采用互換法拆裝CA6140型臥式車床主軸

周佩秋

摘要：主軸是車床的關鍵部件，其旋轉精度、剛度和抗振性對工件的加工精度及表面粗糙度有直接影響。互換法裝配過程簡單、效率高，維修方便。針對CA6140型臥式車床主軸拆卸的方法、步驟及主軸軸承游隙的調整、在使用中主軸損傷后要進行拆卸修復以及修復主軸軸頸的原則進行闡述。

關鍵詞：互換法 拆裝 調整 修復

中圖分類號：TG502 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）05（c）-0089-02

1 互換法

互換法所裝配的同一種零件能互換裝入，裝配時可以不加選擇，不進行調整和修配。這類零件的加工公差要求嚴格，它與配合件公差之和應符合裝配精度要求。其優點是裝配質量穩定可靠（裝配質量是靠零件的加工精度來保證）；裝配過程簡單，裝配效率高；易于實現自動裝配，便于組織流水作業；產品維修方便。不足之處：當裝配精度要求較高，尤其是在組成環數較多時，組成環的制造公差規定得嚴，零件制造困難，加工成本高。

2 拆卸CA6140型臥式車床主軸

2.1 拆裝卡盤

主軸前端采用短錐法蘭式結構與卡盤連接，如圖1所示。

安裝時，使事先裝在撥盤或連接盤4上的四個雙頭螺柱5及其螺母6通過主軸肩及鎖緊盤2的圓柱孔，然后將鎖緊盤2轉過一個角度，雙頭螺柱5處于鎖緊盤的溝槽內，并擰緊螺釘1和螺母6，就可以使卡盤或撥盤可靠地安裝在主軸的前端。這種結構裝卸方便，夾緊可靠，定心精度高；主軸前端懸伸長度較短，有利于提高主軸組件的剛度。

連接盤前面的階臺面是安裝卡盤8的定位基面，與卡盤的后端面和階臺孔（俗稱止口）配合，以確定卡盤相對于連接盤的正確位置。通過三個螺釘9將卡盤與連接盤連接在一起。這樣，主軸、連接盤、卡盤三者可靠地連為一體，并保證了主軸與卡盤同軸心。圖1中端面鍵3可防止連接盤相對主軸轉動，是保險裝置。螺釘7為拆卸連接盤時用的頂絲。

2.2 拆裝CA6140型車床主軸組件

主軸拆卸過程中，充分研討主軸的結構特點、工作原理、各零件的功用。應特別注意滾動軸承的位置及推力軸承的松緊圈朝向；注意零件的相互位置關系，做好記錄。

隨時清洗拆下的零件，掌握零件的清洗操作及方法的選擇。

注意檢查零件的表面磨損狀況及缺陷。

拆卸主軸時，必須注意以下事項：

拆卸前，應熟悉拆卸部位的裝配圖和有關技術資料，了解拆卸部位的結構和零件之間的配合情況。

拉卸前，應仔細檢查軸和軸上的定位件、緊固件等是否已經完全拆除，如彈性擋圈、緊定螺釘等。

根據裝配圖確定軸的正確拆出方向。拆出方向一般是軸的小端、箱體孔的大端、花鍵軸的不通端。拆卸時，應先進行試拔，可以通過聲音、拉撥用力情況與軸是否被拉動來判斷拉出方向是否正確。待確定無誤時，再正式拉卸。

在拉拔過程中，還要經常檢查軸上零件是否被卡住而影響拆卸。如軸上的鍵容易被齒輪、軸承、墊套等卡住；彈性擋圈、墊圈等也會落入軸槽內被其他零件卡住。

在拉卸軸的過程中，從軸上脫落下來的零件（如齒輪等）要設法接住，避免落下時零件損壞或砸壞別的零件。

3 主軸軸承游隙的調整

滾動軸承的游隙不能過大，也不能過小。游隙過大，將使同時承受負荷的滾動體減少，單個滾動體負荷增大，降低軸承壽命和旋轉精度，引起振動和噪聲。受沖擊載荷時，尤為顯著。游隙過小，則加劇磨損和發熱，也會降低軸承的壽命。因此，軸承在裝配時，應控制和調整合適的游隙，以保證正常工作并延長軸承使用壽命。其方法是使軸承內、外圈作適當的軸向相對位移。如向心推力球軸承、圓錐滾子軸承和雙向推力球軸承等，在裝配時以及使用過程中，可通過調整內、外套圈的軸向位置來獲得合適的軸向游隙。

