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1、第九章 典型零部件的修理与装配,主编,第九章 典型零部件的修理与装配,第一节 主轴部件的修理与调整 机床主轴部件是机床的关键部件，它担负着机床的主要切削运动，对被加工工件的精度和表面粗糙度以及生产率都有直接影响。在修理、装配主轴部件时，要坚持仔细、认真、一丝不苟的原则。 一、影响主轴精度的因素 主轴部件的精度取决于它在装配调整后的旋转精度，包括主轴的径向圆跳动、轴向窜动以及主轴旋转的均匀性和平稳性等。影响主轴部件旋转精度的因素很多，必须在修理与调整中具体分析，有针对性地采取措施，以提高其旋转精度。,第九章 典型零部件的修理与装配,1.影响主轴径向圆跳动的因素 影响主轴径向圆跳动的因素有主轴的精
2、度、轴承的精度和主轴箱体上轴承孔的精度等。例如，主轴轴颈的同轴度、锥度和圆度等；轴承内滚道的圆度、表面粗糙度以及滚动体的尺寸误差；箱体上轴承孔的同轴度、锥度和圆度等。如果主轴、轴承和箱体轴承孔出现误差，均会引起主轴的径向圆跳动，使主轴运转的灵活性降低，以致运转发生阻滞现象。 2.影响主轴轴向窜动的因素 影响主轴轴向窜动的因素有主轴轴颈台肩面的垂直度和台肩面的轴向圆跳动，紧固轴承的螺母、衬套、垫圈等的轴向圆跳动和平行度，滚动轴承外圈的轴向圆跳动和轴向窜动，主轴箱体轴承孔的轴向圆跳动等。,第九章 典型零部件的修理与装配,3.影响主轴旋转均匀性和平稳性的因素 影响主轴旋转均匀性和平稳性的因素也很多，
3、如主轴传动件齿轮、带轮、链轮等的制造精度和装配质量。此外，外界振源也会影响主轴旋转的均匀性和平稳性。,第九章 典型零部件的修理与装配,二、车床主轴部件的修理与调整 主轴部件修理与调整的方法是随着主轴部件所用轴承的不同而不同的。目前，多数通用机床的主轴部件采用滚动轴承。由于滚动轴承已标准化，使用方便，因而给修理工作创造了便利条件。现以C6201卧式车床为例，介绍车床主轴部件修理与调整的方法。 (一)主轴部件的修理 图91所示为C6201车床的主轴部件，其前轴承为精密级的双列圆柱滚子轴承，用来承受切削加工时的径向力，调整该轴承的间隙，可以控制主轴的径向圆跳动量。主轴向左的轴向力由尾端的精密级推力球
4、轴承承受，向右的轴向窜动由圆锥滚子轴承调整并予以消除。,第九章 典型零部件的修理与装配,在主轴运转发热后，允许主轴前端作轴向伸长，从而不影响前轴承调好的径向间隙，因此不会使主轴因受热膨胀力的作用而弯曲变形。,图9-1 C620-1车床的主轴部件 1、10螺母 2紧固螺钉 3、11隔套 4后轴承壳体 5圆锥滚子轴承 6、8、9推力球轴承 7止推垫圈 12双列圆柱滚子轴承 13卡盘定位面 14、17平行轴斜齿轮z64、z50 15直齿圆柱齿轮z50 16齿式离合器 18主轴,第九章 典型零部件的修理与装配,1.主轴箱体轴承孔的修理 图92所示的箱体两端孔径为155mm与150mm的两孔必须同轴。一
5、般将箱体放在铣镗床的工作台上进行检测较方便，如图93所示。将箱体底面放在铣镗床工作台1的可调千斤顶2上，在长镗杆上装杠杆式内径百分表，使镗杆3的长度大于两倍箱体长度；低速旋转镗杆并移动工作台，先校准镗杆与一端孔的同轴度，然后再移动工作台检测另一端的孔。,第九章 典型零部件的修理与装配,图9-2 主轴箱体,第九章 典型零部件的修理与装配,图9-3 在铣镗床上检测主轴箱体的精度 1工作台 2可调千斤顶 3镗杆 4主轴箱体,第九章 典型零部件的修理与装配,图9-4 箱体前轴承孔镶套示意图,第九章 典型零部件的修理与装配,2.主轴的修理 主轴的精度十分重要,它将直接影响装配后的旋转精度。因此，要求各轴
