徐俊

摘　要：機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要支柱產(chǎn)業(yè)之一，數(shù)控機(jī)床作為一種較昂貴的精密設(shè)備，如在生產(chǎn)中出現(xiàn)一些故障，將會(huì)對(duì)正在加工的產(chǎn)品零件精度造成直接或間接的影響。同時(shí)，在生產(chǎn)組裝數(shù)控車床的過(guò)程中，主軸是非常重要的部件，會(huì)直接影響到加工零件的尺寸精度，因此，有效的精度調(diào)整和及時(shí)的診斷維修都非常關(guān)鍵。掌握一些高效的恢復(fù)主軸精度的方法，能夠?yàn)檐囅髁慵某叽缇忍峁┍Ｕ?，也促進(jìn)加工制造業(yè)的良性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：維修方法；主軸精度調(diào)整；數(shù)控機(jī)床維修

0　引言

數(shù)控機(jī)床主軸部件由傳動(dòng)件、軸承、法蘭盤等組成，主要作用是支撐傳動(dòng)零件，帶動(dòng)工件以及刀具旋轉(zhuǎn)。主軸剛度和運(yùn)動(dòng)精度直接決定著加工質(zhì)量與切削效率。在運(yùn)行時(shí)，作為機(jī)床主運(yùn)動(dòng)部件的主軸是支撐傳動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩，通過(guò)機(jī)床主軸良好穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，來(lái)帶動(dòng)其他工件，從而使機(jī)床主軸表面形成穩(wěn)定的成形運(yùn)動(dòng)。

1　數(shù)控車床主軸精度調(diào)整方法

CK6140車床的主軸主要作用是用來(lái)支撐和夾持回轉(zhuǎn)類零件，其自身的精度對(duì)加工的產(chǎn)品質(zhì)量起到關(guān)鍵作用。安裝車床主軸的過(guò)程中，卡盤和軸套屢屢發(fā)生超差或者磨損，造成主軸圓跳動(dòng)超差，會(huì)直接影響到車削零件。因而，在數(shù)控車床主軸加工制造中，需要有效控制機(jī)床主軸的圓度、同軸度不大于0.01mm。

主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)：主軸前后軸頸的直徑D1、D2，內(nèi)孔直徑d，前端懸伸量a，主要支承間的跨距L，如圖1所示。

主軸精度調(diào)整步驟如下：

①主軸預(yù)檢：精確地調(diào)整數(shù)控車床的主軸精度的步，是預(yù)檢主軸生產(chǎn)制造全過(guò)程，及時(shí)排查出現(xiàn)的問(wèn)題。預(yù)檢的主要內(nèi)容就是做好整個(gè)車床主軸外圓磨損與跳動(dòng)頻率，將車床主軸的加工生產(chǎn)誤差控制在0.005-0.01mm。

②拆卸主軸前調(diào)整幾何精度：CK6140機(jī)床主軸前端采用兩只成組角接觸球軸承，通過(guò)前支撐套并有螺母預(yù)緊，后端采用圓柱滾子軸承，徑向間隙通過(guò)兩螺母調(diào)節(jié)。若機(jī)床主軸剛度較好，此時(shí)進(jìn)行切削加工便有保障。與此同時(shí)，在生產(chǎn)實(shí)踐中，維修人員還會(huì)適時(shí)調(diào)整和控制車床主軸移動(dòng)方向和合適間隙，進(jìn)一步提升車床主軸加工生產(chǎn)效率與加工質(zhì)量。

③測(cè)試主軸動(dòng)態(tài)精度：做好機(jī)床主軸溫升試驗(yàn)工作，能夠有效規(guī)避在實(shí)際測(cè)量期間出現(xiàn)誤差，通過(guò)監(jiān)測(cè)主軸空運(yùn)行狀態(tài)時(shí)相關(guān)軸承組件的溫升規(guī)律，采用合適的潤(rùn)滑方案來(lái)合理分配和調(diào)整整個(gè)主軸溫度的分布狀況。影響機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度的因素分別是主軸精度、軸承精度和對(duì)應(yīng)的主軸孔精度，因此在主軸單元裝配前首先要保證主軸、軸承、主軸孔的精度才能夠使得主軸在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)態(tài)誤差在允許值以內(nèi)。

