徐俊

摘（zhāi）　要：機械製造業是一個國家國民經濟的主要支柱產（chǎn）業之一，數控機床作為一種較昂貴的精密設備，如在生產中出現一些故（gù）障，將會對正在加（jiā）工的產品零件精度造成直接或間接的影響。同時，在生產組裝數控車床的過程（chéng）中，主軸是非常重要的部件，會直接影響到加工零件的尺寸精度，因此，有效的精度調（diào）整和及時的診斷維修都非常關鍵。掌握一些高效的（de）恢複主軸精度的方法，能（néng）夠為車削零件（jiàn）的（de）尺寸精度（dù）提供保障，也促進加工製造業的良性發展。

關鍵詞（cí）：維修方法；主（zhǔ）軸精度調整；數（shù）控機床（chuáng）維修（xiū）

0　引言

數控機床主軸部件由傳動件、軸承、法蘭盤等組成，主要作用是支撐傳動零件，帶動工件以及（jí）刀具旋轉。主軸剛度和運動精（jīng）度直接決定著加工質量與切削效率。在運行時，作為機床主運動部件的（de）主軸是支撐傳（chuán）動時轉矩，通（tōng）過機床主軸良好穩定的運轉，來帶（dài）動其（qí）他工件，從而使機床主軸表麵形成穩定的成（chéng）形運動。

1　數控車床主軸精度調整方法

CK6140車床的主軸主要作用是用來支撐和夾持回轉類零件，其自身的精度（dù）對加工（gōng）的產品質量起到關鍵作用。安裝車床主軸的過程中，卡盤和（hé）軸（zhóu）套屢屢發（fā）生超差或者磨損（sǔn），造成主軸圓跳動超差，會直接影響到車削零件。因而，在（zài）數控車床主軸加工製造中，需要有效控製機床主軸的圓度、同軸度不大於0.01mm。

主軸主要結構參（cān）數：主軸前後軸頸的直徑D1、D2，內孔直徑d，前端懸伸量a，主要支承間的跨距L，如圖（tú）1所示。

主軸精度調整步驟如下：

①主軸預檢：精確地調（diào）整數控車床的主軸精度的步（bù），是預檢（jiǎn）主軸生產製造全過程，及（jí）時排查出現（xiàn）的問題。預檢的主要內容就是做好整個車床主軸外圓磨損與跳動頻率（lǜ），將車床主（zhǔ）軸的加（jiā）工生產誤差控製在0.005-0.01mm。

②拆卸主軸前調整幾何精度：CK6140機床主軸前端采用兩隻成組角接觸球（qiú）軸承，通過前支（zhī）撐套並有螺母預緊，後端采用圓柱滾子軸承，徑向間隙（xì）通過兩螺母調節。若機床（chuáng）主軸剛度較好，此時進行切削加工（gōng）便有保（bǎo）障。與此同時，在（zài）生產實踐中，維修人員還（hái）會適時調整和（hé）控製車（chē）床主軸移動方向和合（hé）適間隙，進一步（bù）提升車床主軸加工生產效率與（yǔ）加工質量。

③測試主軸動態（tài）精度：做好機床主軸溫升試驗工作，能夠有效規避在（zài）實際測量期間出現誤（wù）差，通過監測主軸空運行狀態（tài）時相關（guān）軸承組件的溫升規律，采用合適的（de）潤滑方案來合理分配和調整整個主軸溫度（dù）的分布狀況。影響機床主軸回轉精度的因素分別是主軸精度、軸承精度和對應的主軸孔精度，因此在主軸單元裝配（pèi）前首先要保證主軸、軸承、主軸孔的精度才能夠使得主（zhǔ）軸（zhóu）在運轉時的動態誤（wù）差在允許值以內。

