機床滑動軸承修理的方法與技巧
機床滑動軸承修理的方法與技巧
單油楔滑動軸承機床主軸部件的修理主軸部件是機床的一個重要部件。但是如果在工作的過程中出現(xiàn)了故障那么該怎么維修呢?以下是學(xué)習(xí)啦小編為你整理的滑動軸承修理的方法，希望能幫到你。
滑動軸承修理的方法
一、滑動軸承的修理、裝配和調(diào)整
在傳統(tǒng)機床中由于主軸變速范圍不大，最高轉(zhuǎn)速偏低等原因，采用滑動軸承作為主軸軸承的較多。而在各類磨床上，雖然砂輪架主軸轉(zhuǎn)速較高，但因不需要經(jīng)常變速，故采用滑動軸承作為砂輪架主軸軸承的也很多。因此，滑動軸承在機床上的應(yīng)用可以簡略地歸納為兩種極端狀態(tài)：一種是用作不重要的或是低轉(zhuǎn)速，低載荷的主軸軸承;另一種則是用作高精度，高轉(zhuǎn)速、高載荷機床的主軸軸承。滑動軸承按其在工作條件下，軸在滑動軸承中運轉(zhuǎn)時的摩擦性質(zhì)以及潤滑油形成油膜壓力的條件，通常分為動壓型(動壓軸承)和靜壓型(靜壓軸承)兩種。前者靠主軸旋轉(zhuǎn)時將潤滑油帶入軸承間隙中，建立油膜壓力來平衡外部負(fù)載;后者靠外界油泵將壓力油輸入主軸與軸承間隙之間，以支承負(fù)載。近年來，隨著技術(shù)的進步，又發(fā)展了一種綜合動壓，靜壓軸承特點的軸承，稱為動靜壓軸承。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動時，潤滑油被帶入主鈾和軸承之間所形成的楔油縫隙中，由于縫隙逐漸變窄，使油壓升高，將主軸抬起而形成油楔。動壓軸承按照油楔形式，可分為單油楔滑動(動壓)軸承和多油楔滑動(動壓)軸承。
這兩種滑動軸承都必須在主軸和軸承之間存在偏心(或稱間隙)時，才有動壓效應(yīng)而形成油楔，且油楔位置隨著載荷的方向而變化。由于油膜剛性差，因此，主軸旋轉(zhuǎn)精度較低。當(dāng)主軸高速旋轉(zhuǎn)時，軸瓦在球面支承螺釘上可以自由擺動，以致潤滑油在主軸和軸瓦間形成油楔，產(chǎn)生油膜壓力來支承主軸負(fù)載。整體式變形軸承由五塊軸瓦相互以五片厚度為0.5～0.7mm的鋼片聯(lián)接成為一個整體。軸承背面的五條長筋都是圓弧形的，圓弧的曲率半徑小于箱體(或襯套)內(nèi)孔的半徑，因此軸承與箱體(或襯套)內(nèi)孔是以五條線接觸。并且各條長筋不在每塊軸瓦的中間(對稱)位置上，而是在主軸旋轉(zhuǎn)方向上偏過一個角度以便形成油楔。由于軸承的背部(即圓弧形背部)母線是1：20的錐體，因此當(dāng)軸承在箱體(或襯套)內(nèi)孔中作軸向移動時，可使軸承產(chǎn)生彈性變形，用以調(diào)節(jié)主軸與軸承之間的間隙，在它的內(nèi)孔中預(yù)先加工出阿基米德曲線油槽;使主軸和軸承之間形成斜楔，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生油膜壓力。
二、單油楔滑動軸承
單油楔滑動軸承依靠主軸旋轉(zhuǎn)時將潤滑油帶入主軸和軸承間隙中，產(chǎn)生動壓效應(yīng)而形成油楔。
(一)內(nèi)柱外錐形滑動軸承
國內(nèi)M7120型臥軸矩臺平面磨床砂輪架主軸就是采用的內(nèi)柱外錐形滑動軸承的，這種軸承的內(nèi)孔為圓柱形，外圓為圓錐形。在軸單的外回表面上開了許多條軸向槽，用于調(diào)整間隙時均勻收縮。槽的數(shù)量多少及分布情況對軸承內(nèi)孔均勻變形、圓度好壞有密切關(guān)系。另外，在軸承的軸向有一開通了的燕尾形槽，槽內(nèi)有吊緊螺釘，當(dāng)軸承間隙調(diào)整后吊緊該螺釘迫使軸承外圓緊貼襯套內(nèi)壁，彌補軸承收縮不均勻的現(xiàn)象，這種軸承的致命缺點在于調(diào)節(jié)主軸與軸承的間隙時，軸承須在箱體孔中作軸向移動，以迫使軸承內(nèi)孔收縮。另外，由于潤滑不良，主軸軸頸與軸承內(nèi)孔均會產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，甚至抱軸咬住。修理這種類型結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的主軸，一般至少要做到下列幾步：
