數(shù)控設(shè)備典型傳動(dòng)部件失效分析及維修

一、主軸部件失效分析及維修

主軸部件是機(jī)床上的一個(gè)關(guān)鍵部件，由主軸軸承和安裝在主軸上的傳動(dòng)件、密封件等組成。對(duì)主軸部件進(jìn)行修理是為了恢復(fù)提高其回轉(zhuǎn)精度、剛度、抗震性、耐磨性，并達(dá)到溫升低，熱變形小的要求。

1.主軸失效的主要形式

在機(jī)床的使用過程中主軸磨損和損壞的一般形式有：與軸承配合的軸頸表面的磨損、燒傷或出現(xiàn)裂紋；與夾具刀具配合的錐孔或軸頸表面的磨損或者出現(xiàn)較深的劃痕；主軸彎曲變形。

2.主軸部件的檢查

在主軸修理前，應(yīng)按照?qǐng)D紙要求，對(duì)主軸的精度和表面粗糙度進(jìn)行檢查。檢查方法是將主軸支承頸用等高V形架支承，放置在傾斜的平板上，在主軸尾端安裝與軸孔配合的堵頭，在堵頭中心作中心孔，用直徑6㎜的鋼球?qū)⒅鬏S支承在擋鐵上?；剞D(zhuǎn)主軸，用百分表檢測(cè)裝配齒輪軸頸、主軸錐孔、臺(tái)肩面等相對(duì)于主軸前后軸頸的徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)誤差值。然后在主軸錐孔內(nèi)插入標(biāo)準(zhǔn)錐度檢驗(yàn)棒，用百分表觸及其圓柱表面，回轉(zhuǎn)主軸，在近主軸端和距主軸端30㎜處分別檢測(cè)錐孔的徑向圓跳動(dòng)。

3.主軸修復(fù)方法

（1）主軸精度超差較少時(shí)，宜用研磨套研磨平板（寬度等于軸頸的長(zhǎng)度）以及錐孔研磨棒進(jìn)行研磨，恢復(fù)配合軸頸表面幾何形狀相對(duì)位置和表面粗糙度要求。同時(shí)調(diào)整或更換與主軸配合的零件，保持原來的配合關(guān)系。

（2）當(dāng)主軸各項(xiàng)精度超差較大或有較深的劃痕時(shí)，可采用精磨加工恢復(fù)其精度要求。若是滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)的軸頸，可精磨軸頸，配以新軸承。主軸錐孔易磨損，修理時(shí)通常采用磨削法恢復(fù)其表面精度。

（3）動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)的主軸軸頸，可采用精磨后刷鍍等方法在磨損表面覆蓋一層金屬，恢復(fù)軸頸的原始尺寸和精度。應(yīng)該指出，滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)的主軸軸頸表面，不得采用鍍鉻的方法來修復(fù)。用這種方法修復(fù)的主軸軸頸會(huì)在使用過程中產(chǎn)生脫鉻的現(xiàn)象。

（4）高精度主軸彎曲變形，一般校直后難以恢復(fù)精度，多采用更換新軸的方法。高速旋轉(zhuǎn)的主軸，探傷檢查發(fā)現(xiàn)裂紋則應(yīng)更換。

二、滾珠絲杠螺母副失效分析及維修

1.滾珠絲杠螺母副的失效形式和檢測(cè)方法

（1）絲杠磨損。絲杠螺紋經(jīng)常使用的部分磨損大，在全長(zhǎng)上磨損不均勻。影響工作臺(tái)或刀架的運(yùn)動(dòng)精度?？梢酝ㄟ^測(cè)量絲杠螺距誤差和螺距累計(jì)誤差檢查磨損情況?？刹捎眉庸そz杠螺紋面恢復(fù)螺距精度，重新配置螺母方法修復(fù)。不能修復(fù)的可更換新的絲杠螺母副。

（2）絲杠與螺母的間隙加大。滾珠絲杠螺母副中螺母一般由錫青銅或鑄鐵制成，磨損量比絲杠大。隨著絲杠螺母的不斷磨損，絲杠與螺母的軸向間隙隨之增大。影響運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)的平衡性增加反向運(yùn)動(dòng)誤差。對(duì)于有消除間隙機(jī)構(gòu)的應(yīng)更換螺母。

（3）絲杠彎曲。有些較長(zhǎng)的絲杠經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)發(fā)生彎曲。絲杠彎曲會(huì)使傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)阻力增加，影響運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。檢查時(shí)可用頂尖或V形架將絲杠兩端支承起來，使用平頭百分表靠在絲杠外圓表面轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，用百分表在絲杠不同軸向的位置檢測(cè)，觀察表針擺動(dòng)，準(zhǔn)確地測(cè)出絲杠彎曲量。

（4）絲杠的軸向竄動(dòng)超差。在機(jī)床精度標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)絲杠軸向竄動(dòng)都有要求。使用百分表可以測(cè)出絲杠軸向竄動(dòng)的數(shù)值，如果超差，需要檢查絲杠端部軸承的磨損情況和軸承的緊固情況，然后根據(jù)情況調(diào)整或更換。

2.絲杠的修理

絲杠的修理過程是先檢查與校直絲杠，再精車螺紋和軸頸最后研磨絲杠。

（1)絲杠校直。絲杠的彎曲度超差一般都要進(jìn)行校直。校直的方法主要采用壓彎校直法和錘擊校直法。壓彎校直法是在測(cè)出絲杠彎曲的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)并做標(biāo)記之后，用V形架支承在想念最低點(diǎn)，用壓力機(jī)下壓最高點(diǎn)，下壓時(shí)用力要恰當(dāng)并適當(dāng)超過平衡位置。如此反復(fù)，直到絲杠恢復(fù)直線度。

錘擊校直法是將絲杠彎曲凸部朝下，用硬質(zhì)斜木放在彎曲部分下面墊實(shí)，將絲杠墊起，將帶有凹圓形頭部的銅棒放在絲杠彎曲低點(diǎn)附近的螺紋小徑上，然后用錘子敲擊銅棒上端進(jìn)行校直。

（2）精車螺紋和軸頸。對(duì)于未淬硬的絲杠，可在精度較好的車床上，重新精車螺紋，將螺紋兩端面的磨損和損傷痕跡全部車去。修好螺紋面后，可精車大徑，使其在全長(zhǎng)上直徑一致，并使螺紋達(dá)標(biāo)準(zhǔn)深度。然后精車修復(fù)軸頸，以保證絲杠螺紋與軸頸的同軸度。淬硬絲杠磨損的修復(fù)，應(yīng)在螺紋磨床上進(jìn)行。

（3）絲杠的研磨。為了保證絲杠的修復(fù)質(zhì)量，提高精度，精車后的螺紋表面可用專門制作的螺紋研磨套，在其內(nèi)表面涂上一薄層研磨劑，進(jìn)行研磨。

3.螺母的修復(fù)

一般情況下，修復(fù)后的絲杠均需要更換螺母。在更換螺母時(shí)，注意螺母的軸線位置。在修理過程中，由于尺寸鏈的變化，往往使絲杠與螺母的軸線發(fā)生偏移，在加工新螺母時(shí)需重新設(shè)置螺母軸線位置以補(bǔ)償其變化。另外，螺母的尺寸牙形應(yīng)按修復(fù)后絲杠配置。配置的螺母與絲杠應(yīng)保持合適的軸向間隙，旋轉(zhuǎn)時(shí)手感松緊合適。采用雙螺母消除間隙機(jī)構(gòu)的絲杠副，主副螺母均應(yīng)重新配置。

（來源：大牛數(shù)控技術(shù)）