高精度電主軸維修工藝

弋 博

（中國航發(fā)西安動力控制有限責任公司，陜西西安 710077）

0 引言

立臥轉(zhuǎn)換加工中心自動化程度高，加工精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦機床發(fā)生碰撞，主軸精度的恢復(fù)非常困難。一臺德馬吉立臥轉(zhuǎn)換加工中心，由于操作失誤發(fā)生撞車事故，導致主軸卡死。由于事故機床主軸已銹死在箱體內(nèi)，無法直接從箱體內(nèi)取出，必須從立臥轉(zhuǎn)換處拆下修復(fù)。

1 立臥轉(zhuǎn)換主軸工作原理

圖1為德馬吉加工中心主驅(qū)動及立臥轉(zhuǎn)換傳動結(jié)構(gòu)示意，主軸立臥自動轉(zhuǎn)換通過液壓缸推動齒輪齒條機構(gòu)實現(xiàn)。需要立式加工時，液壓缸推動齒條將直線移動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動，使電主軸達到立式加工位置。反之，液壓缸推動齒輪齒條機構(gòu)使電主軸達到臥式加工位置。端齒盤機構(gòu)用來保證分度定位精度，液壓夾緊機構(gòu)夾緊定位后的主軸。

由于事故機床主軸已銹死在箱體內(nèi)，無法直接從箱體內(nèi)取出，必須從立臥轉(zhuǎn)換處拆下電主軸。拆卸方法：先拆下立臥轉(zhuǎn)換裝置的4個M16×60 mm的螺釘，再拔掉定位銷即可拆下主軸。

2 電主軸維修

2.1 電主軸的拆裝

電主軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導致分解過程復(fù)雜，拆卸時必須做好相應(yīng)的標記。其中拆卸拉爪及前端蓋時必須加工制作相應(yīng)的2類工具。主軸拆卸步驟如下：

（1）首先記錄相應(yīng)的管路接頭記號。

圖1 主驅(qū)動及立臥轉(zhuǎn)換傳動結(jié)構(gòu)

（2）拆除拉刀油缸螺釘，取出拉刀油缸。

（3）拆卸編碼盤前，必須用塞尺測量讀數(shù)頭與編碼盤的距離，一般情況下為（0.08～0.1）mm。

（4）使用拆拉爪工具（圖2），取出拉刀桿。

（5）使用拆前端蓋工具（圖3、圖4），松掉軸承預(yù)緊裝置。

（6）拆下后軸承座與后端軸承，取出電主軸轉(zhuǎn)子并注意密封圈位置擺放正確，從前軸承室卸下前端軸承及隔環(huán)。

拆卸過程不能有任何硬性敲擊現(xiàn)，必須使用工具按部就班拆卸，避免損壞主軸零件。

2.2 軸承的預(yù)緊

圖3 拆前端蓋工具1

裝軸承之前，軸承及軸殼內(nèi)孔、主軸先用機油（電主軸專用潤滑油）潤滑，一是方便安裝，二是保證電主軸啟動初期軸承的潤滑。其中軸承的預(yù)緊主要依據(jù)3個因素。

（1）必須保證軸承鋼球在工作溝道內(nèi)以額定轉(zhuǎn)速無間隙滾動。

（2）應(yīng)能承受主軸工作時受到的正常軸向力和徑向力的軸向分量。

（3）應(yīng)能克服電主軸定轉(zhuǎn)子偏心產(chǎn)生的單邊磁拉力對主軸的影響。

2.3 精度檢測與調(diào)整

2.3.1 主軸裝配后檢測精度

（1）主軸跳動。近端0.002 mm，遠端0.016 mm，均在合格范圍內(nèi)。

（2）工作主軸平行度（允差0.02 mm）。立式時正母0.10 mm，側(cè)母0.12 mm；臥式時正母0.04 mm，側(cè)母0.12 mm。主軸立、臥式時平行度都超出合格范圍，可通過旋轉(zhuǎn)油缸螺釘調(diào)整主軸平行度。

圖4 拆前端蓋工具2

2.3.2 調(diào)整后精度

工作主軸平行度：立式時正母0.02 mm，側(cè)母0.002 mm；臥式時正母0.02 mm，側(cè)母 0.005 mm。

由于電主軸是高轉(zhuǎn)速、高精度部件，電主軸幾何精度調(diào)整必須符合出廠精度要求后，對電主軸進行動平衡測試校正、溫升實驗，所有數(shù)據(jù)必須滿足技術(shù)要求后才能用于生產(chǎn)。

3 結(jié)語

立臥轉(zhuǎn)換加工中心電主軸維修是一項復(fù)雜而細致的工作，修理前應(yīng)仔細閱讀說明書、圖紙，認真分析主軸結(jié)構(gòu)，拆裝時做好標記，裝配完成后測試調(diào)整直至達到使用要求。