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M1432A 磨床砂輪主軸部件的（de）修理及調整

2021-1-11 來源：東南大學工業發展與培訓中心作者：柏金寶

摘要：在現代製造業發展進程中（zhōng），磨床（chuáng）也逐漸（jiàn）呈現出高（gāo）精度、重磨削（xuē）以及高轉速發展方（fāng）向，在 M1432A 磨床運行（háng）過程中，也需要采用正確修理方式且對其合理調整，以能夠（gòu）確保 M1432A 磨床砂輪主（zhǔ）軸（zhóu）的正常運行，提升係統精度（dù），減少設備（bèi）磨損，對（duì）於保障（zhàng）設備（bèi）應用經濟效益（yì）具（jù）有重要作用。本次則在對M1432A 磨床砂輪主軸部件常見問題分析中，對其修（xiū）理和調整技術展開分析，以為 M1432A 磨床砂輪主（zhǔ）軸（zhóu）部件修理和調（diào）整提供相關建議。

關（guān）鍵詞：M1432A 磨床砂輪；主軸部位；修理；調整

M1432A 磨床的應用範圍比較廣泛，對於磨削公差（chà）等級為 IT5-IT6 工件外（wài）圓以及內孔加（jiā）工工藝（yì）均能夠完成。磨頭是（shì）磨床（chuáng）的一個主要部件，其中的砂（shā）輪主軸以及支承部分對磨削件加工精度及光滑（huá）度具有直接影響。同時砂輪主軸和軸瓦製作（zuò）精度及安裝（zhuāng）精（jīng）度也會（huì）對設備運行造成影響，因此（cǐ）在針對 M1432A 磨床（chuáng）砂輪主軸部件維修中，一定要給予正確修理以及合理調整，以能夠提（tí）升設備運行質量（liàng）及加工精度，延長（zhǎng）設備的使用壽命。

1、M1432A 磨床砂輪（lún）軸承的工作原理及特點

在 M1432A 磨床阿基米德螺旋線油鍥（qiè）軸承在工作中，通過主軸旋轉運（yùn）行實現針對黏性潤滑油的帶動，逐漸流向軸承中（zhōng）的間隙小處，以此則可（kě）以形成壓力油鍥，在其作用下能夠浮起軸承中的軸，軸達到相（xiàng）應速度要求情況下，油膜機會將軸（zhóu）和軸承表麵完全分離，所出現的壓力油膜可以實現對載荷的有效承（chéng）擔。

在 M1432A 磨床阿基米德螺（luó）旋線油鍥軸承中，軸徑分布有三個壓力油膜（mó），能夠促進軸徑向（xiàng）中心的推動，一旦外部載荷對主軸造成影響，軸徑（jìng）稍微（wēi）偏心也就（jiù）可以導致壓力油膜變（biàn）薄，隨後提升壓力促進主軸的複位（wèi），也可以確保具有較高旋轉平穩性，在此過（guò）程中有助於提升軸承的主軸旋轉精度。在此過（guò）程中，三油鍥和單油鍥相比（bǐ）具有較高的油（yóu）膜壓力，同時穩定性也更高。從這一點可（kě）以看（kàn）出，實際在運行（háng）中不管（guǎn）是摩擦因數還是阻尼性均偏小，所以在運行過程中抗振性（xìng）以（yǐ）及（jí）旋轉穩定性均相對（duì）較高，由（yóu）此則能夠提高軸承的承載力以及使用壽命，因此能夠有效保障磨床的平穩運行。

