T6925/1 镗铣床主轴箱大修

张顺廷

(葫芦岛滨海水电大件制造有限责任公司，辽宁 葫芦岛 125004)

T6925/1 落地数显镗铣床是一台普通型卧式镗床，X 轴(立柱)17000 mm、Y 轴(主轴箱)6000 mm、Z 轴(滑枕)1500 mm、W 轴(镗杆)1500 mm。由于设备役龄已超过25 年。目前主轴箱内各部件运转情况不佳，主轴箱内个别齿轮、轴承、电磁离合器磨损严重，有较多部件必须进行更换，因此决定对主轴箱进行大修。

1 主轴箱故障现象

主轴共有4 个挡位，经常使用Ⅲ挡。主轴在升速过程中有丢转现象，加工工件过程中主轴有时自动停车故障。

主轴经常在Ⅲ档位置，主轴75 kW 直流驱动电动机升速，但主轴转速有时始终在一个速度转速下运行，转速肉眼很难辨别升速。分析原因:是否主轴变档有故障。查找变速4 个档位，变档油压正常，变档时齿轮啮合动作正确，变档无故障。进一步查找，发现75 kW直流电动机与主轴Ⅰ轴之间联轴器内部有异常响声，初步判断联轴器内部有故障。拆下直流电动机，发现Ⅰ轴端上的联轴器定位键已经滚键，Ⅰ轴上键槽已损坏，同时联轴器上的键槽也已损坏。

由于T6925/1 镗铣床加工产品任务繁重，处理方案是:在Ⅰ轴已坏键槽180°位置重新加工一个键槽，磨削Ⅰ轴上固定联轴器位置，根据Ⅰ轴尺寸，重新配制一个联轴器。

由于原始设计问题，Ⅰ轴外端面上未加工拔卸孔。在拆卸主轴Ⅰ轴时，在Ⅰ轴端面上焊接一个M12 螺栓，再用拔卸器，将Ⅰ轴整体拔出。拆卸Ⅰ轴上24×5 mm 齿轮时，由于联接的比较紧，因此用油压机将齿轮卸下。

加工完联轴器后，安装Ⅰ轴齿轮时，由于齿轮与Ⅰ轴过盈配合。将齿轮、Ⅰ轴联接部位用细砂纸反复砂磨，不能将齿轮安装到位，因此决定将齿轮加热安装。由于经验不足，用气割火焰在齿轮上方烘烤，因齿轮受热不均，齿轮未能安装到位，还有受阻部位。因此决定用小型80 t 油压机点压，将齿轮压到位。

在未检查Ⅰ轴轴径跳动、齿轮齿顶跳动及齿轮端面跳动情况下，将Ⅰ轴系安装完毕。当主轴旋转过程中，发现在Ⅰ轴与Ⅱ轴齿轮之间有“咯、咯、咯”间断金属撞击声音，速度越高声音越大。由于镗铣床任务较重，决定先加工产品，准备好更换主轴Ⅰ轴系所有部件后，再对主轴箱进行一次大修。

出现金属撞击声音原因分析:①在安装Ⅰ轴上齿轮时，不能用火工烘烤齿轮，因为用火工烘烤，温度控制不准，容易造成温度过高，改变了齿轮材质，严重影响部件使用寿命，同时也造成不必要的损失。②Ⅰ轴上齿轮属于变位齿轮，要求Ⅰ轴与Ⅱ轴齿轮咬合紧密，跳动很小，用小型80 t 油压机点压，控制不住齿轮安装定位精度。③安装精度高的齿轮、轴承等部件，可以用特殊加热设备，如:轴承智能加热器;或安装件与润滑油同时加热办法，润滑油温度可加热到230 ℃左右，让被安装件膨胀到一定尺寸后，即可安装到位。

2 主轴箱大修前检测

(2)主轴Ⅰ轴上24×5 mm 齿轮齿顶跳动0.22 mm，端面跳动0.10 mm，轴径跳动0.02 mm，齿轮齿面发生敲击性点蚀研损。分析原因是:用小型80 t 油压机点压齿轮，控制不住齿轮安装定位精度，造成Ⅰ轴齿轮齿顶跳动严重超差。将主轴齿轮调到4 档位置，扳动Ⅱ轴齿轮，发现在Ⅰ轴与Ⅱ轴之间齿轮一周内有一硬点存在，必须用力，才能扳过此点。