(1)修復(fù)磨損后的主軸軸頸的圓度、錐度、表而祖糙度以及前后兩軸頸的同軸度。一般認(rèn)為用超精磨削修磨的主軸比采用研磨方法修復(fù)的主軸質(zhì)量好;
(2)用精密制造的錐體檢驗棒(套)檢查、修復(fù)箱休內(nèi)錐孔，使之達到整形公差要求;
(3)以箱體(或襯套)內(nèi)錐孔為基準(zhǔn)，修磨軸承外錐部，使軸承外錐部與箱體內(nèi)錐孔的接觸率不少于80%。精磨時，軸承套在外徑等于修磨后的主軸直徑的心棒上，軸承內(nèi)孔須調(diào)整至自由狀態(tài)下與心軸直徑滑動配合;
(4)砂輪主軸及袖承外錐部修復(fù)后，即可進行軸承內(nèi)孔的刮研。刮研時，用一根研磨棒代替主軸，研磨棒的尺寸分別按主軸修復(fù)后的實際尺寸和支承的內(nèi)孔尺寸制造。在刮研軸承內(nèi)孔達到接觸點要求后，使軸承內(nèi)孔尺寸調(diào)整至與研磨棒稍緊的滑動配合，這時，軸承就不再拆下，直接在箱體內(nèi)進行清洗。然后用氧化鉻作研磨劑對軸承進行研磨，以消除刮削寸的刀痕毛刺。正是由于這種類型的軸承結(jié)構(gòu)老化，調(diào)整時不易變形或不均勻變形，人們才設(shè)法在軸承的變形槽上下功夫，或加深加寬變形槽的尺寸;或在每條變形槽內(nèi)嵌入尺寸均等的竹片，以迫使軸承均勻變形：或開較多的軸向槽，使變形均勻程度有所改善，這實際上就成為以后多瓦變形軸承的基礎(chǔ)。
(二)內(nèi)錐外柱形滑動軸承
國內(nèi)M7120A臥軸矩臺平面磨床砂輪架主軸采用的內(nèi)錐外柱形滑動軸承的，這種結(jié)構(gòu)的主軸前后軸承均由內(nèi)錐外柱的滑動軸承支承，主軸軸頸為1：30的錐體，軸承的徑向間隙為0.005mm，由墊圈1來保證。主軸軸向負(fù)荷由止推墊圈3球形墊圈4及彈簧來承受，主軸系壓力潤滑，套筒2內(nèi)孔在裝止推墊圈3處，加工成有偏心量為0.8mm的槽，存油通過偏心槽被止推墊圈3擠入長孔，并分別壓進前后軸承，再從套筒2的槽部流回，形成自動循環(huán)。主軸轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生油膜，油膜厚度大于0.005mm(徑向)，將主軸推向前方使墊圈離開前軸承端面，以減少端面摩擦發(fā)熱。這種結(jié)構(gòu)存在的問題為：軸承為單油楔，軸心漂移量較大。油槽位置不合理，潤滑油在軸承內(nèi)循環(huán)較差，油膜剛度低，軸承溫升高。針對這些問題，在改進結(jié)構(gòu)中，對軸承內(nèi)孔開成形油楔，使主軸的強制潤滑和散熱條件得到改善。
機床的主要機械傳動部分的保養(yǎng)
主軸部件的維護與保養(yǎng)
主軸部件是數(shù)控機床機械部分中的重要組成部件，主要由主軸、軸承、主軸準(zhǔn)停裝置、自動夾緊和切屑清除裝置組成。數(shù)控機床主軸部件的潤滑、冷卻與密封是機床使用和維護過程中值得重視的幾個問題。
首先，良好的潤滑效果，可以降低軸承的工作溫度和延長使用壽命;為此，在操作使用中要注意到：低速時，采用油脂、油液循環(huán)潤滑;高速時采用油霧、油氣潤滑方式。但是，在采用油脂潤滑時，主軸軸承的封入量通常為軸承空間容積的10%，切忌隨意填滿，因為油脂過多，會加劇主軸發(fā)熱。對于油液循環(huán)潤滑，在操作使用中要做到每天檢查主軸潤滑恒溫油箱，看油量是否充足，如果油量不夠，則應(yīng)及時添加潤滑油;同時要注意檢查潤滑油溫度范圍是否合適。
為了保證主軸有良好的潤滑，減少摩擦發(fā)熱，同時又能把主軸組件的熱量帶走，通常采用循環(huán)式潤滑系統(tǒng)，用液壓泵強力供油潤滑，使用油溫控制器控制油箱油液溫度。高檔數(shù)控機床主軸軸承采用了高級油脂封存方式潤滑，每加一次油脂可以使用7～10年。新型的潤滑冷卻方式不單要減少軸承溫升，還要減少軸承內(nèi)外圈的溫差，以保證主軸熱變形小。
