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一種數(shù)控機(jī)床主軸錐孔自修磨的簡(jiǎn)易方法

2022-6-1 來(lái)源：寧夏共享精密加工有限公司作者：趙彥斌

摘要：介紹了一種數(shù)控機(jī)床主軸錐孔精度修復(fù)的方法。從解決問(wèn)題著手，制作了一種簡(jiǎn)易的電動(dòng)修磨裝置，采用數(shù)控機(jī)床雙軸走插補(bǔ)斜線的功能，對(duì)精度不符合要求的主軸錐孔進(jìn)行自磨修復(fù)。采用該方法修復(fù)數(shù)控機(jī)床主軸，維修周期縮短，維修成本也大大降低。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；主軸錐孔；自修磨裝置

０. 引言

數(shù)控銑床主軸錐孔起到向刀具傳遞機(jī)床扭矩和對(duì)刀具進(jìn)行精確定位的關(guān)鍵作用，因此主軸錐孔的精度直接影響機(jī)床的性能和加工精度，是最重要的心臟部分。機(jī)床檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求：主軸錐孔用檢棒檢驗(yàn)，距主軸端面近端跳動(dòng)０．０１ｍｍ，

距主軸端面３００ｍｍ處檢測(cè)跳動(dòng)０．０３ｍｍ。

但主軸錐孔容易損壞，日常使用過(guò)程中由于錐孔與刀柄清潔不干凈，主軸錐孔與刀柄結(jié)合面處存在雜物，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中雜物會(huì)導(dǎo)致主軸錐孔研傷；撞車(chē)以及刀柄夾持位置不正確等原因也會(huì)造成主軸錐孔與刀柄之間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，致使主軸錐孔損傷，從而使主軸錐孔精度下降。為了解決這一問(wèn)題，本文介紹一種數(shù)控機(jī)床主軸錐孔精度修復(fù)的方法。

１.主軸錐孔精度修復(fù)的方法

主軸錐孔一旦出現(xiàn)精度不合格，目前完全有效的處理方法是：①更換一支新的主軸；②將整個(gè)主軸拆下來(lái)放到專(zhuān)業(yè)的磨床上去處理。第一種方法的費(fèi)用特別且維修周期長(zhǎng)；第二種方法的費(fèi)用低于第一種方法，但主軸的拆裝耗費(fèi)人力，停機(jī)維修周期也長(zhǎng)。

本文介紹的這種維修方法，完全顛覆了上面的傳統(tǒng)解決方案，它采用一種簡(jiǎn)易的電動(dòng)主軸錐孔自磨修復(fù)裝置，可以對(duì)各類(lèi)數(shù)控機(jī)床主軸錐孔進(jìn)行快速精密磨削，可使主軸錐孔精度復(fù)原９５％以上，同時(shí)能縮短設(shè)備停機(jī)時(shí)間、有效避免主軸拆裝而影響其原出廠精度，并節(jié)約維修成本。

２.主軸錐孔自磨修復(fù)裝置

２．１　裝置結(jié)構(gòu)

該主軸錐孔自修磨裝置如圖１所示，它主要由底座１、回轉(zhuǎn)架２、皮帶輪３、電機(jī)４、鎖緊螺栓５、主軸組件６等部件組成。在該裝置的底座１中心設(shè)計(jì)有回轉(zhuǎn)架支撐軸承１３的安裝孔，回轉(zhuǎn)架２上設(shè)置有安裝回轉(zhuǎn)架支撐軸承１３的安裝軸肩，用于安裝回轉(zhuǎn)架支撐軸承１３；底座１上設(shè)計(jì)有環(huán)形Ｔ型槽，回轉(zhuǎn)架２上安裝的Ｔ鎖緊螺栓１０可在環(huán)形Ｔ型槽內(nèi)滑動(dòng)，并能在任意角度使用鎖緊螺母９進(jìn)行鎖緊。