(3)Ⅱ轴上啮合59×5 mm 齿轮，齿面也发生齿面点蚀损坏现象，Ⅱ轴轴径跳动0.05 mm，齿轮齿顶跳动0.05 mm，Ⅱ轴齿轮接触不好。

(4)主轴Ⅲ轴检查正常。Ⅲ轴轴径跳动0.02 mm，齿轮跳动0.05 mm。Ⅲ轴是花键轴，Ⅲ轴内侧轴承支架脱开松动。

(5)Ⅳ轴检查发现箱体内端轴承保持架松动，间隙变大。

(6)检查中发现镗杆、滑枕无手动进给。

(7)镗杆、滑枕移动运行不均，有窜动。

(8)滑枕移动时反映速度慢，有时正反来回点动后，移动正常。

更换部件准备期定为1 个月。

3 处理方案

(1)针对主轴箱箱体轴孔超差，因现场没有可以加工主轴箱箱孔尺寸及保证精度的设备，决定在轴承外径镀金属铬，补偿轴承安装尺寸链。

(2)更换Ⅰ轴、24×5 mm 齿轮、1 套联轴器、两端轴承，在Ⅰ轴外端面加工一个M16 拔卸孔。

(3)Ⅱ轴59×5 mm 齿轮，用角向砂轮机安装细砂轮片打磨，修复齿面。

(4)更换Ⅲ轴、Ⅳ轴轴承。因Ⅳ轴轴承定位端盖被主轴箱尾部压住，更换轴承，需解体主轴箱与主轴箱尾部。

(5)解体镗杆及滑枕手动进给系统，修复手动进给机构。

(6)解体镗杆及滑枕传动系统。检查镗杆、滑枕传动丝杠、丝母配合间隙，如果丝母与丝杠配合间隙超差，则需将镗杆、滑枕丝杠在车床上修复间隙后，再检修加工两套丝母副。

(7)滑枕移动的7.5 kW 直流电动机运转正常，但有时滑枕不移动。滑枕传动系统:①滑枕与镗杆移动共用一套驱动装置6RA27;②滑枕与镗杆变速共用2套电磁离合器——Ⅰ档与Ⅱ档，型号为DLM3-25，标配是花键;③镗杆与滑枕选择电磁离合器，型号为DLM3-40，标配是花键。

检查:滑枕与镗杆移动共用一套驱动装置6RA27，镗杆移动正常，说明驱动装置6RA27 工作正常。滑枕与镗杆变速共用2 套电磁离合器——Ⅰ档与Ⅱ档，镗杆运转正常，说明Ⅰ档与Ⅱ档离合器正常。测量选择滑枕、镗杆电磁离合器电压为+21 V 偏低，重新检修及调整+24 V 电源后，滑枕移动稍有好转，但故障仍然出现。

用万用表检查电阻阻值一致，但用大一点螺丝刀检查4 套离合器，发现选择滑枕离合器电磁磁力偏小。当选择滑枕离合器得电时，用螺丝刀能撬动，其他3 套离合器吸力较大。说明此套离合器内部有故障，处理方案是更换选择滑枕离合器。

4 主轴箱拆卸过程中出现的问题

(1)主轴Ⅰ轴上24×5 mm 齿轮已打掉一个齿，断面现象不是一次断裂，断面中间有一条横向裂缝。通过断面裂痕分析原因:①是否原有材质锻件存在隐患;②齿顶端跳严重超差，齿轮受力不均，由于撞击将齿撞掉，分析原因是后者。

(2)解体镗杆及滑枕手动进给系统，发现固定进给手轮齿轮组弹簧内卡已损坏，造成手轮进给有时齿轮卡不到合适位置，造成手轮不能使用。重新更换弹簧内卡后，手轮使用功能正常。

(3)Ⅱ轴轴承外圈与端盖未接触，通过测量间隙为3.9 mm。为了防止出现部件损毁故障，重新加工一个外径Ф160 mm、内径Ф128 mm、厚3.9 mm 的垫圈，消除间隙，保证Ⅱ轴系运转正常。

5 安装及技巧

(1)镗杆、滑枕丝杠、丝母研配:镗杆、滑枕丝杠、丝母有磨损，在车床上重新对两根丝杠梯形螺纹进行精加工。大约单边去掉0.10 mm 左右，达到标准后，再根据丝杠尺寸修理前、后对合的铜螺母，调整好丝杠、丝母间隙后把紧。

