高精度電主軸維修工藝

弋 博

（中國(guó)航發(fā)西安動(dòng)力控制有限責(zé)任公司，陜西西安 710077）

0 引言

立臥轉(zhuǎn)換加工中心自動(dòng)化程度高，加工精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦機(jī)床發(fā)生碰撞，主軸精度的恢復(fù)非常困難。一臺(tái)德馬吉立臥轉(zhuǎn)換加工中心，由于操作失誤發(fā)生撞車(chē)事故，導(dǎo)致主軸卡死。由于事故機(jī)床主軸已銹死在箱體內(nèi)，無(wú)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(dòng)及立臥轉(zhuǎn)換傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意，主軸立臥自動(dòng)轉(zhuǎn)換通過(guò)液壓缸推動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。需要立式加工時(shí)，液壓缸推動(dòng)齒條將直線(xiàn)移動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使電主軸達(dá)到立式加工位置。反之，液壓缸推動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)使電主軸達(dá)到臥式加工位置。端齒盤(pán)機(jī)構(gòu)用來(lái)保證分度定位精度，液壓夾緊機(jī)構(gòu)夾緊定位后的主軸。

由于事故機(jī)床主軸已銹死在箱體內(nèi)，無(wú)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(gè)M16×60 mm的螺釘，再拔掉定位銷(xiāo)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(dǎo)致分解過(guò)程復(fù)雜，拆卸時(shí)必須做好相應(yīng)的標(biāo)記。其中拆卸拉爪及前端蓋時(shí)必須加工制作相應(yīng)的2類(lèi)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(hào)。

圖1 主驅(qū)動(dòng)及立臥轉(zhuǎn)換傳動(dòng)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(pán)前，必須用塞尺測(cè)量讀數(shù)頭與編碼盤(pán)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(guò)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(jī)油（電主軸專(zhuān)用潤(rùn)滑油）潤(rùn)滑，一是方便安裝，二是保證電主軸啟動(dòng)初期軸承的潤(rùn)滑。其中軸承的預(yù)緊主要依據(jù)3個(gè)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(wú)間隙滾動(dòng)。

（2）應(yīng)能承受主軸工作時(shí)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(duì)主軸的影響。

2.3 精度檢測(cè)與調(diào)整

2.3.1 主軸裝配后檢測(cè)精度

（1）主軸跳動(dòng)。近端0.002 mm，遠(yuǎn)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(shí)正母0.10 mm，側(cè)母0.12 mm；臥式時(shí)正母0.04 mm，側(cè)母0.12 mm。主軸立、臥式時(shí)平行度都超出合格范圍，可通過(guò)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(shí)正母0.02 mm，側(cè)母0.002 mm；臥式時(shí)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(duì)電主軸進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試校正、溫升實(shí)驗(yàn)，所有數(shù)據(jù)必須滿(mǎn)足技術(shù)要求后才能用于生產(chǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

立臥轉(zhuǎn)換加工中心電主軸維修是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作，修理前應(yīng)仔細(xì)閱讀說(shuō)明書(shū)、圖紙，認(rèn)真分析主軸結(jié)構(gòu)，拆裝時(shí)做好標(biāo)記，裝配完成后測(cè)試調(diào)整直至達(dá)到使用要求。