采用互换法拆装CA6140型卧式车床主轴

周佩秋

摘要：主轴是车床的关键部件，其旋转精度、刚度和抗振性对工件的加工精度及表面粗糙度有直接影响。互换法装配过程简单、效率高，维修方便。针对CA6140型卧式车床主轴拆卸的方法、步骤及主轴轴承游隙的调整、在使用中主轴损伤后要进行拆卸修复以及修复主轴轴颈的原则进行阐述。

关键词：互换法 拆装 调整 修复

中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（c）-0089-02

1 互换法

互换法所装配的同一种零件能互换装入，装配时可以不加选择，不进行调整和修配。这类零件的加工公差要求严格，它与配合件公差之和应符合装配精度要求。其优点是装配质量稳定可靠（装配质量是靠零件的加工精度来保证）；装配过程简单，装配效率高；易于实现自动装配，便于组织流水作业；产品维修方便。不足之处：当装配精度要求较高，尤其是在组成环数较多时，组成环的制造公差规定得严，零件制造困难，加工成本高。

2 拆卸CA6140型卧式车床主轴

2.1 拆装卡盘

主轴前端采用短锥法兰式结构与卡盘连接，如图1所示。

安装时，使事先装在拨盘或连接盘4上的四个双头螺柱5及其螺母6通过主轴肩及锁紧盘2的圆柱孔，然后将锁紧盘2转过一个角度，双头螺柱5处于锁紧盘的沟槽内，并拧紧螺钉1和螺母6，就可以使卡盘或拨盘可靠地安装在主轴的前端。这种结构装卸方便，夹紧可靠，定心精度高；主轴前端悬伸长度较短，有利于提高主轴组件的刚度。

连接盘前面的阶台面是安装卡盘8的定位基面，与卡盘的后端面和阶台孔（俗称止口）配合，以确定卡盘相对于连接盘的正确位置。通过三个螺钉9将卡盘与连接盘连接在一起。这样，主轴、连接盘、卡盘三者可靠地连为一体，并保证了主轴与卡盘同轴心。图1中端面键3可防止连接盘相对主轴转动，是保险装置。螺钉7为拆卸连接盘时用的顶丝。

2.2 拆装CA6140型车床主轴组件

主轴拆卸过程中，充分研讨主轴的结构特点、工作原理、各零件的功用。应特别注意滚动轴承的位置及推力轴承的松紧圈朝向；注意零件的相互位置关系，做好记录。

随时清洗拆下的零件，掌握零件的清洗操作及方法的选择。

注意检查零件的表面磨损状况及缺陷。

拆卸主轴时，必须注意以下事项：

拆卸前，应熟悉拆卸部位的装配图和有关技术资料，了解拆卸部位的结构和零件之间的配合情况。

拉卸前，应仔细检查轴和轴上的定位件、紧固件等是否已经完全拆除，如弹性挡圈、紧定螺钉等。

根据装配图确定轴的正确拆出方向。拆出方向一般是轴的小端、箱体孔的大端、花键轴的不通端。拆卸时，应先进行试拔，可以通过声音、拉拨用力情况与轴是否被拉动来判断拉出方向是否正确。待确定无误时，再正式拉卸。

在拉拔过程中，还要经常检查轴上零件是否被卡住而影响拆卸。如轴上的键容易被齿轮、轴承、垫套等卡住；弹性挡圈、垫圈等也会落入轴槽内被其他零件卡住。

在拉卸轴的过程中，从轴上脱落下来的零件（如齿轮等）要设法接住，避免落下时零件损坏或砸坏别的零件。

3 主轴轴承游隙的调整

滚动轴承的游隙不能过大，也不能过小。游隙过大，将使同时承受负荷的滚动体减少，单个滚动体负荷增大，降低轴承寿命和旋转精度，引起振动和噪声。受冲击载荷时，尤为显著。游隙过小，则加剧磨损和发热，也会降低轴承的寿命。因此，轴承在装配时，应控制和调整合适的游隙，以保证正常工作并延长轴承使用寿命。其方法是使轴承内、外圈作适当的轴向相对位移。如向心推力球轴承、圆锥滚子轴承和双向推力球轴承等，在装配时以及使用过程中，可通过调整内、外套圈的轴向位置来获得合适的轴向游隙。

