車床主軸維修工藝的技術改進分析

鄭廣明

(廣東機電職業技術學院，廣東 廣州 510000)

車床主軸維修工藝的技術改進分析

Technical improvement analysis of lathe spindle maintenance technology

鄭廣明

(廣東機電職業技術學院，廣東 廣州 510000)

車床主軸是車床的一個重要組成部分，對加工零件的尺寸精度有很大的影響。通過對車床主軸的維修工藝進行分析，對C6132A車床主軸在運行過程中會出現的誤差進行分析并對主軸精度的檢驗方法以及維修方法改進進行了探討，從而可以進一步提高主軸的精度以及加工零件的精度，對以后車床主軸維修提供了參考。

主軸；徑向圓跳動；修復

在實際的應用中機床主軸主要就是指在機床上對工件以及一些刀具旋轉進行帶動的軸，一般的情況下這種軸是主軸和軸承以及傳動件（也可以叫做齒輪）的一些部件組成的。主要由內外圓柱面螺紋花鍵和橫向孔構造成的主軸在機器中占據著重要的地位，是一種特別常見的部件，在實際的運行和應用中，它的主要功能就是作為車床的一個重要的執行部件，對于在運行中的傳動件以及傳動轉矩具有一定的支撐的作用，在實際的應用中，它對工件有著很好的帶動作用，并且對工件的表面成形運動有著不可忽視的作用。主軸的性能在車床的加工質量以及車床生產率方面有著十分重要的作用和功能，因為皮帶以及齒輪相互結合的傳動方式是主軸傳動方式中的重要的一種，雖然實際中的每種車床的主軸部件產生的效果是不同的，但在其用法方面并沒有很大的差別，可以說都是一樣的幾乎。

1 C6132A車床的介紹

類似于CA6140車床，C6132A車床主要用于加工回轉體類零件，比較常見的就是用來切削圓柱面，圓錐面以及加工軸類零件，這種機床的加工精度不是很高，但是具有操作方便，簡單易學，C6132A車床主軸的結構如圖1所示。

圖1 C6132A車床主軸的結構

2 C6132A車床主軸的維修方法

主軸的精度對車床的使用非常重要，主要的軸頸如 82.83 錐部、后軸承頸 55處，主軸卡盤軸頸等經常裝拆易磨損超差。其相對同軸度、錐度和圓度不應超 0.01 mm。維修工藝上需保證標準直徑，以便于互換工裝 ，采用鍍鉻修理的方法。

2.1 進行預檢

對于主軸的精度檢測通常用檢驗芯棒以及百分表進行預檢驗，檢驗的內容主要有主軸軸肩徑向跳動、主軸軸頸的徑向跳動以及主軸錐孔的徑向跳動，通過檢驗主要是觀察外圓的磨損和跳動是否會增加。通常誤差保持在0.01%左右。

2.2 車床主軸失效的主要的形式

一般看來，在車床主軸失效形式中主要的形式是由四種構成的，包括外表的拉傷和同軸度的誤差以及軸頸磨損還有變形等。實際的檢測中主要運用的方式是把主軸安置在一個檢驗平板的支架的上方接著再在主軸后端按進去一個體積適度的堵頭對其進行堵住的操作，在堵中心孔的時候放一個鋼球在里面，這樣可以很好的把支撐板壓緊。進行檢查的主要目的就是使得得出的誤差是比較屬實的，一般情況下，對于軸肩截面在跳動中出現的誤差要做到可以依據千分表進行讀出和識別，普通的條件下就是把同軸度之間的誤差把握在不超0.015 mm的范圍之內。在主軸錐孔中心線對軸頸向圓進行跳動的誤差檢查的時候，主要就是要在主軸錐孔面安置一個錐柄檢驗棒，對于這個檢測棒就可以依據千分表觸頭的接觸中的點進行直接的讀取，這樣就可以很快的得出誤差。

2.3 拆卸主軸前進行幾何精度檢查

在實際的運用中的C6132A車床在其主軸的前后支撐方面會出現比較特殊的情況，因為這個主軸在其兩邊都有短圓柱滾子軸承的存在，在運行中產生的徑向力就主要是它來承受的。經過實踐得出，短的圓柱滾子軸承在承載能力方面是很大的，并且具有很好的剛度，再加上其在旋轉中的精度很好。所以經過主軸軸向移動進行調整軸承間隙來對主軸回轉精度進行確定是非常有效的方式，可以使得效果達到最好。對前軸承進行一定的調節但是也有調節后軸承的情況，這種情況一般出現在調整前軸承不能起到相應的效果時。

2.4 主軸熱態精度測試

主軸溫升試驗用來檢驗空運轉狀態下軸承的溫度，評定機床主軸的溫度場分布。主軸熱態誤差測試。可以檢測到機床主軸溫度的變化及溫度分布情況，從而了解機床在運轉過程中主軸的實際工作狀況。

