摘　要：介紹了數控（kòng）車床主軸前軸承密封（fēng）結構在實際生產中存在的（de）問題，並分析（xī）了原因，設計（jì）了改進方案。經使用（yòng）證明，該改進方案提高了主軸前端軸承使用壽命和（hé）主軸精度的保持性，保證了數控車床長（zhǎng）時間連續（xù）加工（gōng）的可靠性（xìng）。
　　關鍵詞：軸承密（mì）封；迷宮（gōng）密封；冷卻液；防屑罩
　　數控車床主（zhǔ）軸的轉數一般都（dōu）在4000～6000r/min，為提高機（jī）床的加工速度（dù），主軸（zhóu）轉速不斷在提高。而機床主軸的精度保持性就變（biàn）得尤為重要，影響精度保持性的因數很（hěn）多，其中主軸前軸承密封的（de）好壞直接影響（xiǎng）主（zhǔ）軸精度的（de）保持性。本文作者經過對主軸前端密封的改進，徹底解決了原密封原因造成的前軸承損壞。
　　1　存在的問（wèn）題
　　數控車床在（zài）加工（gōng）時，是長（zhǎng）時間連續加工，切（qiē）削量大，因而要求冷卻充分（高壓、大流量）和在全密封（fēng）狀況下工作。數控車床的（de）主軸，特別是夾頭式主軸，廠（chǎng）家為了提高主軸精度，軸（zhóu）伸設計的特別短，造成冷卻液（yè）在冷卻工件（jiàn）時很容易直接把（bǎ）微小的屑末（在0.01mm以下）噴射到主軸密封處（chù）。由於主軸密封結構（gòu）的缺陷（見圖1），在（zài）短時間內，屑末和冷卻液在高壓、高速下，易穿過迷宮（gōng）形（xíng）成的空氣膜，進入主軸軸承（chéng），造成軸承的潤滑脂大量流失，且屑末進入軸承滾道（dào），加速滾珠、滾道、保持架的磨（mó）損，還可能造成軸承（chéng）的疲勞破壞，使軸承的精（jīng）度急（jí）劇（jù）降低甚至報廢。在生（shēng）產中，通常2～3個月（yuè）主軸（zhóu）就出現（xiàn）雜音、振動（dòng）等現象。拆（chāi）卸主軸檢查軸承時發現，主軸內有大量的冷卻液和屑末，滾道內沒有潤滑脂，滾珠表（biǎo）麵發暗（有點象（xiàng）磨沙），且個別滾珠表麵有劃痕。對軸承做轉動試驗，發現雜音大，轉動力不均勻，這表明此軸承已不（bú）能正常使用（yòng）。 　　2　原因（yīn）分析
　　圖1所（suǒ）示的主軸前端（duān）的迷宮密封結構的工作原理是通過迷宮（gōng）來阻止冷卻液直接進入軸承，再利用主軸高速旋轉產生的離心力，把少量進入迷宮的冷卻液甩到迷宮外槽，通過外槽（cáo）下方的小孔流出。目前機床普遍采用該密封結構（gòu），在一定的條件下該結構也是合理的（de）。但由於機床的使用條件不同，且受迷宮密封結構的限製，去除（chú）冷卻液（yè）的能力是（shì）一定的。當進入迷宮的冷卻液大於排出的冷卻（què）液，勢必造成部分冷卻液（含屑末）進入（rù）軸承內，造成軸（zhóu）承的損壞。
　　3　改進（jìn）方案
　　根據上述分析，解決問題的關鍵是采取措施（shī）減少進入迷宮（gōng）內的冷卻液。一種改進方法是改變加工條件，即減小冷（lěng）卻液的流速和流量，但（dàn）這樣勢必要造成加工件質量的下降，且不能保證迷宮內不進冷卻液，此種辦（bàn）法不（bú）可取。另一種改進方法是不讓冷卻液進入迷宮，為此設計了一種密封盤（pán），如圖（tú）2所示，密封盤用3個（gè）螺釘（dìng）鎖緊與主軸緊配合，這樣大流量的冷（lěng）卻液也不可能進入主軸迷宮（gōng）內，再加（jiā）上密（mì）封盤（pán）外徑（jìng）有一槽，蓋住主軸法蘭，把（bǎ）垂直縫隙改為水平縫隙，使邊緣上的冷卻液被（bèi）高速旋轉的密封盤（pán）所產生（shēng）的離心力甩走，確保主軸迷宮不進冷卻液。這種（zhǒng）改進方法防止了主軸迷（mí）宮進冷卻液（yè），但同（tóng）時也帶來了問題。由於密封盤加工和安裝不可能非常理想，造成主軸產生輕微的振動，主軸動平衡不好，主軸軸承精度下降，滿足不了精密零部（bù）件尺寸加工的要求。同時由於密封盤的高速旋轉，把冷卻液甩（shuǎi）到外（wài）罩壁濺（jiàn）起大量的油霧，造成機床和環境的汙染（rǎn），此種（zhǒng）方法也不太理想。 　　從前（qián）麵（miàn）分（fèn）析可知，迷宮密封的結構（gòu）是合理的，隻是排量小，為增加迷宮（gōng）密封的排液量（liàng），作者設計了一種防（fáng）屑罩，如圖3所（suǒ）示（shì）。該（gāi）防屑罩把主軸外伸部分全部罩上，隻有被加工件露在外麵，解決了冷（lěng）卻液飛濺的問題。另外該防屑罩在外伸主軸表麵設計了兩道迷宮密封結構（gòu），它空間大，排出口大（dà），中間加隔（gé）板，使進入防屑罩內的冷卻（què）液絕大部分在道迷宮流出，少部分進入第二道迷宮（gōng），主軸原有的迷宮幾（jǐ）乎沒有冷（lěng）卻液流入。經過測算，進（jìn）入道迷（mí）宮的流量是進入防屑罩流量的90％，進入第二道迷宮的隻有10％。經過一年多的試驗使用，裝有防屑罩的主軸沒有發現有雜音，拆下檢查（chá），前軸承的潤滑脂變化不大，軸承完好，徹（chè）底解決了（le）主軸密封問題。 　　4　結論
　　上述改（gǎi）進結構我們已經在數控車床批量生（shēng）產中采用，並改裝了以前的一些數控車床均收（shōu）到了令人滿意的效果。因此即使在理論上比較成熟的結構，在不（bú）同的實踐環（huán）境中也應不斷（duàn）改進，日益完善理論，使這些工藝係統具有（yǒu）廣泛的適應性。