摘　要：本文從主（zhǔ）軸箱體的材料、成型工藝和主切削力（lì）作用下引起前軸承孔的塑性變形進行了全麵的分析，並提出了維修方案（àn），對金屬（shǔ）切（qiē）削機床故障判（pàn）斷（duàn）具有一定（dìng）的指導意義。
　　關鍵詞：車床；主軸箱；變形；分析
　　在我國C620-1車床已被C6140車床取而代（dài）之，但在短期內還不能全部更（gèng）新。 C620-1車床由於使用期（qī）長， 加之機（jī）床在設計中存在一些缺陷，機床的強度、剛（gāng）度、精度以及功能（néng）都較C6140車床差（chà）。因此，在使（shǐ）用（yòng）中應定期檢修，注（zhù）意機床精度（dù）對加（jiā）工零件精度的影響。我（wǒ）院某台C620-1車（chē）床（chuáng）在加工軸類零件時產生錐度較大， 以致不能（néng）加工精度稍高的軸類工件。機修工和操作者共同查找原因，在靜態下測試: 機床導軌幾何精度（dù）合格， 主（zhǔ）軸線對導軌的平行度也合格， 用檢驗（yàn）心棒檢測主軸徑向（xiàng）跳動、軸向竄動不超差的情況下，找不到（dào）原因。通過以下分析和論證，查明了原因。作了相應的維修處理，該機床的精度得以恢複。
　　車床（chuáng）工（gōng）作時（shí），受主切削（xuē）力的（de）影響，各部件都會產生變（biàn）形，當切削參數或工件材料的強（qiáng）度、硬度（dù）增大時，主（zhǔ）切削力（lì）也隨之增大（dà）。在切削過程中，影響切削力的因素（sù）很多，其中主要因素是：工件材料、刀具材料、切削用量、刀具幾何角度等。在主切削（xuē）抗力的作（zuò）用下，車床床（chuáng）身導軌，床鞍的變形並不大，這是由於設計中已考慮了足（zú）夠的剛度，加之（zhī）床身導軌與拖板的接觸麵積較大，單位麵積（jī）的受力（lì）較小（xiǎo），工作時其彈性變形能控製（zhì）在（zài）精度範圍內。主切削力對車（chē）床主軸箱軸承孔影響較（jiào）大，主切削力在通常情況下是定向的，它由切向力 Pz、徑向力Py 和軸向力px 合成（見圖1）。主切削力P通過工件傳遞（dì）給主（zhǔ）軸，再通（tōng）過軸承傳遞到（dào）主軸箱前後軸承孔。前後軸承孔長期受定向力的作用（yòng）產生（shēng）彈性和塑性變形。尤其是主（zhǔ）軸前端軸承孔的受力較（jiào）大，通常大於（yú）主切削力，因此前軸承孔產生塑性變（biàn）形的可能性（xìng）也大。當切削力通過主軸傳到前軸承時，由於軸承的外（wài）圈屬於薄壁（bì）零件，在外力的作用下產生彈性變形，變形（xíng）的（de）方向與受力的方向相同（見圖2），軸承外圈局部產生橢圓（yuán），軸承外圈局部變形表麵將力傳遞到軸承孔表麵，在局（jú）部接觸麵上產生了（le）較大的壓應力。主軸箱是由灰鑄鐵製成，灰鑄鐵（tiě）的組織疏鬆，晶粒大（dà）於碳鋼，在壓應力的作用下，灰鑄鐵的組織晶粒產生扭曲變形，當壓應力（lì）超過灰鑄鐵的彈性極限（xiàn）時，主軸（zhóu）前端軸承孔產生塑性變形而不能回複（fù）到原來的（de）狀態。軸承的材料是軸承鋼，在切削外力消除後，軸承（chéng）外圈（quān）回複到原來狀態。當機床無載荷時，在變形後的軸承孔與軸（zhóu）承外圈之間形（xíng）成較大的間隙（見圖3）。車床空載時檢驗主軸對導軌的平行度，由於軸承外圈處（chù）在不（bú）變形的狀態（tài）下，主軸的位（wèi）置精（jīng）度不會（huì）受軸（zhóu）承孔橢圓度的影響。但隨著主（zhǔ）切（qiē）削力的增大，軸承外圈朝（cháo）著間隙方向變形，前軸承（chéng）及軸心線也向變形方向位移。切削抗力越大，變形越大，主軸中心線位移也越大。這時，機床主軸線對導軌的平行度超差，加工出的軸類工件就會產生較大的錐度（如圖4）。 　　另外，主軸箱體鑄造時，若主軸孔砂芯棒發生位移，加工時采用借料的方（fāng）法來找（zhǎo）正主軸孔位置時，切忌主軸孔的位移方向與主軸箱受主切削（xuē）力的方向相反的情況。這樣，受主切削力作用的方向加工餘量增大，不（bú）符合重要表麵餘量均（jun1）勻的原則，導致加工（gōng）餘量大的表麵組織晶粒粗（cū）大，抗壓強度較低（dī）。機床製造廠對於這類箱體應嚴格控製，作報廢回爐處理。
　　不（bú）論（lùn）是普通機床還是數控機（jī）床，使用期（qī）越（yuè）長，箱體孔變形越大。因此對舊機床（chuáng）大（dà）修時，要（yào）注意檢測主軸箱軸（zhóu）承孔的圓（yuán）度、圓柱度和同軸度。 
　　車（chē）床出現主軸箱軸承孔橢圓度超差後，隻能對（duì）主軸箱進行大修。在橢圓度超差不大時，可采用金屬塗鍍法修複。若橢圓度超差較（jiào）大，可以鏜孔鑲套後再加工。修複（fù）時，要注意保證主軸箱前後軸承孔對主（zhǔ）軸箱下接觸麵導軌在水平平麵和垂直平麵內的平行（háng）度。