XA5032立式銑床主軸精度的修複措施

2013-01-22

沈（shěn）宇波
　　摘　要（yào）：分析XA5032立式銑（xǐ）床主軸精度喪失（shī）的原因，並采取了相應的修複（fù）措施。
　　關鍵詞：主軸部件；修複措施；主軸；電刷鍍；軸承；預加（jiā）負荷
　　XA5032立式銑床主軸部件（如圖1）精（jīng）度喪失通常由以下原因造成：(1)當螺釘12鬆脫時，由於調整環2是（shì）兩個半（bàn）環，所以發生徑向位移，與軸承3外（wài）圈發生摩擦造成軸承3、調整環2、主軸圓錐麵及相（xiàng）鄰外圓（yuán）損傷；(2)軸承D3182118（件3）或軸承E46117（件（jiàn）5）的內、外滾道產生（shēng）磨損。針對以上（shàng）不（bú）同（tóng）的故障特征，采取如（rú）下相應（yīng）的修複措施。
　　一、主（zhǔ）軸外錐麵損（sǔn）傷的修複
　　XA5032立銑主軸前端1:12外錐麵是軸承3的安裝（zhuāng）基準麵，左（zuǒ）側外圓是調整環2的安裝基準（zhǔn）麵（miàn），他們間的磨損影響主軸精度及切削性能。本（běn）次修理采用電刷鍍（dù）技（jì）術（shù）進行修複。電刷鍍主要優點是電刷鍍層與主軸材質（45#鋼）的結合強度大於70N/mm2，工件加熱溫度小於70℃，不會（huì）引起主軸（zhóu）變形和金相變化，能夠滿足主軸的修複（fù）要求。
　　1.電刷（shuā）鍍工藝流程
　　主（zhǔ）軸表麵機械準備→電（diàn）淨→自來水衝（chōng）洗→1#活化液活化→自來水衝洗→3#活化液活化→自來（lái）水衝洗→無電擦拭→刷（shuā）鍍（dù）特種鎳打底層→刷鍍快速（sù）鎳作尺寸層至規定厚度（dù）→鍍後（hòu）處理→鍍層的機（jī）械加工（gōng）。
　　2.電刷鍍工藝流程內容（róng）
　　(1)鍍前機械準備（bèi）
　　將主軸裝夾在車床上（shàng），分別修（xiū）複兩端60°中心孔，表麵粗糙度（dù）Ra0.8。然後上萬能外圓磨床以中心孔為基準磨1:12外錐麵及左側外園，磨量少些較好。然後用丙酮清洗待鍍表麵，並用滌綸（lún）膠紙將不鍍的鄰近部位粘貼保護好，以防誤鍍。
　　(2)電淨
　　在上述（shù）清（qīng）理的基礎上，用電（diàn）淨液通電處理工件（jiàn）待鍍表麵，去油除鏽。去油標準是衝水（shuǐ）時水膜能在工件（jiàn）表麵均勻（yún）分（fèn）開。注意電淨時間要短，以減少工件滲氫。
　　(3)活化
　　選用合適的活化液對工件表麵進行活化，以（yǐ）除去工件表麵的氧化膜使工件（jiàn）表麵露出金屬基體，為鍍層與基體良好結合創造條件。但要注意避（bì）免由（yóu）於電流（liú）大、活化時間長、工件溫升大而造成的工件表麵產生氧化層。發現氧化層（céng）後應（yīng）立即清除幹淨（jìng）。
　　(4)刷過渡層
　　在活化（huà）的基礎上，緊接著就（jiù）刷鍍（dù）特殊鎳作為過渡（dù）層，其刷鍍層厚2μm即可。刷鍍它主要是為了提高鍍層與基體的結合強度及穩定性（xìng）。
　　(5)刷鍍工作層
