浅谈CA6140车床主轴维修方法的改进

胡现丰

（广东省佛山市高明区技工学校机电教研组，广东佛山　528000）

　　摘　要：机床主轴是车床主轴箱的一个重要部件，其中轴类部件是车床的关键部件，在车床的运行过程中承受很大的载荷，所以主轴部件的精度对工件的精度和表面粗糙度能够起到决定性作用。本文着重研究机床主轴的维修方法，旨在提出一些维修方法的改进措施。为CA6140车床的性能提升做贡献。

　　关键词：CA6140；车床；主轴维修；改进措施

　　机床主轴是车床主轴箱的重要部件，它的正常运行关系到整个车床效能的发挥，因此对其维修应进行严格管理。本文针对一台已运行6年的CA6140机床进行研究，主轴旋转精度低于新机床，圆跳动高于国家标准，轴锥孔孔口磨损严重且明显。主轴前轴承和主轴箱后轴承磨损严重。尾架中心低于主轴中心大约0.05mm，套筒顶尖磨损严重。

　　1　CA6140车床介绍

　　CA6140是中型车床，主要加工回转类零件。工程中常用来车削内外圆柱面、圆锥面等。CA6140一般用于加工轴类、套筒类的回转表面。机床主轴作为较长轴类零件能够在主轴套筒中装夹上钻头等工具，从而使得机床的加工范围比以前增大。从中可以看出，机床主轴是机床的重要组成部分。

　　2　CA6140车床主轴的维修方法

　　2.1进行预检，主轴精度检测

　　用百分表或者检验芯棒对主轴轴颈径向跳动、主轴轴肩径向跳动、主轴锥孔径向跳动进行预检，看外圆磨损和跳动是否增加。一般误差保持在0.01%。

　　2.2主轴失效形式

　　主轴的失效形式一般是轴颈磨损，外表拉伤，同轴度误差和变形等。对主轴同轴度检查的方法主要是将主轴放在检验平板支撑架上，主轴后端装入堵头，堵头中心孔顶一个钢球，紧贴支撑板。这一检查中确保得到相应误差，轴肩截面跳动误差可以从千分表读出，一般应将同轴度控制在小于0.015mm。确保得出主轴锥孔中心线对其轴颈的径向圆跳动误差，主要通过在主轴锥孔内放置一个锥柄检验棒，将千分表触头分别触及两点，主轴回转，观察千分表，测得误差。

　　2.3拆卸主轴前进行几何精度检查

　　CA6140车床主轴的前后支撑处比较特别，分别装有双列短圆柱滚子轴承，主要目的是承受径向力。双列短圆柱滚子轴承的刚度和承载能力较大，且旋转精度较高。通过轴向移动主轴来调整轴承间隙，这样可以保证主轴回转精度达到Z佳高度，刚度也达到Z佳状态。通常做法是调整前轴承，需要调整后轴承的前提是调整前轴承无法达到标准。

　　2.4主轴维修的重要环节

　　2.4.1主轴精度的检查和修理

　　检查主轴精度有两种方法，一种是在V形架子上测量，另一种是在车床上测量，方法都是将前后轴颈分别放在V形架子或者车床上，主轴后端孔中放入一个中心孔堵头，接着在孔内放入一个钢珠，确保将钢珠顶住挡铁，这样才能控制主轴轴向进行移动。移动主轴，然后用千分表工具检查每个轴颈、轴肩、还有主轴锥孔相对轴颈的径向圆跳动和断面圆跳动。

　　修复的方法是通过镀铬或者刷镀的方式。

　　2.4.2主轴锥孔的检验和修复

　　将主轴锥孔内放入检验芯棒，用千分表工具的触头抵住芯棒两端，将主轴回转一周，然后测得其跳动的误差。修复分为轻微磨损修复和严重磨损修复，对于轻微症状可以用研磨棒修磨，或者用绞削，对于严重的症状就得需要可精磨。

　　对主轴轴肩支撑面进行检验，需要将千分表触头抵住轴肩，目的是稳定主轴，然后转动主轴测量误差。对其进行修复可以在总装之后进行精磨或精车。对主轴进行安装需要采用定向装配法，然后对其进行调整，松开调整螺母上的紧紧固定的螺钉，接着顺时针旋转螺母，使得轴承内圈沿着轴向转动，这个调整过程需要Z高转速时也不发生过热现象，即使手动转动也不能发生阻滞现象。Z后用千分表进行检验主轴径向跳动误差，如果跳动不好则需要调整轴承。

　　2.5主轴修复

　　2.5.1采用电镀修复方法

　　镀铬层的硬度高于其他材料，而且摩擦因数不大，相比于其他材料比较耐磨，比钢材料的导热率高40%，化学性能比较稳定，所以使用镀铬层能够长时间保持表面光泽，与车床表面的结合比较好。不过镀铬层承受载荷性能不好，容易受到冲击，然后破裂，而且镀铬层越厚，就越容易产生疲劳。

　　CA6140在使用镀铬层来修复主轴时候，应该修复零件尺寸，并对零件表面进行强化，比如零件磨损失去的一些尺寸进行补偿，不过要注意不应该过度补偿尺寸，要将镀铬层的厚度控制在0.03mm之内。因为镀铬层毒性较大，容易造成环境污染，修复过程中需采取一些防范措施，保护工作人员的人身安全。

　　2.5.2采用热喷涂修复法

　　采用热喷涂修复法可以采用很多材料，可以喷涂金属也可以喷涂合金等。涂层的厚度也可以灵活多变，一般是0.05～2mm之间。喷涂时工件具有比较低的温度，这样低的温度不会造成零件变形和组织变化，设备简单，工艺操作不复杂。但是喷涂层结合程度不高，开始喷涂前首先要进行毛糙处理，而这个处理可能损害零件的强度，并且多孔组织容易发生腐蚀。所以CA6140车床在主轴维修过程中采用热喷涂修复法不能应用在小零件表面，也不能对低冲击载荷的零件进行修复。以免发生腐蚀或者造成刚度降低。

　　2.5.3采用刮研修复方法

　　采用此修复方法看可以很容易的解决机械加工不容易解决的问题，将一般加工造成的误差消掉，因为它可以按照实际使用要求对工件刮研成特殊形状。由于刮研不是机械作业，所以工件尺寸等不会成为阻碍。刮研中表面接触点能够充分接触，研磨精度高。但由于采用人工修复，需要较多劳动力，效率较机械加工低。不过CA6140主轴维修时，对于一些导轨和相对滑动面之间出现的摩擦，还有部件与部件之间的摩擦都是通过此方法进行维修，大大提高了密封性。

　　3　修理后对部件的精度检查

　　对主轴精度进行检查可以在V形架子上或者车床上测量，方法如前所述。检查完之后要做好详细的记录跟踪，填好精度检验记录表。检查完毕后，进行试车验收，进行静态检查和动态检查，确保维修成功。

　　4　结语

　　如今机械制造业不断向着更高方向发展，对机床主轴的维护也成为一个重要方向，通过各种修复方法能够使得普通机床具有更好地加工精度，从而提高机床的生产效率。机床主轴是车床主轴箱的重要部件，其中轴部件是车床的关键部件，在车床的运行过程中承受很大的载荷，所以主轴部件的精度对工件的精度和表面粗糙度能够起到决定性作用。

　　参考文献

　　[1]郜戌琴，何涵跃，李有生，等.普通车床改为螺旋钻铤铣床的应用方案[J].新技术新工艺，2010（9）.

　　[2]李英，欧阳全会.C6132车床数控改造案例分析[J].武汉交通职业学院学报，2010（2）.
 

来源：《科技创新导报》2013年27期