利用新型材料修復MG7340高精度臥軸圓臺平面磨靜壓主軸

鄭克康+李海鵬+張芊+高劍+張恂

摘要：對于機床而言，主軸的旋轉(zhuǎn)精度決定了所干零件的精度。在長期地使用過程中，主軸會因為各種原因造成磨損，進而造成精度喪失，及時地修復才能使機床為企業(yè)繼續(xù)創(chuàng)造價值。主軸精度的修復一直是設備維修的難點，多數(shù)情況下是整體更換主軸與軸承，成本高、時間長。本篇文章闡述了對主軸精度修復的新的方式方法，具有成本低、可靠性高、操作便捷、推廣型強等優(yōu)勢。

關鍵詞：可靠；高效；便捷

一、技術(shù)要求

MG7340高精度臥軸圓臺平面磨床是天津機床廠生產(chǎn)的齒輪插齒刀具刃磨機床，該設備主軸為靜壓主軸，制造精度和安裝精度要求高。主軸前后支承軸承均采用小孔節(jié)流靜壓軸承，其裝配間隙和徑向間隙由主軸和軸瓦的配合精度保證，無法調(diào)節(jié)，工作時由四個節(jié)流小孔分別控制軸承的四個油腔，保證油壓為6-8公斤/平方厘米，軸向支承采用液壓靜力止推，其軸向間隙為0.03 ±0.002mm（雙面），主軸的同軸度、平行度、圓柱度等技術(shù)要求都在0.005mm以內(nèi)，軸瓦和主軸的尺寸精度都在0.003以內(nèi)，主軸和軸瓦之間配合間隙為0.046 ±0.002mm，這些要求都給修理帶來了許多困難。

由于年代較久，該設備在靜壓主軸壓力的保護方面存在著隱患，即當主軸靜壓壓力不足，或四腔壓力不平衡時，仍然可以啟動主軸，如果操作者不按照操作規(guī)程操作很容易引起主軸損壞。一般的修理方法無法保證。

該種型號設備是我廠唯一一臺插齒刀刃磨機床，在我廠生產(chǎn)中起著重要作用。在運轉(zhuǎn)過程中，如果軸與軸瓦配合間隙太小容易抱死，配合間隙過大主軸剛性降低，加工時主軸容易漂移。一般情況，當靜壓主軸抱死后，需要整體更換，一是費用高、二是時間長。

三、修復設計

經(jīng)過認真分析和論證，我們采用新材料、新方法修復抱死的靜壓主軸以及軸瓦。我們選用的是“可賽新金屬修補劑”系列中的TS111鑄鐵修補 劑。

可賽新TS111鑄鐵修補劑是雙組成份，呈膠泥狀，用于鑄鐵件的修補與再生。適用于氣孔、縮孔、砂眼、裂紋等鑄造缺陷的填補及軸承座研傷、零件尺寸超差、銹蝕的修補。

該修補劑密度1.62g/cm？，抗壓強度97.8MPa，拉申強度32.5MPa，剪切強度18.9MPa，彎曲強度56.5MPa，硬度92shore D，工作溫度-60℃—+168℃。

四、具體方法

（一）配比：按兩管重量比，即A：B為7：1，操作時間200g/40-60分鐘，固化時間選用24小時。

（二）靜壓軸承的修復。

對靜壓軸瓦采用先刮去積屑瘤，用鑄鐵修補劑填充軸承瓦中拉出的印痕（拉傷嚴重不用此方法），然后研磨軸承瓦，最后拋光。

1、刮去積屑瘤。用圓弧刮刀把前后軸承瓦的積屑瘤刮去，然后用可賽新1755高效清洗劑清洗干凈（該清洗劑是金屬表面專用清洗劑，有效清除表面油污、污垢，增加修補劑、鎖固密封劑與基體的結(jié)合強度），最后在劃痕中填入鑄鐵修補劑，保溫24小時。

2、鑄鐵棒研磨。采用W7 0.006mm研磨粉和煤油進行研磨，研磨的旋轉(zhuǎn)方向要與主軸旋轉(zhuǎn)方向一致。研磨棒與軸承內(nèi)孔配磨，精度要求圓柱度0.005mm，同軸度0.005mm，研磨棒直徑為軸承瓦內(nèi)孔D-2d（d為研磨粉顆粒的直徑）。由于研磨時容易將孔研偏，所以要按不同尺寸做2根鑄鐵研磨棒，研磨棒要做成腰鼓形的，避免將孔研偏。然后將軸承瓦殼體安裝到搖臂鉆的工作臺面上，并找正。搖臂鉆主軸安裝好帶錐柄的小卡盤，卡住研磨棒進行研磨。

3、拋光。用羊毛氈對軸承內(nèi)孔填入修補劑的部分進行拋光，拋光后表面粗糙為Ra0.4um，圓柱度為0.005mm，同軸度0.008mm。

（三）主軸的修復。

根據(jù)主軸軸頸研痕程度的不同，采用不同的方法。對于研痕較淺，可以采用金剛砂挫刀修平瘤子，TS112鋼制修補劑填充，水砂紙或金剛砂砂紙修復，最后用羊毛氈拋光。

修復后主軸精度要達到粗糙度Ra=0.4mm、同軸度0.005mm、圓柱度0.005mm，靜壓止推面對主軸中心線的垂直度0.005mm，主軸尺寸精度不小于D-0.018，這樣才能保證裝配配合間隙為0.046±0.002mm，一般情況為0.0006D，D為軸承內(nèi)孔直徑。

（四）裝配調(diào)整

1、主軸裝配精度要求高，為此，采用可賽新1755高效清洗劑將各部位清理干凈。

2、裝配時將主軸軸頸上涂一層機械油，慢慢旋轉(zhuǎn)進入，然后裝入調(diào)整片，最后安裝軸承座，調(diào)整主軸徑向跳動精度0.005mm以內(nèi)。

3、調(diào)整相連的電機轉(zhuǎn)子，定子的同軸度要控制在0.05mm之內(nèi)，然后裝好電機定子繞組緊固螺釘，測量主軸軸向竄動，調(diào)整前后面精度，控制在0.03 ±0.002mm。

4、最后安裝電機后軸承蓋，安裝后用手盤，保證主軸轉(zhuǎn)動平穩(wěn)、輕靈。

5、試車前檢查靜壓軸承液壓系統(tǒng)壓力值，保證各阻尼小孔暢通、進回油順暢、無漏油現(xiàn)象，控制主軸箱連接各部件間隙，精度達到要求，方可試車使用。

此種主軸的修復方法可以適用所有機床主軸拉傷后的修復工作。根據(jù)主軸使用環(huán)境不同，運用不同的金屬修補劑，才可以達到最佳的使用效果。

在主軸拉傷較輕的情況下使用此種方法效果最好。既節(jié)約了修理費用，又大大縮短了修理時間。修理好以后交車間，經(jīng)過一年的使用，完全達到工藝要求，滿足生產(chǎn)需要，節(jié)約備件費用13600元。

參考文獻：

[1]《MG7340高精度臥軸圓臺平面磨床使用說明書》

作者天津市機床廠

[2]《克賽新工程膠粘劑產(chǎn)品手冊》

作者北京市天山新材料技術(shù)公司