5 mm的調(diào)整余量）時，可直接用調(diào)整瓦的間隙，或用研磨軸瓦的辦法來修復(fù)其精度。

修復(fù)軸承時，軸承盡可能不從箱體孔中取出來，因為取下再裝上，配合位置、表面等會發(fā)生變化，要調(diào)整到規(guī)定的技術(shù)要求，常常要付出較多勞動，為修復(fù)工作帶來麻煩。

在研磨軸瓦時，研磨棒的尺寸應(yīng)等于主軸軸頸尺寸（公差在0.003 mm以內(nèi)）。研磨棒的尺寸過大，則軸瓦與主軸裝配時，軸瓦需調(diào)整的位移大，這樣可能由于前后兩軸瓦的不同心，產(chǎn)生主軸與軸瓦接觸不良（因為軸瓦在磨損后和研磨后，其各處壁厚不一致，因而收縮變形不同，以致接觸不好）。

經(jīng)驗證明，選擇適當?shù)难心グ舫叽纭⒀心┘昂侠淼难心シ绞剑袝r在研磨軸瓦以后，就能保證主軸軸頸及軸瓦的工作間隙在0.002～0.003 mm之間，這樣主軸裝入后，可以不再調(diào)整軸瓦的位置。

研磨棒應(yīng)比主軸箱上二軸瓦距離總長多150 mm左右，研磨棒材料一般采用鑄鐵，其工作表面上車有深與寬都小于3 mm螺旋槽，它有使研磨過程中研磨劑均勻分布的作用。研磨棒的錐度和橢圓度不得大于0.002 mm。

在研磨時，如果軸瓦磨損較嚴重，先用M10～M14的氧化鉻進行粗研，然后進行半精研，即用M5～M7的氧化鉻和煤油攪拌均勻進行研磨，最后進行精研，用M3氧化鉻和汽油（或硬脂酸）進行精研。如果磨損不太嚴重，可以不必粗研，直接進行半精研、精研。

研磨劑和研磨棒的清潔程度極為重要，往往由于不注意而使軸瓦在研磨時劃出溝紋，甚至使軸瓦報廢。

軸瓦也可以用刮研的方法進行修復(fù)，但需有較高的操作技術(shù)。這時可以用修整好的主軸或芯棒進行著色檢查來刮研。又由于軸瓦與主軸的接觸是三條帶狀面、接觸面積小，因而在刮研時要求其接觸點在25點/25 mm×25 mm以上，并且保證刮研后的軸具有很高的表面光潔度無毛刺。

研磨時，研磨棒應(yīng)處于垂直位置，既作上下運動，又作緩慢的回轉(zhuǎn)運動（圖3），這時若靠人力操作，勞動強度太大。所以有些工廠放在珩磨機上進行，也有的工廠將研磨棒放置水平位置進行研磨，這時可能由于自重導(dǎo)致研出的孔精度不理想。工作地點要特別清潔，研磨過程中要經(jīng)常用煤油清洗，這一點必須反復(fù)強調(diào)。

圖3

如果軸承已經(jīng)嚴重磨損，不能調(diào)節(jié)到與主軸的配合間隙時，軸瓦就要更換。在制造新軸瓦時，應(yīng)先檢查離心澆鑄毛坯件，其內(nèi)工作表面應(yīng)光滑平整，無砂眼和疏松等澆鑄缺陷。檢查時可用金屬棒輕輕敲擊，如結(jié)合面良好，就會發(fā)出清脆而宏亮的聲音。若結(jié)合面不好，就會發(fā)出破碎的啞聲，這樣的毛坯不能使用；另一種辦法是進行“壓層”試驗，如有脫層現(xiàn)象，就不能使用。

為了保證軸瓦有良好的工作性能（即調(diào)整時均勻收縮）對軸瓦的加工質(zhì)量必須有如下要求：1）外錐面與襯套接觸面不少于80%，而且對R60D孔的圓跳動不大于0.005 mm；2）加工后，離心澆注的銅層厚度差不大于0.2 mm；3）工藝上保證軸瓦的外圓R70、R65對R60的不同心度不大于0.005 mm；4）軸瓦內(nèi)工作表面與主軸軸頸著色檢查，其接觸面積在70%以上。

以上要求可使軸瓦在加工后具有對稱的形狀和相等的壁厚，以便使軸瓦裝在機床上調(diào)整與主軸的配合間隙時，能在全長上沿徑向均勻收縮，從而保證原有的前后軸瓦之同心位置，以及和主軸的良好接觸。

（編輯：黃 荻）

TG 580.27

B

1002－2333（2014）04－0245－02

胡芳榮（1963—），女，工程師，從事機床設(shè)計和機械加工工藝。

2014-03-03