6、颈处的径向圆跳动、锥度和圆度均小于001mm。 (1)主轴精度检测 将主轴前后轴颈的未磨损部位置于V形架上，在主轴后端装堵头，按轴颈找正大中心孔，在中心孔内放一钢球，顶住角铁，控制主轴的轴向移动。 (2)镀铬修理 主轴两端重配堵头，以前后轴颈的未磨损部分定位找正，打两端中心孔。,图9-5 在V形架上检测主轴精度 1V形架 2钢球 3挡铁 4堵头 5后轴颈 6安装轴承的轴颈 7、8安装齿轮的轴颈 9前轴颈 10卡盘定位轴颈 11卡盘定位止推面 12检验棒 13底座,第九章 典型零部件的修理与装配,图9-6 后轴承的精度检测 1后轴承套 2滚动轴承 3检测心轴底座 4平板,3.后轴承套壳体的修理
7、后轴承套壳体内孔125J7的锥度和圆度应小于0.01mm，其轴向圆跳动量应小于0.005mm。如图9-6所示，将后轴承套连同轴承装在置于平板上的检测心轴底座上，用百分表检测后轴承套外径155k6，其径向圆跳动应小于0.01mm，端面E、F的轴向圆跳动应小于0.005mm。若E、F面超过公差，应刮研至要求。,第九章 典型零部件的修理与装配,4.止推垫圈和圆螺母的修理 这些零件的修理质量对主轴部件的精度有直接影响，必须予以保证。修理止推垫圈是在标准平板上进行的，用着色法检测两端面，其接触率应为85%以上；用千分表检测平行度，其值应小于0005mm。若超过公差，则应进行磨削或刮研至要求。止推垫圈如图
8、97所示。,图9-7 止推垫圈,第九章 典型零部件的修理与装配,(二)主轴部件的装配与调整 在主轴部件上的零件都修好后，装配工作最好分预装调整和试车调整两步进行。 1.主轴部件的预装调整 由于空箱便于翻转和修刮箱体底面，从而确保底面与床身结合面的接触率及主轴轴线对床身导轨的平行度。在主轴箱内未装其他零件之前，应先将主轴部件按图91所示进行预装,以检查各零件修理后能否达到组装的要求。在对主轴轴承进行调整时，应先调后轴承，再调前轴承。因为后轴承为圆锥滚子轴承，在未调整之前主轴可以任意撬动，不能定心，故影响前轴承调整的准确性。,第九章 典型零部件的修理与装配,图9-8 检测推力球轴承组件 1推力球轴
9、承组件 2止推垫圈 3标准平板,图9-9 圆螺母的修理 1卡盘 2圆螺母 3螺纹心轴,第九章 典型零部件的修理与装配,(1)后轴承的调整 如图9-1所示，先将尾端圆螺母上的紧固螺钉松开，旋转圆螺母逐渐锁紧圆锥滚子轴承和推力球轴承；用百分表触及主轴前台肩面，适当加力，前后推动主轴，其轴向间隙在0.01mm之内为宜。 (2)前轴承的调整 先松开螺钉，逐渐旋紧衬套后面的圆螺母，使轴承内圈在轴颈112的锥度表面上作轴向移动，迫使内圈胀开，并保持轴承内、外滚道的间隙为00.005mm。 (3)主轴旋转精度的检测 将法兰心棒2装到主轴5前端，并用拉杆7将其拉紧，调整心棒使径向圆跳动为最小值，如图9-10所
10、示。 (4)主轴轴线对床身导轨的平行度的检测 将百分表座置于床鞍上，使表头触及法兰心棒上母线和前侧母线。,第九章 典型零部件的修理与装配,图9-10 用法兰心棒检测主轴精度 1钢球 2法兰心棒 3螺栓 4垫板 5箱体 6主轴 7拉杆,第九章 典型零部件的修理与装配,2.主轴试车调整 机床正常运转时，主轴间隙会受到机床温升的影响。因此，主轴间隙应在机床温升稳定后调整得越小越好，这样可以提高主轴的旋转精度和刚度，从而提高所加工工件的精度和使其表面粗糙度值较小。,第九章 典型零部件的修理与装配,三、外圆磨床主轴部件的修理与调整 轴瓦式滑动轴承是一种高精度的滑动轴承，如果将其调整得当后用于磨床主轴上，
11、可磨削表面粗糙度值达Ra0401m，圆度在0005mm以内的工件。现以由短三瓦调位动压滑动轴承支承的外圆磨床的主轴为例，如图911所示，介绍其修理和调整方法。,第九章 典型零部件的修理与装配,(一)主轴的修理 磨床主轴在使用一段时间后，都有不同程度的磨损、划痕、烧伤以及锥度和圆度误差的加大。若主轴表面有裂纹，则应更换主轴。如果主轴轴颈只有轻微磨痕，应进行研磨和抛光；若划痕、烧伤较严重，则应先精磨后研磨；因轴颈磨损大而使其尺寸减小较多时，应更换轴瓦或用镀铬法修复轴颈。 (二)轴瓦的刮研 1.轴瓦圆弧凹坑与球头螺钉接触率的检查 图914所示为轴瓦的结构。球头螺钉与轴瓦背面圆弧凹坑为配合件，均为配研
