数控车床主轴径向跳动的分析与维修

1、数控车床主轴径向跳动的分析与维修目录 一、数控车床主轴径向跳动的分析 （一）产生径向跳的原因 （二）减少径向跳动的方法 （三）主轴机构精度的检查方法 二、数控车床主轴径向跳动的维修 （一）维修准备 （二）主轴精度的检查一、数控车床主轴径向跳动的分析 （一）数控车床主轴径向跳动产生的原因 1、影响主轴机构径向跳动的因素 1）主轴本身的精度：如主轴轴颈的不同心度、锥度以及不圆度等。主轴轴颈的不同心度将直接引起主轴径向跳动；而主轴轴颈的锥度和不圆度在装配时将引起滚动轴承内滚道变形，破坏其精度。 2）轴承本身的精度：其中最重要的是轴承内滚道表面的不圆度、光洁度以及滚动体的尺寸差。 3）主轴箱壳体前后轴

2、承孔的不同心度，锥度和不圆度等。轴承孔的锥度和不圆度将引起轴承外座圈变形，影响轴承可以调整的最小间隙。 2、影响主轴机构轴向窜动的因素 1）主轴轴颈肩台面的不垂直度与振摆差。 2）紧固轴承的螺母、衬套、垫圈等的端面振摆差和不平行度差。 3）轴承本身的端面振摆差和轴向窜动。 4）主轴箱壳体轴承孔的端面振摆差。 上述这些零、部件肩台面的振摆差在收紧轴承时，将使轴承滚道面产生不规则的变形，不只是引起轴向窜动，而且会使主轴产生径向跳动，同时会引起主轴在旋转一周的过程中，产生轻重不匀的现象，甚而导致主轴机构发热。 3、影响主轴机构旋转均匀性和平稳性的因素 影响主轴旋转均匀性和平稳性的因素，除了主轴传动链

3、的零件如齿轮、皮带轮、链轮等的精度和装配质量之外，还有引起主轴振动的外界振源如电动机、冲压机、锻锤等。 （二）减少径向跳动的方法 1、使用锋利的刀具 2、使用强度大的刀具 3、刀具的前刀面要光滑 4、三爪卡盘和夹头清洁 5、吃刀量选用要合理 6、合理选用切削液 （三）主轴机构的的检查 （1）主轴单件的精度检查 、在V形铁上检查 在平板上，将主轴前后轴颈分别置于固定V形铁和可调V形铁上，在主轴后端顶针孔内放一钢球，顶住角铁控制主轴轴向移动。用百分表或千分表分别检查中间轴颈、装配齿轮的轴颈、飞轮轴颈、法兰表面，以及主轴锥孔，肩台面等相对于主轴颈的径向跳动和端面振摆。 、在车床或其他专用检查设备上检

4、查 选择一台精度较高的车床，用四爪卡盘稍为用力卡住主轴尾部，在卡爪与主轴表面接触处，垫以23毫米的紫铜丝，使其产生点接触，所垫紫铜丝在径向位置上要求一致，否则将影响检查效果。这样既可以保护主轴表面，又可以避免卡爪与主轴表面接触过宽，别住主轴，影响校正精度。 、利用二顶尖检查 将主轴放在二顶尖间，旋转主轴，检查各部位的精度。这种方法要求有准确的中心孔，一般适用于新制造的主轴，可以利用原加工的中心孔。对于使用过的主轴，由于无中心孔或中心孔已损坏，需要重配闷头加工中心孔，这样不但误差大而且耗费工时，因此不宜使用此法。 （2）主轴装配后的精度检查与分析 、用标准锥度心棒检查主轴锥孔的径向跳动，在主轴机