④對(duì)于車床主軸誤差較大，需要拆下進(jìn)行維修，具體維修流程如圖2所示。

2　數(shù)控機(jī)床主軸維修方法

2.1 噴涂熱修復(fù)檢修方法

噴涂熱修復(fù)法是指為了保證整個(gè)主軸修復(fù)的質(zhì)量，查閱有關(guān)資料并結(jié)合機(jī)床主軸組織與結(jié)構(gòu)來(lái)選用和噴灑相應(yīng)的材料，其中以金屬材料Z為常用。根據(jù)主軸的厚度，合理控制噴涂的材料的厚度，維修實(shí)踐表明，一般修復(fù)材料厚度控制在0.05-0.2mm之間較為適宜。與此同時(shí)，在噴涂作業(yè)中，為了保證始終在低溫的狀態(tài)下工作，積極做好主軸溫度的控制措施，更要避免發(fā)生主軸破損現(xiàn)象。

2.2 刮研修復(fù)方法

數(shù)控車床主軸在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)圓跳動(dòng)超差等現(xiàn)象，如該主軸的軸承組件含有錐度套的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)銅錐度套出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，可采用刮研修復(fù)法。通過(guò)刮研修復(fù)作業(yè)可以消除主軸存在的誤差，從而保證數(shù)控車床主軸的動(dòng)態(tài)精度符合要求。在使用該方法的修復(fù)作業(yè)時(shí)，注意消除在維修過(guò)程中的有較大內(nèi)應(yīng)力，該修復(fù)法需要選擇合適的機(jī)床的尺寸和主軸的大小。

2.3 電鍍修復(fù)方法

進(jìn)行修復(fù)車床主軸鍍鉻層作業(yè)時(shí)，嚴(yán)格控制主軸部件的相關(guān)尺寸精度，仔細(xì)了解該機(jī)床的實(shí)際使用時(shí)的技術(shù)要求，有針對(duì)性的強(qiáng)化主軸表面硬度，防止修復(fù)后在運(yùn)行期間快速發(fā)生磨損現(xiàn)象。采用電鍍法修復(fù)主軸時(shí)，鍍鉻層的厚度控制在0.03mm以內(nèi)。電鍍作業(yè)會(huì)產(chǎn)生一些有毒有害物質(zhì)，在保證質(zhì)量的前提下，盡量少用鉻金屬，Z大限度減少對(duì)周圍環(huán)境的污染。

2.4 主軸部件維修后的精度檢查

完成主軸檢查和維修作業(yè)后，為了保證數(shù)控機(jī)床主軸單元的動(dòng)態(tài)精度和穩(wěn)定性要求，有專業(yè)維修人員和操作工合作對(duì)整?機(jī)床主軸單元技術(shù)狀況進(jìn)行檢測(cè)和跟蹤。分別檢測(cè)靜態(tài)精度和動(dòng)態(tài)精度，在完成機(jī)床主軸的靜動(dòng)態(tài)精度檢查之后，需填寫和完善記錄表格，做好檢測(cè)單和記錄表格歸檔管理工作，以便將來(lái)維修時(shí)隨時(shí)調(diào)用和參考查閱。

3　主傳動(dòng)系統(tǒng)常見(jiàn)故障維修實(shí)例

故障現(xiàn)象：一臺(tái)CK6140數(shù)控車床主軸箱噪聲過(guò)大。

首先要判斷是否因電機(jī)故障而造成，脫開(kāi)傳動(dòng)帶，單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)，聲音正常。

接下來(lái)需從以下幾個(gè)方面逐一進(jìn)行排查：主軸部件的動(dòng)平衡沒(méi)有達(dá)到預(yù)定值;齒輪嚙合間隙不均勻或齒輪制造精度差;軸承損壞;傳動(dòng)軸發(fā)生彎曲變形;傳動(dòng)帶長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)或松動(dòng)、磨損;潤(rùn)滑不良，主軸傳動(dòng)部位缺油。

故障排除方法：動(dòng)平衡問(wèn)題需要將主軸單元拆下重新做動(dòng)平衡;調(diào)整齒輪嚙合間隙或者更換齒輪;更換新軸承;更換傳動(dòng)軸或者研磨修正;調(diào)整傳動(dòng)帶松緊度或者更換新帶;更換潤(rùn)滑脂、添加潤(rùn)滑油，保證潤(rùn)滑油路暢通。

機(jī)床的維修工作，不要僅僅局限于已發(fā)生故障時(shí)，被動(dòng)地去做排除當(dāng)前故障和修復(fù)磨損變形零件的工作，還應(yīng)注意機(jī)床的規(guī)范使用，注重日常保養(yǎng)，長(zhǎng)期堅(jiān)持做好預(yù)防性維修維護(hù)工作。

4　數(shù)控車床系統(tǒng)性維護(hù)

①操作人員每班嚴(yán)格按照設(shè)備操作規(guī)程規(guī)范操作，操作者和維修人員嚴(yán)格執(zhí)行維修維護(hù)制度。

②保持電氣柜和強(qiáng)電柜的密封性，防止空氣中的油霧、灰塵及金屬粉末吸附在