M7130卧矩磨床主轴振动故障分析及处理

2018-06-25蒋召杰

装备制造技术 2018年4期

蒋召杰

（广西机电技师学院，广西柳州 545005）

柳州市某实习工厂模具制造加工车间，在实际生产维修中，M7130卧矩磨床主轴和滑动轴承是磨床的重要部件，磨头主轴的回转精度、磨头主轴与工作台的相对位置精度对机床加工工件的平行度影响最大。主轴和滑动轴承磨损，磨头主轴跳动超差，对磨削加工工件的表面粗糙度影响最大，造成加工工件的表面出现振纹、波纹、直线痕迹等现象。现在以M7130卧矩磨床主轴和滑动轴承的振动故障分析和修理为典型案例，阐述其修理工艺。

1 M7130卧矩磨床磨头主轴结构及工作原理

M7130卧矩磨床磨头主轴的前轴承是一个钢套镶铜（巴氏合金）[1]、外锥内柱开槽式，外层上开有多条槽，外锥面与轴承座孔配合，要调整轴承间隙时，须先松开吊紧螺钉，按逆时针方向旋转螺母，可收紧轴承，按顺时针方向旋转螺母，可松开轴承。轴承外层上开有多条槽，便于散热，此外，还有一条大的燕尾槽，其上装有拉紧螺钉，轴承间隙调整好后，应将其拧紧。

2 故障检查

（1）通过对M7130卧矩磨床机床水平的检测，机床在纵向、横向均达到技术要求。

（2）通过对M7130卧矩磨床砂轮及砂轮卡盘进行平衡检测，测量数据均达到技术要求。

（3）通过对M7130卧矩磨床磨头主轴前、后轴承的轴向窜动和经向跳动进行打表检测，参考查阅该机床合格证明书[2]，得到检测数据如表1所示。

表1 M7130卧矩磨床主轴检测数据

（4）通过对主轴箱油液质量分析，发现润滑油清洁度较差。

3 故障验证分析

（1）通过检测数据分析，砂轮主轴锥面的经向跳动实测数据值0.05 mm大于允许差值（允差是值0.01 mm）0.04 mm，这是造成主轴振动特别明显，加工工件表面有明显振纹，呈波纹状，表面粗糙度超差的主要原因。

（2）打开主轴箱，分别对润滑油及滑动轴承油池检查，发现有杂质、污物、润滑油浑浊。当主轴或滑动轴承混入杂质后，极易发生非液体摩擦，并损伤主轴和滑动轴承，这些问题会加快主轴和磨头主轴轴承的磨损，从而造成机床主轴产生振动。

（3）拆开磨头主轴观察其前轴承轴瓦的研伤磨损情况严重，有明显的不均匀灼伤黑斑，如图1所示，阴影浓淡程度表示研伤的轻重，轴瓦前、后端接触、研伤和磨损程度差别较大。

图1 M7130卧矩磨床主轴滑动轴承研伤磨损图

4 故障处理措施

4.1 主轴及磨头滑动轴承的维修

（1）主轴的修复。已磨损的主轴采用镀铬恢复原尺寸，经精磨和抛光处理，保证其各工作表面达到的精度标准：主轴轴颈相对主轴轴线的径向跳动≤0.01 mm，圆度为≤0.01 mm，锥度在每100 mm长度上为≤0.008 mm，粗糙度0.8μm；锥面相对主轴的径向跳动≤0.01 mm.

（2）滑动轴承的修配。主轴与滑动轴承配刮。配刮时，均匀涂抹红丹粉，刮削面应成小蝌蚪形状，刮刀完成每一次切削运动，运动方向要不断交换，接触点成菱形，网格状，滑动轴承内表面的接触点应均匀，25 mm×25 mm面积内接触点≥13～15点。如图2所示。

图2 M7130卧矩磨床主轴滑动轴承配刮

当轴瓦上出现均匀点子后，进行精刮。把滑动轴承先装入主轴内，装上定心法兰，调整螺钉，使滑动轴承刚好与主轴接触，转动主轴，使滑动轴承上显示出点子，再把滑动轴承拆下进行精刮，如此反复研刮直至达到要求为止。当滑动轴承的接触点在16～20点/25 mm×25 mm[1]，内表面的接触点应均匀，精刮修复完成。如图3所示。

图3 M7130卧矩磨床主轴滑动轴承精刮图

4.2 主轴主轴滑动轴承装配及间隙调整

主轴主轴滑动轴承装配及间隙调整如图4所示。

（1）用柴油或煤油清洗好磨头主轴各零部件，并按装配技术要求将各零部件装配好。

（2）主轴前端均匀施加径向力，松开螺钉5，移动盖板，然后按逆时针方向旋转螺帽6螺栓7往下移，可以收紧轴承8的间隙；按顺时针方向拧紧螺帽6，螺栓7往上移动，可以松开轴承8的间隙。调整后，拧紧螺钉5，将盖板盖上。把主轴与轴承间隙调整到0.02～0.03 mm[3]，主轴旋转360°要轻松自如。然后检验主轴锥面的径向跳动和轴向窜动，公差值≤0.02 mm即可。

（3）磨头体内的润滑油全部放掉，按要求过滤注入润滑油。

（4）空转试车，使主轴与滑动轴承磨合均匀，测量轴承温升正常。

（5）开车试运行，热检测量主轴锥面径向跳动和主轴轴向窜动，公差值≤0.02 mm.

（6）试车磨削加工工件，机床噪音、温升、振动正常，工件表面粗糙度超差达到技术要求，修复工作完成。