常見主軸潤滑方式有兩種，油氣潤滑方式近似于油霧潤滑方式，但油霧潤滑方式是連續(xù)供給油霧，而油氣潤滑則是定時定量地把油霧送進軸承空隙中，這樣既實現(xiàn)了油霧潤滑，又避免了油霧太多而污染周圍空氣。噴注潤滑方式是用較大流量的恒溫油(每個軸承3～4L/min)噴注到主軸軸承，以達到潤滑、冷卻的目的。這里較大流量噴注的油必須靠排油泵強制排油，而不是自然回流。同時，還要采用專用的大容量高精度恒溫油箱，油溫變動控制在±0.5℃。
第二，主軸部件的冷卻主要是以減少軸承發(fā)熱，有效控制熱源為主。
第三，主軸部件的密封則不僅要防止灰塵、屑末和切削液進入主軸部件，還要防止?jié)櫥偷男孤Ｖ鬏S部件的密封有接觸式和非接觸式密封。對于采用油氈圈和耐油橡膠密封圈的接觸式密封，要注意檢查其老化和破損;對于非接觸式密封，為了防止泄漏，重要的是保證回油能夠盡快排掉，要保證回油孔的通暢。 綜上所述，在數(shù)控機床的使用和維護過程中必須高度重視主軸部件的潤滑、冷卻與密封問題，并且仔細(xì)做好這方面的工作。
進給傳動機構(gòu)的維護與保養(yǎng)
進給傳動機構(gòu)的機電部件主要有：伺服電動機及檢測元件、減速機構(gòu)、滾珠絲杠螺母副、絲杠軸承、運動部件(工作臺、主軸箱、立柱等)。這里主要對滾珠絲杠螺母副的維護與保養(yǎng)問題加以說明。
(1)滾珠絲杠螺母副軸向的間隙的調(diào)整
滾珠絲杠螺母副除了對本身單一方向的進給運動精度有要求外，對軸向間隙也有嚴(yán)格的要求，以保證反向傳動精度。因此，在操作使用中要注意由于絲杠螺母副的磨損而導(dǎo)致的軸向間隙采用調(diào)整方法加以消除。
雙螺母墊片式消隙法：在兩個螺母的凸緣上各制有圓柱外齒輪，分別與固緊在套筒兩端的內(nèi)齒圈相嚙合，其齒數(shù)分別為Z1、Z2，并相差一個齒。調(diào)整時，先取下內(nèi)齒圈，讓兩個螺母相對于套筒同方向都轉(zhuǎn)動一個齒，然后再插入內(nèi)齒圈，則兩個螺母便產(chǎn)生相對角位移，其軸向位移量為：
式中Z1、Z2為齒輪的齒數(shù)，Ph為滾珠絲杠的導(dǎo)程。
(2)滾珠絲杠螺母副的密封與潤滑的日常檢查
滾珠絲杠螺母副的密封與潤滑的日常檢查是我們在操作使用中要注意的問題。對于絲杠螺母的密封，就是要注意檢查密封圈和防護套，以防止灰塵和雜質(zhì)進入滾珠絲杠螺母副。對于絲杠螺母的潤滑，如果采用油脂，則定期潤滑;如果使用潤滑油時則要注意經(jīng)常通過注油孔注油。
機床導(dǎo)軌的維護與保養(yǎng)
機床導(dǎo)軌的維護與保養(yǎng)主要是導(dǎo)軌的潤滑和導(dǎo)軌的防護。
(1)、導(dǎo)軌的潤滑
導(dǎo)軌潤滑的目的是減少摩擦阻力和摩擦磨損，以避免低速爬行和降低高溫時的溫升。因此導(dǎo)軌的潤滑很重要。對于滑動導(dǎo)軌，采用潤滑油潤滑;而滾動導(dǎo)軌，則潤滑油或者潤滑脂均可。數(shù)控機床常用的潤滑油的牌號有：L-AN10、15、32、42、68。導(dǎo)軌的油潤滑一般采用自動潤滑，我們在操作使用中要注意檢查自動潤滑系統(tǒng)中的分流閥，如果它發(fā)生故障則會造成導(dǎo)軌不能自動潤滑。此外，必須做到每天
檢查導(dǎo)軌潤滑油箱油量，如果油量不夠，則應(yīng)及時添加潤滑油;同時要注意檢查潤滑油泵是否能夠定時啟動和停止，并且要注意檢查定時啟動時是否能夠提供潤滑油。
(2)、導(dǎo)軌的防護
在操作使用中要注意防止切屑、磨?；蛘咔邢饕荷⒙湓趯?dǎo)軌面上，否則會引起導(dǎo)軌的磨損加劇、擦傷和銹蝕。為此，要注意導(dǎo)軌防護裝置的日常檢查，以保證導(dǎo)軌的防護。
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