2、M1432A 磨床砂輪主軸部（bù）位的修理及調整

2.1、軸瓦磨損的修理

通常情況下，軸（zhóu）瓦如果沒有太大磨損（sǔn）可以對其（qí）進行修複再次（cì）使（shǐ）用，基（jī）本工藝為：在將軸（zhóu）瓦拆（chāi）開後，針對前後（hòu）六塊軸瓦首先一一進行（háng）編號，對應球頭螺釘與其編號一致，以（yǐ）免在調整中出現錯誤。對於（yú）已磨好主軸架（jià）設置在（zài）對平板測量（liàng）的等高 V 形鐵上，在主軸軸（zhóu）徑（jìng）上用手握住軸瓦實施合研，之後即可刮瓦。具體過程為：在外圓磨床主軸承上設置有 3 塊瓦，在軸承前後共存在有 6 塊瓦。在實施刮研前，先要將瓦塊（kuài）一一編號，比如在編號（hào）中前軸（zhóu）承可以設置成 11、12、13，後（hòu）麵軸承則可以為 21、22、23。將（jiāng）其軸承位置瓦塊共分為 11 和 21、12 和（hé） 22、13 和 23 分（fèn）別為一組。在（zài）對其粗刮的時候，先要針對各（gè）個軸瓦和主（zhǔ）軸徑（jìng）實施研點，表麵隻要將其粗刮到 12 點即可。在此過程（chéng）中要注意刮削的時候，一定要確保落刀輕，刀花（huā）小，另外在精密平板上采用千（qiān）分（fèn）表對各組軸瓦不等厚實施測量，且測量分析相（xiàng）應的內外圓表麵平行度。詳情見圖 1。

圖1：測量瓦塊的不等厚（hòu）和平行度

針對各組軸（zhóu）瓦中的內（nèi）外圓表麵平行度及相等厚（hòu）度分（fèn）析中，所具備的基本要求即（jí）為：固定裝撇的 11 和 12，12和 22 瓦塊均需要確保＜0.002mm。針（zhēn）對其中能夠實（shí）施調整的一組瓦塊，也沒（méi）有（yǒu）相（xiàng）應的無等厚和平行度要求。在對瓦塊實施粗刮後，把 11 和 12，12 和 22 瓦塊依照瓦塊號和主軸（zhóu）旋轉方向，將其在定位銷上固定，以能（néng）夠確保瓦塊可（kě）以和孔壁（bì）緊密結合，主軸（zhóu）上則可以薄塗顯示劑一層，以免其中（zhōng）混入纖維（wéi）物質。進而可以將 13 和 23 號瓦（wǎ）塊在主軸上安裝，且（qiě）對其前後軸承螺釘進行調整，以能夠保障前後軸承鬆緊性（xìng）相同。在將螺釘擰緊後，要最大化確保力度一致。將螺（luó）釘（dìng）進行合理調整後，可以依照（zhào）主軸回轉方（fāng）向進行轉動實施研點，且將主軸和瓦塊卸下（xià），對瓦塊實施徑（jìng）刮。以上操作反複實（shí）施，直到軸承表麵存（cún）在有緊密（mì）均勻的斑點，確保研點密度＞20 點，也就代表再次過程中精刮結束。對於瓦塊的瓦邊（biān）則可以盡可能刮低，可以確保在0.15-0.40mm，寬度保持在（zài） 3-5mm，為油鍥的形成提供便利。

以（yǐ）上操作結束（shù）後，可以對主軸（zhóu）和（hé）軸瓦等實（shí）施清洗，並將氧化（huà）鉻研磨劑塗在瓦塊上，操（cāo）作完成後再次將主軸（zhóu）和軸瓦裝配好，對主軸進行轉（zhuǎn）動實施研磨。關於轉動方向即為和主軸旋轉方（fāng）向相同，以此羅達軸瓦斑點，且將其表麵（miàn）粗糙度（dù）顯著降（jiàng）低。後可以將其再次實施拆洗和裝配，關（guān）於間隙的控製需要（yào）確保在 0.02-0.03mm，且擰緊（jǐn）軸承的前後螺釘（dìng），固定好相關零件。以上操作後將機床開動，進行（háng）1-2h 空運轉，在此過程中對軸承溫度時刻檢查，確保在60℃以下。同時也需要（yào）對一（yī）次軸瓦接觸點的均勻（yún）性和變化進行檢查，發現異常（cháng）立即重新進行處理，確保可以達到運行要求後才（cái）能夠適用。如果針對（duì）主軸頸研磨後，出現表麵粗糙度發生嚴重加（jiā）大情況下，需要對其實施拋光加工。

2.2、主軸修複及裝配

2.2.1、主軸修複

軸承間隙是通過螺母的鬆（sōng）緊對其（qí）調整，擰緊螺母則會收緊軸承彈性，因此想要保障具有均勻的間隙，則（zé）需要提升軸承變（biàn）形的均勻性，由此所得油膜壓力也會具有一定均勻性。另外在軸承外錐部三條筋的（de）要求為 1：20 錐度以及箱體錐孔接（jiē）觸精度（dù），這一操作能夠（gòu）有效確保軸承彈性變形中具（jù）備一定的均勻性。