④對於車床主軸誤差（chà）較（jiào）大，需要拆下進行維修，具體維修流程（chéng）如圖2所示。

2　數控機（jī）床主軸維修方法

2.1 噴塗熱（rè）修複檢修方法

噴塗熱修複法是指為了（le）保（bǎo）證整個主軸修複的質量，查閱有（yǒu）關資料並結合機（jī）床主軸組織與結構來選用和噴灑相應的材（cái）料，其中以金屬材料Z為（wéi）常用。根據主軸的厚度，合理控製（zhì）噴塗的材（cái）料的厚度，維（wéi）修實（shí）踐表明，一般修複材料厚度控製在0.05-0.2mm之間較為適宜。與此同時，在噴塗作業中，為了保證始終在低溫的狀態（tài）下工作，積極做好主軸溫度的控製措施，更要避免發生主軸破損現象（xiàng）。

2.2 刮研修複方法

數控（kòng）車床（chuáng）主（zhǔ）軸（zhóu）在長期運轉過程中（zhōng）會出現圓跳動超差等現象，如該主軸的軸承組件含有錐度套（tào）的結（jié）構，發現銅錐度套出現磨（mó）損（sǔn）現象，可采用刮研（yán）修複法。通過刮研修複作業可以（yǐ）消除主軸存在的誤差，從而保證（zhèng）數控車床主軸的動態精度符合要求。在（zài）使用該方法（fǎ）的修複作業時，注（zhù）意消除在維修過程中的有較大內應力，該修複法需要選擇合適的機床的尺寸和主軸的大小。

2.3 電（diàn）鍍修複方法

進行修複車床主（zhǔ）軸（zhóu）鍍鉻層作業時，嚴格控製主軸部件的（de）相（xiàng）關尺寸精度，仔（zǎi）細（xì）了解該機床的實際使（shǐ）用時的技術要求，有針（zhēn）對性的強化主（zhǔ）軸表麵硬度，防止修複後在運行期間快速發生磨損現象。采用電鍍法修複（fù）主軸時，鍍鉻（gè）層的厚度控製在0.03mm以（yǐ）內。電鍍作業會產生一些有毒有（yǒu）害物質，在保（bǎo）證質量的（de）前提下，盡量（liàng）少（shǎo）用鉻金屬，Z大限度減少對周（zhōu）圍環境的汙染。

2.4 主軸部件維修後的精度檢查

完成主軸檢查和維修作業（yè）後，為了保證數控（kòng）機床主軸（zhóu）單元（yuán）的動態精度（dù）和穩定性要（yào）求，有專業維修人（rén）員和操作工合作對整?機床主軸單元技術狀況進行檢測和跟蹤（zōng）。分別檢測靜（jìng）態精度和（hé）動態精度，在完成機床主軸的靜動（dòng）態精度檢查之後，需（xū）填寫和完善記錄表格（gé），做好檢測單和記錄表格歸檔（dàng）管理工作（zuò），以便將來維修時隨時調用和參考查閱。

3　主傳動係統常見故障維修實例

故障（zhàng）現象：一（yī）台CK6140數控（kòng）車床主軸（zhóu）箱噪聲過大。

首先要判斷（duàn）是否（fǒu）因電機故障而造成，脫（tuō）開傳動帶，單獨運轉電機，聲音（yīn）正常。

接下來需從（cóng）以下幾個方麵逐一進行排查：主軸部件的動平衡沒（méi）有達到預定值;齒輪齧合間（jiān）隙不均勻或齒輪製造精度差;軸承損壞;傳動（dòng）軸發（fā）生彎曲變形;傳動帶長度過長或鬆動、磨損;潤滑不（bú）良，主軸傳（chuán）動部位缺油。

故障排除方法：動平衡問題需要將主軸單元（yuán）拆下（xià）重新做（zuò）動平衡;調整齒輪齧合間隙或者更換齒（chǐ）輪;更換新軸承;更（gèng）換傳動軸或者研（yán）磨修正;調整傳（chuán）動帶鬆緊度或者更換新帶;更換（huàn）潤滑脂、添加潤滑油，保證潤滑油路暢通。