(2)Ⅰ轴系安装:主轴Ⅰ轴系有1 根轴、2 个轴承、1 个24×5 mm 齿轮。因为Ⅰ轴齿轮与Ⅱ轴齿轮啮合精度高，因此安装时要小心谨慎。

由于主轴箱箱体本身已磨损，通过之前测量固定Ⅰ轴内侧轴承箱体轴承孔圆度超过0.09 mm，外侧箱体轴承孔圆度为0.07 mm，但不是椭圆。因此将两套轴承外表面各镀一层金属铬后，重新在磨床上磨圆。安装时，两套轴承重新与箱体研配，使其接触均匀，保证其有足够紧力。

由于Ⅰ轴与24×5 mm 齿轮是过盈配合，过盈配合量应在0.15～0.02 mm 内。将轴和齿轮接触部位用细砂纸研磨后，用两根铜棒均匀敲击齿端，将齿轮敲击到应有位置。

先将Ⅰ轴内侧轴承安装到位，再用铜棒敲击Ⅰ轴系外侧轴承，使其均匀受力，并保证整体平稳运行，不能发生偏移。敲击到位后，再用铜棒上下、前后敲击Ⅰ轴外端面，保证两套轴承内部有初始间隙。将Ⅰ轴侧联轴器安装好，用手扳动联轴器，保证带动主轴整套齿轮啮合轻松，受阻力达到最小状态。

(3)滑枕丝杠安装:滑枕丝杠与滑枕齿轮箱相接，中间有连接方键，对孔较难。如果先将滑枕丝杠末端传动装置与滑枕侧壁连接固定好后，再对应丝杠前端与齿轮箱连接，用管钳子扳动丝杠，很难将丝杠前端与齿轮箱连接好。办法是将滑枕丝杠前端与齿轮箱先连接好，再固定滑枕丝杠末端传动装置，这样安装，方便准确快捷。

(4)镗杆丝杠安装:镗杆丝杠在镗杆内部，前端是支撑轴承，轴承外圈斜角度大，为了方便安装。安装镗杆丝杠方法是:先将丝杠传动装置连接调整好间隙，整套传动装置固定到位后，直接用管钳子旋转丝杠末端，直至发现镗杆前端有移动，说明镗杆丝杠前端轴承已经镶嵌到轴承座内。而如果先安装丝杠前端轴承进入轴承座内，则很难安装到位。

6 安装过程中出现的故障

(1)主轴C1000964 推力轴承安装太紧:推力轴承第一次整体安装到位后，发现用手板动Ⅱ轴齿轮时，板不动。主轴推力轴承前后总共有4 套轴承，轴承之间应留有0.02 mm 间隙。如果将推力轴承调整过紧，造成主轴旋转受阻。因此重新调整、敲击推力轴承、配合轴承及连接部件，间隙调到适当。扳动Ⅱ轴齿轮时，主轴跟着旋转，并且有一定的惯量，拧紧、压紧螺钉后，主轴旋转较为轻松为止。

(2)镗杆制动离合器冒烟损坏:主轴箱大修后，出现镗杆制动离合器发热，最后出现冒烟现象。查找原因:镗杆与滑枕驱动装置是一套6RA27，要求镗杆动，滑枕固定制动;滑枕动，镗杆制动。镗杆与滑枕制动通过本身安装的电磁离合器DLM3-25A 制动，位置相邻，都在主轴箱末端。由于主轴箱大修过程中，连接制动的电磁离合器线号未绑紧，造成线号脱落。安装时将镗杆与滑枕制动电磁离合器接线连接错误，造成镗杆移动时镗杆制动，滑枕移动时滑枕制动故障。同时7.5 kW直流电动机运转声音沉闷，电磁离合器内摩擦片受磁力作用相互摩擦发热，因此离合器出现冒烟故障。重新更换电磁离合器，正确连接接线后，故障排除。

7 结语

(1)在安装齿轮时，不能用火工烘烤，因为火工温度掌握不准，同时温度过高改变了齿轮材质，严重影响部件使用寿命。安装齿轮也不能用油压机点压，因为控制不住齿轮走向及精度要求。

(2)丝杠、推力轴承安装时，注意安装方案的准确无误，否则会引起不必要的返工。

(3)T6925/1 镗铣床主轴箱大修后，主轴传动系统阻力小、噪声小，达到预期目的。