　　刷鍍過渡層後刷鍍工作層快速鎳（niè），不必水洗。先無電擦拭3~5μm後，極性、電壓、轉速（sù）不變即可（kě）通電接著刷（shuā）鍍（dù）。用溫水浸泡主軸，給鍍液加（jiā）熱到50℃，開始鍍時用低（dī）電流，然後（hòu）逐漸增（zēng）大電流（liú），避免因主軸和鍍液溫度（dù）過低而選用高電壓、大電流（liú）造（zào）成鍍層（céng）應力過大、鍍層開裂剝離。　
　　(6)電刷鍍後的收尾處理
　　除去保（bǎo）護陽極的屏蔽物，清洗工件上殘留的鍍液，並作防（fáng）鏽處（chù）理。
　　(7)主軸鍍層恢複尺（chǐ）寸的機械加工
　　將主軸裝夾在萬能（néng）外圓磨床上，選用綠碳化矽砂輪。因鎳（niè）鍍層在磨削時無火花（huā），為便於對刀，在鍍層上塗（tú）上（shàng）紅丹粉。因（yīn）1:12外錐麵（miàn）隻是（shì）大端有磨損，所以隻需找正1:12外錐麵未損傷的大麵，將鍍（dù）層恢複處（chù）磨削接平；也可與（yǔ）新軸承的錐孔配研，著色（sè）覆蓋率達到80％以上即可。
　　二、軸承（chéng）E46117的預加負荷工作
　　為提高主軸支承的剛度，減少主軸軸向竄動量，應對軸承E46117施加預加負荷，使滾動體和內外環間產生預變形，以消除（chú）間隙、提高軸旋轉精度和剛性、降低振動和噪聲、提高軸承負荷均勻性和使用壽命。軸承預加負荷施加方法（fǎ）如下。
　　1.軸承E46117為背靠背式成對配置（zhì），施加預加負荷的工作原理如圖2所（suǒ）示。圖中放置（zhì）狀態正好是軸承在主軸裝配的實際狀態。預加負荷F通過圓餅1、檢測墊圈（quān）3、下墊4將預（yù）加負荷施（shī）加於（yú）配對軸承之上，底座5為支承體。用內徑千分（fèn）表6測量軸承內圈端麵的距離。
　　2.對軸承施加預（yù）加負荷的檢（jiǎn）測準備
　　(1)按（àn）Z小預緊負荷F準備重物；
　　(2)按要求製作圓餅1和下墊4；
　　(3)按名義尺寸（厚度）製作圖1中的外環6、內（nèi）環7和圖2中的檢測墊圈（quān）3各一件。三件的（de）兩端麵要精磨等厚，平行度允差0.002mm，表麵粗糙度Ra0.4。檢測（cè）墊圈按圖3在圓周開30°缺口，以（yǐ）便測（cè）量。
　　3.檢測過程
　　按照圖2放置軸承並加軸向力F，將內徑千分（fèn）表6測（cè）頭從檢測墊圈30°缺口處伸至軸承內環端麵之間，內徑千分表所示尺寸，即為內墊圈厚度尺寸。為準確無誤（wù），測量應在互成120°的三點上進行，取其平均值並記錄。再根據所得數據再次精磨圖1中的內（nèi）環端麵（miàn），並（bìng）將圖1中的外（wài）環替換檢測墊圈即可裝配。
　　三、軸承D3182118的徑向預緊工作
　　軸承3內（nèi）錐孔錐度是1:12與主軸外錐麵相配。
　　通過擰緊螺母9可使軸承內環軸向移動，產生膨脹，以消除軸承徑向（xiàng）遊隙並產生一定預變形。主軸部（bù）件裝配調試（shì）中，應準確測量主軸幾何精度，若徑向跳動超差0.01mm，就應把調整環2厚度磨去0.12mm，即可消除軸承約0.01mm的徑向間隙（調整環2厚度事先已有餘量）。
　　參考文獻：
　　[1]鄭（zhèng）國偉．機修手（shǒu）冊[M]．機械工業出版社，1993.
　　[2]王振華．實（shí）用軸承（chéng）手冊[M]．上海科學技（jì）術文獻出版社，1990.
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