機床的維修工作，不要僅僅局限於（yú）已發生故障時，被動地去做排除當前故障和（hé）修複磨損變形零件的（de）工作，還應注意機（jī）床的規範使（shǐ）用，注重日常保養，長期堅持做（zuò）好預防性維（wéi）修維護工作。

4　數控車床係統性維護

①操作人員每班嚴格按照設備操作規程規範（fàn）操作（zuò），操作者和維修人員嚴格（gé）執（zhí）行維修維護製度。

②保持電氣櫃和強（qiáng）電櫃的密封性，防止空氣中（zhōng）的油霧、灰塵及（jí）金屬粉末吸附（fù）在數控係統內的電路（lù）板或（huò）電子元件上，灰塵堆積會使元器件間絕緣電阻（zǔ）下（xià）降，甚至導致電路板損壞。炎熱天（tiān）氣嚴禁采用打（dǎ）開數控櫃門的方式來散熱，始終保持（chí）換氣扇或電（diàn）櫃上空調的良好運轉（zhuǎn）。

③定期清掃電器櫃的散熱（rè）通風裝置，每月清理（lǐ）清潔防塵墊和過濾網，及時更換破損的過濾網等防塵裝置。防止因散熱通風通道堵塞而引起電器櫃內溫度過高。

④對於數控係統（tǒng）的輸入/輸出裝置在日常使用時要用力合適，禁止野蠻操作，按鍵等出現鬆動要及時維修（xiū）更換，不能（néng）帶故（gù）障進行（háng）操作。

⑤數控機床運（yùn）行時注（zhù）意運轉（zhuǎn）部件的聲（shēng）音，發現有（yǒu）異響，要及時排查，如果是電動機運轉聲音過（guò）大，需要檢查（chá）是否是直流電動機電刷的磨損過渡，磨損的電（diàn）刷會影（yǐng）響電（diàn）動機的性能。因此，每年應對數控車床電動機電刷進行檢查或更換。

⑥當FANNUC係統出現BAT報警時，一定要在係統上電時（shí）進行新電池的更換（huàn），防（fáng）止造成係統參（cān）數的丟失。數控機床長期不用時也要（yào）經（jīng）常通電（diàn）運轉，每月至少通電運轉一兩（liǎng）次。

⑦注意做好主傳動鏈的預（yù）防性維（wéi）護工（gōng）作，定期檢查和調（diào）整主軸傳動帶（dài）的鬆緊度和磨損情況，避免發生（shēng）因（yīn）帶傳動打滑造成的打轉現象。

⑧定期檢查數控機床各部（bù）位的潤滑情況，對潤滑油箱、油（yóu）杯等要（yào）及時補充（chōng）油量，及時更（gèng）換新油和清洗過濾網。

⑨對於加工精（jīng）度要（yào）求較高的場（chǎng）合，要定期進行（háng）數控車床整體精度的維護工作，可以通過對車床水平重新校正和機械精度檢查恢複（fù）的途徑進行。

⑩數控車床機械精度（dù）的修正方法分為軟硬兩種。其中，軟件方法（fǎ）主要是通過係統參數補（bǔ）償的方式進行（háng），譬如（rú）滾珠絲杠傳（chuán）動的反向（xiàng）間隙補償、修正坐標定位誤（wù）差的補（bǔ）償（cháng）量等;硬件修正方法是在車床大（dà）修時進行，如導軌修刮、鏟磨、滾（gǔn）珠絲杠螺母副預緊調整、鑲條的更換等。

5　結束語

車床主軸是（shì）機床結構部件中（zhōng）非（fēi）常關鍵的部分，主軸具有高速度（dù），高精度，高效率，低噪音的特點，及時有效的做好預防性維修維護（hù）工作以及操作者每班次規範的操作與維護保養，都會直接或間接影響機床的整體精度。同時，科學規（guī）範的對（duì）數控係統進行維修維（wéi）護也會（huì）大大降低數控機床的故障率和停機率。

總之，機（jī）床良好的技術狀態需要操作者、維修工和生產管理者在日常工作中保持協調一致和齊心合力。

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來（lái）源：《內燃機與配件》2020年