12、成对，拆卸时应打上记号，并应进行着色检查，其接触率应大于65%。,第九章 典型零部件的修理与装配,3.轴瓦的刮研与抛光 轴瓦在使用中，因温升过高其铜层中的铅会融化析出，使表面发黑并形成许多微孔，此时必须换轴瓦。如果轴瓦表面光亮，只有与轴颈摩擦产生的细丝状痕迹，则可修复使用。,图9-12 主轴研磨示意图 1研磨套 2螺母 3主轴,第九章 典型零部件的修理与装配,图9-13 研磨套结构图 1外套 2内套 3手柄 4螺母,第九章 典型零部件的修理与装配,(1)粗刮轴瓦 在标准平板3上放两个V形架2，在轴颈上涂一薄层蓝油，将轴瓦1与轴颈研点着色，同时在轴瓦背上用百分表检测轴瓦两端的厚度，如图9-15所
13、示，其厚度差应在0.01mm以内，且前后轴承相对应的两块轴瓦厚度差也应在0.01mm以内，接触率为25mm25mm范围内有1214点。 (2)精刮轴瓦 将主轴箱壳体底面置于标准平板上，把下部的四块轴瓦分别放在球头螺钉上，主轴放在这四块轴瓦上，再放入上部的两块轴瓦。 (3)抛光轴瓦 将主轴和轴瓦拆下清洗干净，然后在轴瓦与轴颈之间加入氧化铬研磨砂；装好主轴和轴瓦，用手转动主轴对研抛光，其间不断加入煤油以防止烧伤。,第九章 典型零部件的修理与装配,图9-15 轴瓦粗刮的检测 1轴瓦 2V形架 3平板,4.刮研止推环 刮研止推环左端面，使研点在25mm25mm的范围内达到1416点。,第九章 典型零部
14、件的修理与装配,(三)主轴的调整与试车 1)松开前、后轴承下边轴瓦的球头螺钉，将主轴、轴瓦、壳体等拆下仔细清洗干净并重新装好，按油标加油，在主轴尾端装上带轮。 2)调整前、后轴承下部轴瓦的球头螺钉，并使百分表触及主轴母线，水平推拉主轴，观察百分表指针变化，使主轴间隙保持在0.0150.025mm之间；然后在带轮上装一根带，起动主轴并空运转2h左右，当温度稳定后，再次检查并调整主轴间隙，使其保持在0.008mm之间；感觉空转主轴灵活自如，用一根带传动后不打滑即可。 3)将砂轮及全部V带装上，试运转24h,油温低于60,主轴径向圆跳动量在0.0030.005mm之间,轴向窜动量在0.0030.00
15、8mm之间即可。,第九章 典型零部件的修理与装配,第二节 丝杠螺母机构的修理 一、丝杠的修理 修理丝杠螺母机构时，应先修理丝杠而后配制螺母。丝杠的修理过程是：先检查与校直丝杠，再精车丝杠的螺纹和轴颈，最后研磨丝杠螺纹。对于梯形螺纹丝杠，其螺纹齿厚的减小量在01mm之内时，适合于修复使用。,第九章 典型零部件的修理与装配,1.丝杠的检查与校直 在修理丝杠前，必须查明丝杠的弯曲状况， 以及轴颈与安装孔的配合间隙是否合适。检查时，可将丝杠放在托架上用百分表检测其挠度，如图916所示。缓慢转动丝杠，用百分表在丝杠的两端和中间检测三处，百分表偏转的差值即为丝杠挠度的两倍。,图9-16 丝杠挠度的检测,第
16、九章 典型零部件的修理与装配,2.精车丝杠的螺纹和轴颈 检测并校直丝杠后，即可着手重新精车螺纹，其切削深度应以能消除齿面磨损厚度为宜。当丝杠螺纹面因磨损而需重新修复时，应计算背吃刀量h的值。h的计算简图如图918所示，当螺纹面磨损厚度为2b，螺纹牙型角为时，由图可知,图9-17 砸弯校直丝杠 1铜棒 2丝杠,图9-18 背吃刀量h的计算简图 1原来的螺纹槽 2加深后的螺纹槽,第九章 典型零部件的修理与装配,3.丝杠的研磨 用研磨法修复丝杠的方法简便易行，不需要复杂的设备，只要用较长的卧式车床和研磨套就能进行研磨。该法不仅能保证丝杠的修复质量，还能提高丝杠的精度。,图9-19 研磨套结构和丝杠研磨 1研磨套 2螺母 3可调研磨套 4丝杠,第九章 典型零部件的修理与装配,1)在研磨丝杠前，应以轴颈为基