據圖2所示主軸裝配圖，前軸承徑向間隙的調整方法如下：首先松開主軸前端螺母14，并松開前支承左端調整螺母11上的鎖緊螺釘10。擰動螺母11，推動軸套12，這時D3182121型軸承的內環相對于主軸錐面作軸向移動，由于軸承內環很薄，而且內孔也和主軸錐面一樣，具有1∶12的錐度，因此內孔在軸向移動的同時作徑向彈性膨脹，從而調整軸承的徑向間隙或預緊程度。調整妥當后，再將前螺母14上和支承左端調整螺母11上的鎖緊螺釘10擰緊。后支承中軸承4的徑向間隙，軸承5的軸向間隙是用螺母1同時調整的，其方法是：松開調整螺母1上的鎖緊螺釘2，擰動螺母1，推動軸套3、軸承4的內環和鋼球，從而消除軸承4的間隙；擰動螺母1的同時，向后拉主軸承5及軸承套6，從而調整軸承5的軸向間隙。

主軸的徑向跳動及軸向竄動允差都是0.01mm。主軸的徑向跳動影響加工表面的圓度和同軸度，軸向竄動影響加工端面的平面度或螺紋的螺距精度。當主軸的跳動量（或者竄動量）超過允許值時，一般情況下，只許適當地調整前支承的間隙，就可使主軸跳動量調整到允許值之內。如徑向跳動仍達不到要求，再調整后軸承，中間軸承一般不調整。

4 主軸軸頸的修復

主軸經長期使用，在多種原因作用下，會發生失效。軸常見的失效形式主要有：軸頸磨損、點蝕、塑性變形和斷裂破壞等。

4.1 主軸支承軸頸部位的修復原則

主軸支承軸頸部位有下列情況時，均應進行修復。

（1）表面粗糙度比原設計粗一級或者Ra值大于1.6μm。

（2）圓度誤差及圓柱度誤差超過原設計允差50%。

（3）前、后支承軸頸處的徑向圓跳動誤差超過允許值。

（4）圓錐孔磨損，可以修磨。修磨后端面位移量一般要求不得超過圓錐孔的錐度號。

（5）主軸的螺紋損壞，一般可修小外徑，螺距不變。

（6）主軸有嚴重傷痕、彎曲、裂紋或修理后不能滿足精度要求時，必須更換新件。

4.2 軸頸磨損與損傷的修復

軸頸磨損后，往往使徑向尺寸減小，形狀誤差增大，表面粗糙度變粗。對于磨損不大的軸頸，最常用、最簡單的修復方法是用可調研磨套進行研磨和用研磨板進行研磨。可調研磨套對軸頸進行研磨，可以明顯提高軸頸的橢圓度、錐度等幾何精度和細化表面粗糙度。用研磨板對軸頸進行研磨，可消除軸頸的母線直線度誤差，使工件獲得精確的尺寸和很細的表面粗糙度。但是，不能減小其已有的橢圓度誤差，反而會有增大的趨勢。軸類零件局部損傷，可利用銼削方法進行局部修復。

機械裝配是機器制造和修理的重要環節，裝配工作的好壞對機器的效能、修理的工期、工作的勞力和成本等都起著非常重要的作用。法無定法，貴在得法。

參考文獻

[1] 張懷鳳，孫滿社.車床主軸精度的修復[J].設備管理與維修，2012（6）.

[2] 良貴.機械設計手冊第八版[M].北京：高等教育出版社，2005.

[3] 軼名.洗煤廠中減速器的日常維護與故障分析處理[EB//OL].百度文庫工程科技，http：//wenku.baidu.com.