无芯磨1010主轴的修复

张德隆

（合肥江航飞机装备有限公司，安徽合肥 230051）

无芯磨的用途广泛，对于轴类工件、尤其是光轴的加工，效率高、精度高、工艺方法简单，精度可达到圆度0.002 mm、圆柱度0.003 mm、粗糙度Ra0.2 μm。如此高的精度取决于它的主轴结构，其主轴是由浸在油中的6片瓦支撑的，当保养工作做得好的话，只需定时调整瓦与主轴的间隙即可使主轴长时间工作而不需要大修，延长维修周期，确保良好的经济效益。瓦浸在油中可以保证良好的润滑和维持瓦温度的稳定，有利于主轴的平稳运行，对于保证高精度的工件加工起到至关重要的作用。但是如果长时间不换油，由于温度使得润滑油变质，或是润滑油污染、缺油等原因，时间长了会使主轴上磨出沟槽及表面龟裂而报废，当主轴上磨出浅的沟槽如果沟槽深不大于0.2 mm左右，主轴基本上是可以修复的。因为0.2 mm的槽深大约只是渗碳层的1/4～1/3，在修复主轴前要先对主轴的中心孔进行修复，中心孔自身的精度应达到同轴度0.01 mm、粗糙度Ra0.2 μm，这个精度要求并不高也不难达到。

修复方法:将主轴顶在车床的主轴和尾座之间研一下，检查中心孔的情况，如果误差较大则用中心钻修，然后再研一下即可，用中心钻修中心孔时应用中心架支撑轴的一端，并用百分表找正轴的轴颈跳动在0.01～0.02 mm左右。修复了中心孔后便可以上磨床顶磨主轴的两轴颈及轴的凸台端面（端面轴承）。磨好的轴，轴颈同轴度由中心孔保证。轴颈的圆柱度应在0.003 mm以内。两轴颈的磨削量可视轴颈的磨损程度不同而定。轴颈凸台端面对轴颈的垂直度应在0.004 mm以内。其检测方法可在两个顶尖中间用千分表来检查，亦可架在两块V形铁上來检查。轴的几何精度是保证机床修复精度的重要指标。

另一个重要工作是对轴瓦的刮削。以往轴瓦的刮削通常是将主轴裝配在主轴箱内与轴互研，然后再拆出后刮点反复多次，非常麻烦。我们在修复轴瓦时做两个环，在环的圆周上按三等分作出3个与环轴线垂直的径向螺纹孔，然后将3只带凸球面的螺柱分别拧入3个螺纹孔中，并使螺柱的凸球面顶在有凹球面的轴瓦上将主轴装入，适当调整轴与瓦的接触力度。相对旋转主轴与环即可在轴瓦上研出亮点。用刮刀刮去亮点反复多次直到将瓦上刮出25点/平方英寸左右即可，非常方便。在刮点前将轴瓦与螺柱按照从主轴箱上拆出的位置做好标记。在整个刮削过程中始终保持这样的相互关系，并且在刮削结束后装配中也保持这样的对应关系。由于球头螺栓与轴瓦的球面可以自动调节之间的相互位置关系，使轴瓦的工作面与主轴自然贴合，因此自制的环状工装可以很好地模拟主轴在主轴箱内的状态，且不会影响修复后的主轴在主轴箱内的工作状态。

另一个关键的环节便是装配调整。将主轴及轴承瓦按拆出时的相互位置装入主轴箱内调整球面螺栓压在轴瓦上的力度使主轴能轻松地转动但又没有跳动的径向间隙，然后锁紧螺栓，尤其要注意的是，装配时一定要使主轴凸台的端面与主轴箱的端面轴承相贴合，并且调试好后主轴应能在弹簧作用下使这两个端面贴紧（即确保两个断面平行），否则，主轴高速旋转时会产生误差或是将主轴凸台端面研出沟槽破坏端面的轴承。装配好后开车运转，检查主轴箱的发热情況，千万別让主轴研死。开车半小时左右，如主轴箱温热，且主轴不抱死，跳动在0.002 mm左右即表明修理工作完成。