2.5 主軸維修的重要環節

2.5.1 對于主軸的精度的檢查以及維護

通常情況在對主軸精度的檢查主要由兩種方式，第一種就是對車床上測量，第二種方式就是對V形架上測量。總之對于選擇的這兩種方式在操作中的基本道理和原則是一致的，原理就是在主軸的后端中心孔上方安置一個大小適中的堵頭，接著在里面安置一個鋼珠，鋼珠的大小以頂住擋鐵為適宜，在這樣的安置中就可以很好的對主軸的軸向移動給予把握和控制。對主軸進行移動，接著依據千分表對軸肩和軸頸以及主軸錐孔之間的相對軸頸斷面圓的跳動以及徑向圓的跳動進行檢查，在檢查后發現問題后就主要依據電鍍和刷鍍方法來進行維護。

2.5.2 主軸錐孔的檢驗和修復

將主軸錐孔內放入檢驗芯棒，用千分表工具的觸頭抵住芯棒兩端，將主軸回轉一周，然后測得其跳動的誤差(如圖2)。修復分為輕微磨損修復和嚴重磨損修復，對于輕微癥狀可以用研磨棒修磨，或者用絞削，對于嚴重的癥狀就得需要可精磨。對主軸進行安裝需要采用定向裝配法，然后對其進行調整，松開調整螺母上的緊緊固定的螺釘，接著順時針旋轉螺母，使得軸承內圈沿著軸向轉動，這個調整過程需要最高轉速時也不發生過熱現象，即使手動轉動也不能發生阻滯現象。最后用千分表進行檢驗主軸徑向跳動誤差，如果跳動不好則需要調整軸承、維修。

圖2 在平臺上進行主軸精度檢驗

2.6 主軸修復

2.6.1 采使用熱噴涂修復的方法進行修復

一般的情況下的熱噴涂修復法是可以進行采用很多種類的材料進行噴涂的，其中的金屬以及合金是最為主要的。在實際的操作中的涂層是有一定要求的，它的厚度是隨著具體情況而變化的，這個變化的程度是位于0.05～2 mm這個范圍之間。在進行噴涂的操作中，工件都是有著比較低的溫度的，因為在比較低的溫度的情況下，工件的工作狀態是不會發生什么變形的，另外其在組織方面也是沒有什么變化的，在實際中運用到的設備都是比較簡單的，實際的操作其實并不是很復雜。在處理的過程中有時候會對零件在強度方面有著很大的損害，并且在實際的使用中會產生很大的腐蝕。所以對C6132A的車床的主軸的熱噴涂修復的時候一定要堅決對一些零件的表面進行處理，這樣可以很好預防腐蝕情況的發生。

2.6.2 使用刮研修復的方法進行修復

應用這種方式是可以很容易的被解決掉，并且會對機械加工方面的問題能夠及時的解決，這樣以來 在實際操作中導致的誤差就會明顯的縮小甚至被消除掉。另外在加上其在刮研方面的操作不是機械的作業,因此對于工件的大小和尺寸的要求并不會有什么阻力，然而在實際的操作中由于是由人工來進行修復和處理的，對勞動力的需求就會很多。

2.6.3 采用電鍍修復方法

鉻這種元素有其自身的實際特征和性質，它自身具有的化學性質就會使得鍍鉻層在其硬度方面有著很大的高度和其他種類的材料相互比較而言，另外摩擦也是比較大的，但是經過實踐發現它的自身穩定性能比較好，可以很好的保持住表面的顏色和色澤，對車床表面有著很好的保護作用。任何事情都是有好有壞的，它的弱點就是承受性能很差，對于一些沖擊的的防預能力太差，并且容易發生破裂。總體來看鍍鉻層還是有很多優勢的，因此在實際中受到很大的歡迎。

C6132A在修復主軸的過程中采用鍍鉻層進行修復的時候，應該要修復零件的尺寸，并且對零件的表面進行強化，零件在運行的過程中總會產生磨損，這樣就會造成零件尺寸產生誤差，這時就需要使用鍍鉻層來修復磨掉的尺寸，但修復要適度，一般鍍鉻層的厚度要控制在0.03 mm以內。而且鉻屬于重金屬有一定的毒性，容易造成環境污染，在修復的過程中要采取一些防范措施保證工作人員的人身安全。

3 修理后對部件的精度檢查

對主軸精度的檢測完成后要做好記錄并且進行跟蹤，做好精度檢查記錄表。在檢查完成之后要進行開車驗收，并對車床在運行過程中運動情況進行記錄，從而確保車床維修成功。

修理后對車床主軸部件的精度檢查如圖3所示。

圖3 修理后對車床主軸部件的精度檢查

4 結語

隨著現在經濟的快速發展，機械制造也是朝著更高水平的方向發展。對零件的精度要求也是越來越高，機床主軸作為機床的一個重要組成部分，其維修工藝也是一個重要的方面，通過各種方法來修復機床主軸在運行過程中的磨損、精度誤差進而提高加工零件的精度。C6132A車床主軸在運行過程中承受較大的載荷，其運行過程中的誤差會對工件的尺寸和精度產生影響，因此在實際的生產過程中要注意對其的維修保養，使其能夠保持良好的精度運行。

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(R-03)

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燕豐 供稿

TQ330.41

1009-797X(2016)22-0075-03

B DOI∶10.13520/j.cnki.rpte.2016.22.023

鄭廣明(1976-)，男，本科，主要從事車床維修工藝研究和相關教育工作。

2016-08-18