謝宇明,李海印,韓曉丹
(中航工業(yè)哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限公司,黑龍江 哈爾濱 150066)
MM582螺紋磨床是磨削絲錐、絲準(zhǔn)量規(guī)和其他螺紋的設(shè)備之一,而其設(shè)備主要部件磨頭機(jī)構(gòu)是確定磨削螺紋好壞的關(guān)鍵。只有主軸磨頭精度好,才能磨出合格產(chǎn)品,由于該機(jī)床是20世紀(jì)50年代設(shè)備年久失修,磨頭機(jī)構(gòu)主軸、軸承(滑動(dòng))嚴(yán)重磨損,直接影響磨床工作精度。為了恢復(fù)磨頭質(zhì)量,要對(duì)磨頭機(jī)構(gòu)進(jìn)行徹底大修。
經(jīng)分解前對(duì)磨頭機(jī)構(gòu)主軸幾何精度檢查,它的徑向跳動(dòng)達(dá)0.025mm,軸向端面跳動(dòng)達(dá)到0.02mm,根據(jù)上述測(cè)量確定磨頭主軸與前后軸承(滑動(dòng))磨損很大,主軸與前后滑動(dòng)軸承間隙過大,對(duì)磨頭機(jī)構(gòu)進(jìn)行分解并檢查各個(gè)部件的磨損程度,主軸精度、粗糙度不好,軸承嚴(yán)重磨損。根據(jù)要求軸承內(nèi)孔φ70H7/g6,表面粗糙度Ra0.2μm,相配合主軸硬度在59HRC,由于磨頭前后軸承孔幾何尺寸和形狀精度要求較高、粗糙度要求高,所以對(duì)其前后軸承進(jìn)行研磨修理,更換新的主軸。
研磨工具是保證被研磨零件綜合精度的重要因素,要求研具材料的組織結(jié)構(gòu)應(yīng)細(xì)密均勻,避免研具產(chǎn)生不均勻磨損而影響被研零件的質(zhì)量。根據(jù)具體情況,決定選用HT21-40灰口鑄鐵作研具材料,因?yàn)樗雀?、不易變形、潤滑性能好、磨耗較慢、硬度適中,便于加工而且研磨劑易涂布均勻,所以研磨效果較好。
研磨劑是由磨料和研磨液合成的混合劑。研磨料在研磨中起著切削作用,與研磨加工的效率、精度、表面粗糙度有密切關(guān)系。根據(jù)實(shí)際情況,選擇M5~M7粒度,氧化鉻綠研磨膏為磨料。選擇10#機(jī)械油和航空煤油為研磨液,它對(duì)工件沒有磨蝕性,對(duì)人身體危害小,有一定的粘附性,冷卻潤滑好,可提高工件精度和粗糙度,10#機(jī)械油可做精研拋光使用,40%機(jī)油、60%煤油為主要研磨液。
要首先清洗好零件和殼體孔,仔細(xì)檢查是否有毛刺和傷痕,如有應(yīng)及時(shí)修復(fù)。檢測(cè)磨頭箱體孔φ110mm直徑原精度,如裝配新的軸承(滑動(dòng)軸承),須保持前后軸承與殼體孔過盈量在0.015~0.02mm,在冷態(tài)-20~-40℃下保溫15~20min裝配。軸承孔研量為0.03~0.04mm。
前后滑動(dòng)軸承根據(jù)軸承材料、精度、余量,選擇采用不可調(diào)式研磨棒(四根為一組)三根研磨棒制作成帶大右螺旋線的油槽,一根帶端面臺(tái)階的精研的光棒。
研磨棒精度、粗糙度、圓度、圓柱度要小于0.003mm,光棒端面垂直度要好、精度要高。其中第一根為短研磨,另一根研磨棒外徑與軸承內(nèi)孔間隙在0.006~0.008mm,配合要適當(dāng),配合太緊易拉毛孔、粗糙度不好,配合太松橢圓度出現(xiàn)。箱體要垂直固定在垂直彎板夾具上,接觸面用力不要過度以防變形。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),研磨孔時(shí),研磨棒必須垂直并與主軸同旋向研磨,一般以用手推研棒時(shí)不十分費(fèi)力為宜,研時(shí)工件兩端有過多研磨劑擠出,應(yīng)及時(shí)沖洗掉,否則會(huì)出現(xiàn)喇叭狀孔,故首先采用短棒研孔,然后采用兩端略小研棒,在中間涂研磨劑進(jìn)行上下大螺旋角,通常在孔研磨后,待工件冷卻至室溫后再測(cè)量尺寸,在達(dá)到所需的要求、精度后再用第四根帶端面光棒,用研膏研磨拋光。端面研磨前在軸承端面用小刮刀刮研端面接觸點(diǎn)時(shí)要求25.4mm2有16點(diǎn)(著色點(diǎn))。其光研磨棒精度、粗糙度要高,配合間隙0.003~0.006mm,研擠出的軸承研磨劑,用航空煤油清洗。再用綠研磨膏反復(fù)上下運(yùn)動(dòng)拋光,達(dá)到精度及粗糙度極佳,確定軸承總的尺寸來與主軸配磨間隙。
由于主軸常年運(yùn)轉(zhuǎn)精度損失嚴(yán)重,而且因磨頭轉(zhuǎn)速高不允許鍍?nèi)魏谓饘傩迯?fù),只有做一根新的主軸。主軸材質(zhì)采用38WMOAL合金結(jié)構(gòu)鋼,具有熱處理性能好、強(qiáng)度好、硬度高的特點(diǎn)。要求主軸達(dá)到很高精度、粗糙度,應(yīng)按加工圖要求用高精度設(shè)備加工并嚴(yán)格檢測(cè)驗(yàn)收,應(yīng)注意主軸與軸承配合間隙可根據(jù)情況在3~6μm選擇,Ra必須達(dá)到0.2μm以上。
裝配主軸前先用純凈航空煤油清洗主軸、殼體、軸承孔、油箱、各個(gè)零件,油路暢通,復(fù)查一下各個(gè)零件精度,主軸與軸承間達(dá)到工藝規(guī)程要求,按步驟裝配磨頭機(jī)構(gòu)。主軸器配間隙在與孔0.003~0.006mm范圍,止推軸承間隙0.004mm,用工業(yè)主軸油注主軸表面上潤滑主軸,裝配平衡運(yùn)動(dòng)自如、滑合、各部件要達(dá)到技術(shù)要求“密封裝置要良好”狀的精細(xì),由于磨頭精度高、間隙小,用油比較嚴(yán)格,采用10#號(hào)機(jī)械油或6#主軸油,比例是10%的10#純凈機(jī)械油,90%的純航空煤油,為磨頭機(jī)構(gòu)潤滑油,強(qiáng)制潤滑油壓平衡穩(wěn)定。運(yùn)行10h更換新油,把臟油清理掉,運(yùn)行油溫小于等于50℃。裝配完磨頭機(jī)構(gòu)進(jìn)行精度檢查、靜態(tài)檢查、動(dòng)態(tài)檢查,主軸徑向?yàn)?.001 5mm(用千分表、磁力架頂在軸中心位置測(cè)量)達(dá)到技術(shù)要求,氣砂輪時(shí)要做平衡最好,裝在磨頭上載荷運(yùn)行時(shí)間長一些(預(yù)計(jì)在1周左右)使主軸和軸承走合好,滑合好、平穩(wěn),達(dá)到滿足工藝要求。