5、构装配调整完毕之后，将标准的锥度心棒插入主轴锥孔，注意装正，并要擦净，防止碎屑及垃圾进入配合表面。用百分表或千分比较仪触及锥度心棒表面，使主轴旋转，在近主轴端和距主轴端300毫米处分别测量主轴锥孔径向跳动，对其测量误差进行分析。 、用法兰心棒检查主轴轴线跳动 将端部具有法兰的检查心棒置于主轴前端，在主轴端面上垫一平整的垫板，从主轴孔内伸进一拉杆，用适当的力将法兰检查心棒拉紧在主轴端面上，在心棒的近主轴端和距主轴端300毫米处用表测量，来调整心棒在主轴上的位置。调整时，缓慢旋转主轴，观察表的误差，用木锤或紫铜锤小心敲击垫板边缘，并适当调整调节螺钉，使心棒在主轴水平和垂直方向移动，调到百分表上的误

6、差达到最小值时，便是主轴旋转轴线的实际径向跳动误差。在检查心棒的中心孔里放一钢球，用黄油粘住，缓慢旋转主轴，观察百分表读数，便可检查主轴的轴向窜动。 这种方法的优点在于： 采用法兰心棒检查主轴轴线的径向跳动，消除了检查中主轴定心轴颈（如卡盘轴颈、锥孔等）偏心的误差因素，能够直接反映主轴轴线径向跳 这种检查方法，如果调整得当，不会带来检查心棒的安装误差。动的误差。 主轴定心轴颈径向跳动的检查，在检查主轴定心轴颈时（如车床主轴的卡盘轴颈），可将百分表等的触头直接触及轴颈表面，百分表最大值与最小值之差，便是主轴定心轴颈的径向跳动。二、数控车床主轴径向跳动的维修 （一）维修准备 开始维修之前，首先要通

7、过资料和检查了解维修部位的详细结构，以便确定如何维修和维修重点。 首先要对主轴的精度进行检测，检测主轴的径向跳动和轴向窜动，准确检测是正确修复主轴的重要依据。 检查被加工过的零件表面粗糙度和加工精度。检测加工零件的圆度，再把零件的圆度和主轴径向跳动比较分析-例如主轴径向跳动0.005mm，而零件的圆度为0.01mm，则说明主轴的刚性不足。 （二）主轴精度的检查 因为主轴轴承的成本很高，根据主轴精度的高低和相关情况，维修可以继续使用原轴承。如果轴承损坏，则需要更换。 1、不更换轴承修复主轴 对主轴精度丧失原因做出正确的判断后，如主轴轴承没有损坏，只是正常磨损，主轴轴承就不需要更换，只要正确选配轴

8、承之间的预紧力垫圈就可以了，对轴承进行预紧力调整。轴承有了预紧力，可以使滚珠与滚道在预加负荷下，消除了全部间隙并形成了一定的弹性变形，在外加负载时轴承具有一定的刚性。在外力作用下，轴承不会因外加负载而使滚珠和滚道之间产生间隙，从而提高了主轴的旋转精度，增强了主轴的刚性，提高了使用寿命。 2、更换轴承修复主轴 如主轴有异常响声和振动，被加工零件表面有明显振纹，可以判断主轴轴承有可能严重磨损及损坏，需要更换轴承。轴承不可能同时损坏，只要某一个轴承损坏，就可以造成上述情况，所以把损坏的某一个轴承找出来更换即可。例如：假设是颈部3套轴承中间的一套损坏，只需要更换中间轴承。在更换轴承前，应对新轴承精度进

9、行检测，检测轴承端面的平行度，端面和径向的自身跳动，在平板上研磨检查轴承端面有无磕碰之处，在准确找出轴承内外环之差，用0.02-0.1的黄铜皮做垫圈来消除内外环之差，来保证同向轴承的配合消除间隙。再根据轴承内外环之差来选配预紧力垫圈1内外环的尺寸。 不管主轴轴承是哪一个损坏，都要重新分析被损坏轴承所在的位置和各中不同方面的因素，来重新思考新的修理方法，这里就不一一举例。主轴装配完后，要对主轴前端径向跳动和轴向跳动、尾部的径向跳动进行检测。一般检测只注重主轴前端径向和轴向的精度，对于该机床来说，尾部的径向跳动同样重要，它关系到主轴轴线300mm处跳动的精度。主要检测项目如下： a)主轴径向跳动和轴向窜动不允许超过0.001mm。 b)尾部径向跳动不允许超过0.005mm。 c)用手转动主轴不允