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一（yī）種（zhǒng）數控機床主軸錐孔自修磨的簡易（yì）方法

2022-6-1 來（lái）源：寧夏共享精（jīng）密加工（gōng）有限公司作者：趙彥（yàn）斌

摘要：介紹了一種數控機床主軸（zhóu）錐孔精度修複的方法。從解決問題著手，製作了一種簡易的電（diàn）動修磨裝置，采用數控機床雙軸走插補斜線（xiàn）的功能，對（duì）精度不符合要求的主軸錐孔進（jìn）行自磨修複。采用該方法修複（fù）數控機床主軸，維修周期縮短，維修成本也大大降低。

關鍵詞：數控機床；主軸（zhóu）錐孔；自修（xiū）磨裝置

０. 引言（yán）

數控銑（xǐ）床主軸錐孔起到向刀具傳遞機床扭（niǔ）矩和對（duì）刀具進（jìn）行精確定位（wèi）的關鍵作用，因此主軸錐孔的精度直接影響機床的性能和加工精度，是最重要的心髒部分。機床檢驗標準要求：主軸錐孔（kǒng）用檢棒檢驗，距主軸端麵近端跳（tiào）動０．０１ｍｍ，

距主（zhǔ）軸端麵３００ｍｍ處（chù）檢測跳（tiào）動０．０３ｍｍ。

但主軸錐孔容易（yì）損壞，日（rì）常使用過程中由於（yú）錐孔與刀（dāo）柄清潔（jié）不（bú）幹淨（jìng），主軸錐孔與刀（dāo）柄（bǐng）結合麵處存在雜（zá）物，在長期使用過程中雜物會導致主軸錐孔研傷；撞車以及刀柄夾持位置不正確（què）等原因也會造成主軸錐孔與刀柄之（zhī）間產生相對轉動，致（zhì）使主軸錐孔損傷，從而使（shǐ）主軸錐孔精度下降（jiàng）。為了解決這一問題（tí），本文介紹一種數控機床（chuáng）主軸錐孔精度修複（fù）的方法。

１.主軸錐孔精度修複的方法

主軸錐（zhuī）孔一旦出現精度不合格，目（mù）前完（wán）全有效的處理方法是：①更換一支新的主軸；②將整個主軸拆下來放到專業的磨床上去（qù）處理。第一種方法（fǎ）的費用特別且維修周期長；第二種方（fāng）法的費用低（dī）於第一種方法，但主軸的拆裝耗費人（rén）力，停機（jī）維修周期也（yě）長。

本文介紹的（de）這種維修（xiū）方法，完（wán）全顛覆了上麵的傳統解決方案，它采（cǎi）用一種（zhǒng）簡易的電動主軸錐孔自（zì）磨修複裝置，可以對各類數控機床主軸錐孔進行快（kuài）速精密磨削，可使主軸錐孔精（jīng）度複原９５％以上，同時能（néng）縮短設備停機時間、有效避免主軸拆裝而影響其原出廠精度（dù），並節約維修成本。

２.主軸錐孔自磨（mó）修複裝（zhuāng）置

２．１　裝置結構

該主軸錐孔自修（xiū）磨裝（zhuāng）置如圖１所示，它主要由底座１、回轉架２、皮帶輪３、電機４、鎖緊螺栓５、主軸組件６等（děng）部件組成。在該裝置的底座１中心設計有回轉架支撐軸承１３的安裝孔，回轉架２上設（shè）置（zhì）有安（ān）裝回轉架支撐軸承１３的安裝軸（zhóu）肩（jiān），用於安裝回轉架支撐（chēng）軸承１３；底座１上設計有（yǒu）環形Ｔ型槽，回轉架２上安裝的Ｔ鎖緊（jǐn）螺栓１０可在環形（xíng）Ｔ型槽內滑（huá）動，並能在任意角度（dù）使用鎖緊螺母９進行鎖緊。