擺動(dòng)支撐軸承１４通過(guò)軸承壓蓋１５、螺栓１7安裝在回轉(zhuǎn)架２上端的軸承孔內(nèi)，用于支撐擺動(dòng)支撐軸１６；主軸組件６安裝在擺動(dòng)支撐軸１６上，能實(shí)現(xiàn)±９０°的擺動(dòng)，通過(guò)鎖緊螺栓５在任意角度鎖緊；通過(guò)水平面內(nèi)的回轉(zhuǎn)和垂直面內(nèi)的擺動(dòng)，可調(diào)整主軸組件６上的主軸軸線方向，使得主軸軸線和待維修機(jī)床主軸錐孔的母線完全平行。驅(qū)動(dòng)電機(jī)４通過(guò)螺栓安裝在主軸組件６的外殼上，動(dòng)力通過(guò)皮帶輪３、皮帶１１驅(qū)動(dòng)主軸組件的主軸旋轉(zhuǎn)，在該裝置主軸前端安裝磨削砂輪７，采用左旋螺母８壓緊，此處采用左旋螺母的目的是防止主軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中壓緊螺母松動(dòng)。主軸組件如圖２所示，主要由主軸殼體１、主軸２、圓柱滾子軸承６和角接觸球組合軸承８等組成。角接觸球組合軸承８通過(guò)圓螺母７安裝在主軸２的前端軸承位，并用軸承壓蓋９、螺栓３安裝到主軸殼體１上；從后端裝入圓柱滾子軸承６，用圓螺母５固定軸承內(nèi)圈，用軸承壓蓋４、螺栓３固定軸承外圈；安裝完成后測(cè)試主軸前端安裝砂輪位置的徑向跳動(dòng)，不能超過(guò)０．０１５ｍｍ，這樣才能保證磨削修磨的精度。

２．２　裝置使用方法

如圖１所示，使用機(jī)床Ｔ型螺栓將該裝置固定在機(jī)床工作臺(tái)上；通過(guò)松開(kāi)的鎖緊螺母９，手動(dòng)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)架及以上部分在水平面內(nèi)３６０°回轉(zhuǎn)；通過(guò)松開(kāi)鎖緊螺栓５，手動(dòng)實(shí)現(xiàn)主軸組件部分±９０°范圍內(nèi)擺動(dòng)；通過(guò)對(duì)以上兩個(gè)自由度的調(diào)整，使該裝置主軸軸線與待修磨機(jī)床主軸錐孔的母線平行，完成裝置找正；通過(guò)數(shù)控機(jī)床的編程加工功能使機(jī)床走出７∶２４（按照主軸錐孔母線的角度確定）的斜線，配合本裝置的旋轉(zhuǎn)磨削功能，完成主軸錐孔的自修磨加工。

修磨完成，在檢棒的錐柄上涂上藍(lán)油，對(duì)新修磨的主軸錐孔進(jìn)行接觸面研合，若接觸面大于７０％以上，再進(jìn)行主軸軸線跳動(dòng)檢測(cè)；若上述兩項(xiàng)精度中任何一項(xiàng)超差，我們需要分析具體原因并調(diào)整修磨機(jī)主軸擺動(dòng)角度及數(shù)控機(jī)床運(yùn)行程序的斜率，重復(fù)一次自修磨加工，直至上述兩項(xiàng)精度檢測(cè)全部合格。

１－底座；２－回轉(zhuǎn)架；３－皮帶輪；４－驅(qū)動(dòng)電機(jī)；５－鎖緊螺栓；６－主軸組件；７－砂輪；８－左旋螺母；９－鎖緊螺母；１０－Ｔ型鎖緊螺栓；１１－皮帶；１２－機(jī)床主軸；１３－回轉(zhuǎn)架支撐軸承；１４－擺動(dòng)支撐軸承；１５－軸承壓蓋１；１６－擺動(dòng)支撐軸；１７－螺栓

圖１主軸錐孔自修磨裝置

１－主軸殼體；２－主軸；３－螺栓；４，９－軸承壓蓋；５，７－圓螺母６－圓柱滾子軸承；８－角接觸球組合軸承

圖２主軸組件剖視圖

３.結(jié)語(yǔ)

機(jī)床主軸錐孔精度修復(fù)一直是行業(yè)內(nèi)一大難題，該主軸錐孔自磨修復(fù)裝置能低成本、快速修復(fù)機(jī)床主軸精度，經(jīng)濟(jì)效益較好。我公司ＸＫ２４４０數(shù)控龍門(mén)銑、ＴＫ６９１６數(shù)控落地鏜銑床主軸錐孔精度超差，通過(guò)該裝置自磨修復(fù)后，錐孔精度均能達(dá)到合格范圍。

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