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精密主轴的安装调整

来源:http://www.lymoke.com/news/62.html发布时间:2014-08-07

   精密数控机床主轴普遍使用多列角接触球轴承,其结构复杂,装配技术要求 高。很多企业还没有开展对该类主轴的维修保养工作,一旦出现故障.就不得不依靠机床制造厂来维修,这样维修成本高,维修 时间长。
   数控车削中心可以加工各种复杂形面的零件,主轴转速5000r/ min,主轴回转精度0.003ram,加工工件圆度0.007ram,表面粗糙度0.0025txm.为了满足机床功能,主轴是空心轴,前端支承由三个C级角接触球轴承组成 ,后端支承由两个 D级角接触球轴承组成,两组轴承反向安装.用外隔环和两端法兰定位紧固轴承外圈,用内隔环和主轴台阶定位轴承内圈,用螺母来紧固轴承内圈及调整主轴轴向窜动。 外 隔环长度尺寸比内隔环长度尺寸大些,旋转螺母,轴承内圈在轴上移动,移动到轴承内圈端面与内隔环端面接触而定位,这时就可消除轴承游隙,钢球与滚道产生正压力,给轴承加上预加负荷,轴承就可既承受径向负荷又承受轴向负荷。径 向负荷通过 内圈、钢球 、外圈传到轴承座上。正轴 向负荷P正 通过前轴承 内圈 、钢球 、外圈传到外 隔圈上 ,又通过外隔圈传到后轴承外圈 ,进而传到后法兰端盖上。负轴 向负荷P通过后轴 承内圈、钢球、外圈传到外 隔圈上,又通过外隔圈传到前轴承外圈 ,进而传到前法兰端盖上。该主轴部件结构较复杂 ,轴承精度极高。
   角接触球轴承必须在适当预加负荷下工作,如果预加负荷不够 ,钢球就不在正确的轨道里运动,主轴回转精度差 、振动大 、易发热 。如果预加负荷过大,钢球与轨道的接触应力加大,局部变形量大,摩擦 阻力剧增,即使在较低的转速下运 转 ,发热量也非常大,容易烧蚀轴承。预加负荷的大小影响主轴的性能和轴承的使用寿命。如果内外隔环长度尺寸确定不正确,当外隔环长度尺寸 h 小于等于内隔环长度尺寸h自时,旋转轴上螺母时,内圈与外圈不发生相对移动 ,轴承游隙不能消除 ,使得一端轴承未预紧 ,该端就不能承受轴向力 ,轴承间隙大,影响主轴回转精度。当外隔环长度尺寸 h 大于内隔环长度尺寸h ,旋转轴上螺母 ,内圈就可轴 向并 紧移 动 ,消除轴 承游 隙 , 螺母最大移动量 S = h 外 - h ,轴承制造时保证了前支承三个轴承的游隙一样,由于外 隔环长度尺寸大于内隔环,螺母并紧后 ,就把前后轴承都 预紧 ,达到轴承使用预加负荷 ,提高主轴部件的回转精度 ,保证正常承载能力,延长轴承的使用寿命。
   如果轴承的预加负荷初始就加到使用时所需要的负荷,就使滚道和滚动体产生较大变形,由于新轴承还未经过跑合,滚道和滚动体存在早期磨损现象,在运转过程中,将产生剧烈磨损和发热 ,损坏轴承 。为了避免这种情况发生,必须分阶段逐步调小主轴的轴向窜动。更换新轴承后 ,调试初期,加到轴承上的预加负荷要小些,滚道和滚动体变形小 ,主轴轴 向窜动量可为 0.0 1 r a m ,主轴转速在 1500r/min时,工作一周时间 ,观查轴承温升的情况。调试中期,如果初期使用时,轴承温升正常,可并紧螺母,加大预加负荷,主轴轴向窜动量可调为0。005mm ,主轴转速在3000d min 时 ,工作一周时间, 观查轴承温升 隋 况 。调试后期 , 如果 中期使用时 ,轴承温升正常,可并紧螺母 ,再次加大预加负荷,主轴轴向窜动量可调为 0.003ram,主轴转速在 5000dmin 正式工作, 要经常观查轴承温升 , 温升不得超过 3 0 ℃,主轴径向跳动要 < 0 .O03mm 。

主轴轴承采用高速润滑脂 。润滑脂在轴承出厂前已涂好 ,在装配时注意保护润滑层,注意清洁 ,防止灰尘掉到轴承里 。使用热装 和冷装时 ,不得加热或冷却轴承,加热轴承就使得润滑脂流失 ,冷却轴承就可能使内外圈变形以及产生冷裂现象 ,只能加热或冷却与之相配的零件 。

对于精密主轴部件 ,充分理解其结构和工作原理 ,仔细测量各主要零件 的技术状态 ,正确地选择轴承的圆周装配方位,提高了主轴 的回转精度 。通过修配 内外隔环长度尺寸 ,加给轴承理想的预加负荷 ,保证其正常承载能力,延长轴承的使用寿命。分阶段逐 步调整主轴的轴向窜动,避免了轴承早期损坏 。在装配过程中 ,时时注意保护轴承润滑层 ,避免了人为失误情 况发生 。修复后的主轴部件恢复到原出厂精度。维修人员做到了在细节技术方面精心处理 ,采用普通方法维修和保养精密数控机床主轴 ,提升了企业技术进步 。

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