趙彥斌

(寧夏共享精密加工有限公司，寧夏 銀川 750021)

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)0.01 mm，距主軸端面300 mm處檢測(cè)跳動(dòng)0.03 mm。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)放到專業(yè)的磨床上去處理。第一種方法的費(fèi)用特別高,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型鎖緊螺栓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)0.015 mm，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

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

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。