擺動支撐軸承１４通過軸（zhóu）承壓蓋１５、螺栓１7安裝在回轉（zhuǎn）架２上（shàng）端的軸承（chéng）孔內，用於支撐擺動支撐（chēng）軸１６；主軸組件６安裝在擺動支（zhī）撐軸１６上（shàng），能實（shí）現±９０°的擺動，通過鎖緊螺栓５在任（rèn）意角度鎖緊；通過水平麵內的回轉和垂直麵內的擺（bǎi）動，可調整主軸組件６上的（de）主軸軸線方向，使（shǐ）得主軸軸線和待維修機床主軸錐孔的母線完全平行。驅動電機４通過（guò）螺栓安裝在（zài）主軸組件６的外殼（ké）上（shàng），動力通過皮帶輪３、皮帶１１驅動主軸組件的主軸旋轉，在該裝置主軸前端安（ān）裝磨削砂輪７，采用左（zuǒ）旋（xuán）螺母８壓緊，此處采用（yòng）左（zuǒ）旋螺母的（de）目的（de）是防止主軸旋轉過程中壓緊螺母鬆動。主軸組件如圖２所示，主要由主軸殼體（tǐ）１、主軸２、圓柱滾子軸承６和角接（jiē）觸球組合軸承（chéng）８等組成。角接觸球組（zǔ）合軸承８通過圓螺母７安裝在主軸２的前（qián）端軸承位，並用軸承壓蓋９、螺栓（shuān）３安裝到主軸殼（ké）體１上；從後端裝入圓（yuán）柱滾（gǔn）子軸承６，用圓螺母５固定軸承內圈，用軸承壓蓋４、螺栓３固定軸承外圈；安裝完成後測試主軸前端安裝砂輪位置（zhì）的徑向跳動，不能超過０．０１５ｍｍ，這樣才能保證磨削修磨的精（jīng）度。

２．２　裝置（zhì）使用方法

如圖１所示，使用機床Ｔ型螺栓將（jiāng）該裝置（zhì）固定在機床工（gōng）作台上；通過鬆開的鎖緊螺母９，手動實現回轉架及以上部分在水平麵內３６０°回轉；通過鬆開鎖緊螺栓５，手動（dòng）實現主軸組件部分（fèn）±９０°範圍內擺動；通過對以上兩個自由度的調整，使該裝置主（zhǔ）軸軸線與（yǔ）待修磨機（jī）床主軸錐孔的母線平行，完成裝置找正；通過數控機床的編程加（jiā）工功能使機床（chuáng）走出７∶２４（按照主軸錐孔母線的角度確定）的斜線，配合本裝置的旋轉磨削功（gōng）能，完成（chéng）主軸錐孔的自修磨加工。

修磨完成，在檢棒的（de）錐（zhuī）柄上塗上藍油，對新修磨的主軸錐孔進行接觸麵研合，若接觸麵大於７０％以上，再進（jìn）行主軸軸線跳動（dòng）檢測；若上述兩項（xiàng）精度中任何一項超（chāo）差，我們需要分析具體原因（yīn）並調整修磨機主軸擺（bǎi）動角度及數控機床運行程序的斜率，重複一次自修磨加工，直（zhí）至上述（shù）兩項精度檢測全（quán）部合格。

１－底座；２－回轉架；３－皮帶輪；４－驅動電機（jī）；５－鎖緊螺栓；６－主軸組件；７－砂輪；８－左旋螺母；９－鎖緊螺母；１０－Ｔ型鎖緊螺栓；１１－皮帶（dài）；１２－機床主軸；１３－回轉架支撐軸承；１４－擺動（dòng）支撐軸承；１５－軸承壓蓋１；１６－擺動支撐軸；１７－螺栓

圖１主軸錐孔自修磨裝置

１－主軸殼（ké）體；２－主軸；３－螺栓；４，９－軸承壓蓋；５，７－圓螺母６－圓柱滾（gǔn）子軸承（chéng）；８－角接（jiē）觸球組合軸承

圖２主軸組件（jiàn）剖視圖

３.結語

機床主軸錐孔（kǒng）精度修（xiū）複（fù）一直是行業（yè）內一（yī）大難題，該主（zhǔ）軸錐孔（kǒng）自磨修複裝置能低成本、快速修複機（jī）床主軸精（jīng）度，經濟效益較（jiào）好。我（wǒ）公司ＸＫ２４４０數控龍門銑、ＴＫ６９１６數控落地鏜銑床主軸錐孔精度超差，通過該裝置自磨修複後，錐孔精度（dù）均能達到（dào）合格範圍。

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