据图2所示主轴装配图，前轴承径向间隙的调整方法如下：首先松开主轴前端螺母14，并松开前支承左端调整螺母11上的锁紧螺钉10。拧动螺母11，推动轴套12，这时D3182121型轴承的内环相对于主轴锥面作轴向移动，由于轴承内环很薄，而且内孔也和主轴锥面一样，具有1∶12的锥度，因此内孔在轴向移动的同时作径向弹性膨胀，从而调整轴承的径向间隙或预紧程度。调整妥当后，再将前螺母14上和支承左端调整螺母11上的锁紧螺钉10拧紧。后支承中轴承4的径向间隙，轴承5的轴向间隙是用螺母1同时调整的，其方法是：松开调整螺母1上的锁紧螺钉2，拧动螺母1，推动轴套3、轴承4的内环和钢球，从而消除轴承4的间隙；拧动螺母1的同时，向后拉主轴承5及轴承套6，从而调整轴承5的轴向间隙。

主轴的径向跳动及轴向窜动允差都是0.01mm。主轴的径向跳动影响加工表面的圆度和同轴度，轴向窜动影响加工端面的平面度或螺纹的螺距精度。当主轴的跳动量（或者窜动量）超过允许值时，一般情况下，只许适当地调整前支承的间隙，就可使主轴跳动量调整到允许值之内。如径向跳动仍达不到要求，再调整后轴承，中间轴承一般不调整。

4 主轴轴颈的修复

主轴经长期使用，在多种原因作用下，会发生失效。轴常见的失效形式主要有：轴颈磨损、点蚀、塑性变形和断裂破坏等。

4.1 主轴支承轴颈部位的修复原则

主轴支承轴颈部位有下列情况时，均应进行修复。

（1）表面粗糙度比原设计粗一级或者Ra值大于1.6μm。

（2）圓度误差及圆柱度误差超过原设计允差50%。

（3）前、后支承轴颈处的径向圆跳动误差超过允许值。

（4）圆锥孔磨损，可以修磨。修磨后端面位移量一般要求不得超过圆锥孔的锥度号。

（5）主轴的螺纹损坏，一般可修小外径，螺距不变。

（6）主轴有严重伤痕、弯曲、裂纹或修理后不能满足精度要求时，必须更换新件。

4.2 轴颈磨损与损伤的修复

轴颈磨损后，往往使径向尺寸减小，形状误差增大，表面粗糙度变粗。对于磨损不大的轴颈，最常用、最简单的修复方法是用可调研磨套进行研磨和用研磨板进行研磨。可调研磨套对轴颈进行研磨，可以明显提高轴颈的椭圆度、锥度等几何精度和细化表面粗糙度。用研磨板对轴颈进行研磨，可消除轴颈的母线直线度误差，使工件获得精确的尺寸和很细的表面粗糙度。但是，不能减小其已有的椭圆度误差，反而会有增大的趋势。轴类零件局部损伤，可利用锉削方法进行局部修复。

机械装配是机器制造和修理的重要环节，装配工作的好坏对机器的效能、修理的工期、工作的劳力和成本等都起着非常重要的作用。法无定法，贵在得法。

参考文献

[1] 张怀凤，孙满社.车床主轴精度的修复[J].设备管理与维修，2012（6）.

[2] 良贵.机械设计手册第八版[M].北京：高等教育出版社，2005.

[3] 轶名.洗煤厂中减速器的日常维护与故障分析处理[EB//OL].百度文库工程科技，http：//wenku.baidu.com.