數(shù)控車床主軸部件裝配工藝分析

韓文進(jìn)

摘 要：裝配是設(shè)計(jì)意圖的體現(xiàn)，同樣的設(shè)計(jì)采取不同的裝配工藝時，性能也會有較大的差別。鑒于這種現(xiàn)象，對數(shù)控車床主軸部件的裝配質(zhì)量提出了更高的要求，需要在滿足精度裝配要求的基礎(chǔ)上分析誤差產(chǎn)生的原因。為了保證主軸部件的裝配質(zhì)量，減少裝配誤差，需要制定主軸裝配任務(wù)指導(dǎo)文件，確定詳細(xì)的裝配操作要領(lǐng)，提高機(jī)床裝配的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；主軸；部件裝配工藝

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0100-01

數(shù)控車床的主軸部件是其部件的重要組成部分，也是機(jī)床運(yùn)行的執(zhí)行件，可以直接帶動機(jī)床的旋轉(zhuǎn)。主軸部件不僅要滿足數(shù)控車床加工精度的要求，同時還應(yīng)該具有承受切削抗力的能力。數(shù)控車床的旋轉(zhuǎn)精度與其裝配質(zhì)量有直接的關(guān)系，如果裝配人員的裝配工藝存在問題，即使其他的部件精度都能夠滿足要求，也無法確保主軸部件裝配合格。在數(shù)控車床生產(chǎn)實(shí)踐過程中，為了確保機(jī)床主軸部件的裝配質(zhì)量，減少裝配數(shù)據(jù)和信息誤差，需要采用裝配檢測工具加以檢測，并且制定相應(yīng)的主軸裝配任務(wù)指導(dǎo)書作為指導(dǎo)文件。

1 數(shù)控車床的主軸結(jié)構(gòu)介紹

數(shù)控車削中心的主軸裝配中，與數(shù)控車床主軸裝配精度和壽命相關(guān)的零件有以下幾種：鎖緊螺母、前軸承、后軸承、主軸、隔套、主軸箱和壓蓋。在機(jī)床加工中，前軸承會受到兩種力度的影響，分別是軸向力和徑向力，為了保證機(jī)床的主軸精度，增強(qiáng)機(jī)床主軸的剛性，使其能夠抵御受力變形的影響，前軸承會受到主軸、隔套、壓蓋以及軸箱的作用，從而處于一種緊固的狀態(tài)。為了避免主軸受熱伸長，后軸承采取內(nèi)圈緊固的方式，同時對主軸進(jìn)行加熱處理，主軸隨著受熱會逐漸伸長，軸承外圈則會沿著主軸箱出現(xiàn)游動。

2 數(shù)控車床主軸部件裝配工藝分析

2.1 主軸裝配中的準(zhǔn)備工作

在實(shí)施數(shù)控車輛主軸裝配之前，需要做好相關(guān)零件的清理工作，由于主軸和相關(guān)零件的表面硬度較高，零件表面的毛刺以及碰傷等會直接反映在軸承滾道上，對軸承滾道造成損壞，甚至還會影響到軸承的生命。因此，需要對所有的零件進(jìn)行清洗，并且采用精細(xì)砂紙打磨，去除零件表面的碰傷以及毛刺等，同時清理干凈螺紋孔內(nèi)部的雜質(zhì)。

2.2 主軸裝配中前軸承的安裝工藝

前軸承的安裝同主軸相配合，為了避免對軸承精度造成影響，可以選擇熱套安裝的方式。采用專用電感應(yīng)軸承加熱器來加熱軸承。在軸承加熱過程中，需要確定具體的加熱溫度，例如，軸承的主軸跳動為0.003毫米，軸承內(nèi)圈最大徑向跳動和最大裝配過盈量分別為0.005毫米和0.004毫米，由此可以計(jì)算出軸承加熱后的最小內(nèi)徑增大需求量為0.012毫米，通過相關(guān)數(shù)據(jù)還可以計(jì)算軸承的加熱溫度?？紤]到軸承安裝過程中會受到一些不可控因素的影響，為減少軸承安裝中存在的困難，可以將軸承加熱溫度適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在加熱軸承的過程中，首先，將主軸垂直放置在安裝臺上，在主軸上套入前端壓蓋，在其表面涂抹一層油脂，然后將加熱好的軸承套在主軸上。為避免軸承在冷卻過程中出現(xiàn)收縮的現(xiàn)象，套上軸承之后，可以采用隔套壓緊軸承內(nèi)圈，待軸承冷卻到室溫，通過轉(zhuǎn)動隔套，找到合適的角度，從而確保軸承寬度滿足具體要求。

2.3 主軸裝配中后軸承的安裝工藝

后軸承的安裝相對容易。由于主軸箱和軸承外圈呈現(xiàn)間隙配合的現(xiàn)狀，在安裝中，為方便實(shí)際操作，可以將箱體加熱，但是要確保加熱溫度不能過高，一般保持在40℃即可。在加熱后的主軸箱內(nèi)壁涂抹一層潤滑防銹油脂，將預(yù)裝好的主軸插入箱體內(nèi)，直至前軸承完全進(jìn)入箱體內(nèi)孔。緊接著從包裝中取出后軸承，將其套在主軸之上，為了保證既定的旋轉(zhuǎn)精度，需要通過前期檢查標(biāo)定最大的跳動誤差點(diǎn)。由于軸承的內(nèi)圈側(cè)面具有軸承的制造商標(biāo)，為此，在安裝前后軸承時，需要保證相應(yīng)的標(biāo)記處于相反的位置上。

2.4 軸承的緊固和運(yùn)轉(zhuǎn)檢測工藝

主軸的軸承安裝到位僅僅完成了裝配工藝的一部分，還需要施加合理的壓緊力實(shí)現(xiàn)軸承的緊固。完成預(yù)緊的軸承通常還沒有完全緊固，為此，可以向軸承施加一定的軸向力，最終完成軸承的緊固。完成主要零件的裝配之后，為確保軸承能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要磨合試運(yùn)轉(zhuǎn)。在軸承試運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中檢查其運(yùn)轉(zhuǎn)是否存在異音現(xiàn)象，軸承溫升是否正常，如果發(fā)現(xiàn)異常，及時停止運(yùn)轉(zhuǎn)并且進(jìn)行檢查，通過這樣的方式確保軸承運(yùn)行質(zhì)量。

3 結(jié)語

由此可見，數(shù)控車床主軸部件的裝配是制造業(yè)發(fā)展中的重要內(nèi)容，良好的主軸設(shè)計(jì)和裝配能夠提升主軸安裝的精度。為此，需要加強(qiáng)對主軸部件裝配工藝的重視。首先，主軸的裝配要求干凈、細(xì)致。其次，需要嚴(yán)格按照相應(yīng)的操作順序進(jìn)行操作，在配裝中對主軸的精度進(jìn)行測量，通過主軸精度的把握，可以裝配出合格的主軸部件。只有遵循以上原則，才能優(yōu)化好數(shù)控車床主軸部件的裝配工作，促進(jìn)工藝的更加完善。

參考文獻(xiàn)

[1]張曉東，黃裕民，李林等.數(shù)控車床主軸部件裝配工藝分析與制定[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2011，（5）：154-156.

[2]黎炯宏.數(shù)控車床主軸箱裝配工藝的改進(jìn)[J].金屬加工（冷加工），2011，（1）：58-59.

[3]關(guān)國旗.一種高精度數(shù)控車床的主軸裝配工藝設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2012，（1）：45-47.

[4]閆歡.單刀架數(shù)控車床主軸箱的虛擬設(shè)計(jì)與裝配[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2014，（15）：88-89.