主軸（zhóu）修複過程中，如果主軸超差不（bú）大，通過鑄鐵研磨套研磨即可實現（xiàn）。采用研磨套以及研磨（mó）粉和（hé）煤油調和製備成為研磨劑，從而針對主軸頸實施粗磨和細磨，且對其實施氧化鉻研磨膏對其實施拋光處理，以（yǐ）能夠確保軸徑表麵粗糙度可達到 Ra0.1μm，徑向跳動確保在 0.002mm以上。在修複過程中也需要針對（duì）軸（zhóu）承（chéng）實施修複，已經研磨結束的砂輪架體殼孔內可以壓入套筒。壓入（rù）後確（què）保套筒（tǒng）外徑和殼體孔齊過（guò）盈量保持在 0.01mm，之後即（jí）可以研磨套筒中的內孔，在此過程中可以為孔的錐度和軸承（chéng）外錐度（dù）接觸性提供保證（zhèng），接觸麵確（què）保（bǎo）在 80%以上。

在（zài）實際操作過程中，首先在砂輪架殼體（tǐ）內壓入前後軸承，並把調節螺母擰緊，在研磨過（guò）程中（zhōng）可以采用巴氏合金研磨棒（bàng），其（qí）外徑和研磨後主軸（zhóu）頸實（shí）際尺寸應該偏大，確（què）保在（zài） 0.05-0.01mm 範圍內。在對實施粗磨後，研磨機即（jí）為氧化鋁粉（fěn）混（hún）合煤油（yóu）製成的研磨機，最終對比軸承內孔尺（chǐ）寸（cùn）和主軸尺寸，兩者誤差保持在 0.02-0.04mm 範圍（wéi）內，同時也需要確保研磨出軸（zhóu）承原圓弧（hú）部分。在研磨（mó）過程中，想要防（fáng）範磨料在下部集中，從而導致出現單（dān）邊多研情況，N=nC/Pk 則需要垂直安裝砂輪架，確保研（yán）磨棒在運動過程中（zhōng）為上下（xià）垂直路徑，且需要存在緩慢旋轉，在此過程中要保證旋轉方向和砂輪架主軸工作旋轉（zhuǎn）方向相同；其次，氧化鋁係統微粉 W2.5 即為修複（fù）中（zhōng）的（de）拋光機，實（shí）施（shī）精研拋光，拋光結束後對軸承（chéng）和砂輪架仔細進行清洗（xǐ），確保不能取出軸承。

2.2.2、主（zhǔ）軸裝配

針對全部零件均實施航空氣候清洗工藝，且在端麵滑動軸承（chéng）上（shàng）安裝（zhuāng）和固定。全部成功安裝主軸和後（hòu）補止推軸承等相關零件後，要對（duì）其前後軸承間隙實施調整，以能夠確保在冷態下和主軸間間隙控製（zhì）在 0.005-0.012mm 範圍內。減小軸承（chéng）間隙後，要確保和相應（yīng）錐套三條（tiáo）圓弧向內實施一定（dìng）的壓（yā）縮，以能夠引起內孔圓弧出現微小（xiǎo）的（de）形變，基於此就能夠出現三角形的油楔，便於建構相（xiàng）應的動（dòng）壓潤滑。調整過程中，同時調節主（zhǔ）軸以及螺母，在（zài）將軸承收緊（jǐn）的基礎上，不（bú）斷的減（jiǎn）小主（zhǔ）軸和軸（zhóu）承之間的（de）間隙，逐漸降低為零（líng），達到這一（yī）要求（qiú）後則可以在螺母上標注（zhù）。之後（hòu）退轉出調節螺母（mǔ）為 N 格，對於主軸和軸承間的空隙要確保在想要要求下。想要對螺母上間隙消除，則可以將（jiāng）其退轉過程中多退出幾個，之後退到（dào）製定的 N 格要求上（shàng），其中 N的計（jì）算公式為：

N=nC/PK

在以上（shàng）公式中，N 為（wéi）調節螺母所（suǒ）需退轉格數；P 為調節螺（luó）母的螺距（jù），單位為 mm；C 為主軸軸承所需間隙，單位為 mm；n 為調螺母上圓周（zhōu）等分總格數。

2.3、主軸精（jīng）度的調整

通常想要恢（huī）複主軸精度，對其實施修（xiū）複（fù）即可。在針（zhēn）對主軸實施修複的時候，首先需要采用頂尖（jiān）在外圓磨床上將主軸頂住，且對主軸前後圓錐位置和軸（zhóu）徑部位圓跳動（dòng）進行檢（jiǎn）查，確保未出現超（chāo）差情況，確保沒有超差情況下則可以實施先研磨（mó）後拋光方式（shì）。如果發現存在有超差，先要磨削主（zhǔ）軸，在車（chē）床上實施磨削，以能夠通過軸徑定位實現（xiàn）對兩端中心孔的調整，之後繼（jì）續針對兩軸頸、軸肩端（duān）麵及兩圓錐麵實施磨削，要（yào）盡可能減少磨削量，直到確保最終精度以及表麵粗糙度均能夠滿足設計（jì）需求，在確保完成磨削工作後（hòu）對其實施研磨以及拋光。

針（zhēn）對前後軸承上的六個球麵螺釘實施（shī）調節過程中，存在有（yǒu）兩個（gè）具體的要求，其中分別為：第一，在前後兩隻工藝套中內孔四周，采用厚度為 0.02mm 塞尺對其（qí）實施插（chā）入檢查，針對主軸的四周均需要（yào）確保均可以插入塞（sāi）尺，以能夠保障（zhàng）主軸和體殼中（zhōng）心相同；第二，確保主軸（zhóu）和軸（zhóu）承間隙在 0.005-0.01mm 範圍內。可以（yǐ）采用百分表對其進行（háng）測量，確保百分表和主軸（zhóu）接觸，將主軸前端進行抬動即可以獲取百分表上的讀數，所顯示結果也就是軸承徑向空（kōng）隙。針對前後間隙實施測（cè）量和調整中與以上方法（fǎ）相同（tóng）。用手對（duì）主軸進行轉動，要達到（dào）輕（qīng）鬆無阻的效果，且對主軸徑向跳動、軸向竄動進行檢查，均確保（bǎo）是在 0.005mm 以內。

在（zài）完（wán）成（chéng）所有零件的安裝工作後，可以在軸承中加入磨頭（tóu）油以能夠實施空運轉試驗，以實現對軸承溫度變化實施檢測，確保溫度在 60℃以內，完成相應（yīng）的間隙調（diào）整（zhěng）後，可（kě）以（yǐ）對軸承薄壁變形均勻性實施檢測，在此過程中要仔細檢查。在對其實施測量過程中，主軸上母線上采用千（qiān）分（fèn）表進行接觸（chù）測量，按（àn）下主軸後將其緩慢鬆開，以能夠獲取千分表上檢測（cè）所得數據，即為主軸向下變化量。之後采用和主軸重量稍微偏大的（de）力，把主軸線上拉，以能夠獲取千分表上檢測所得數據，即為主軸向上變化（huà）量，檢測數（shù）據（jù）之和也就是軸承間隙。調整主軸以及軸承間隙後，需要有效檢測主軸徑（jìng）向（xiàng）圓跳動以及軸向竄（cuàn）動誤差，將其控製在0.002mm 範圍內。對於（yú）軸承連續空（kōng）運轉 2h，確（què）保溫（wēn）升（shēng）在20qc 以內，熱態下對主軸（zhóu）和軸承配合間隙再次實（shí）施檢測，通常確保在 0.002-0.003mm 內。試磨的（de）時候，主（zhǔ）要是對磨頭振動、溫（wēn）升、表麵粗糙度（dù）以及精度實施檢查，由（yóu）此（cǐ）也（yě）就可以（yǐ）實現對裝配質量的檢驗。

3、結束語

綜上，在對 M1432A 磨床砂輪主軸部件實施修複和調整後，確保確保軸（zhóu）承具有良好的運行狀（zhuàng）態，盡可（kě）能減少主軸運行的磨損，以此確保磨床具（jù）有良好的精度以（yǐ）及工（gōng）件加工的精度，以此顯著提升承載力，則可以顯著加大磨（mó）削深度，更有助於提升運行功效。在新時期新產品加工精度以及質量顯著提升基礎上，必（bì）須要對其實施良好的修複（fù）以及（jí）調整，以能夠提升加工精度基礎上，最大化延長磨床使用壽（shòu）命。

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