摘要: T6925 /1 落地數顯鏜銑床主軸Ⅰ軸與Ⅱ軸之間齒輪產生噪聲大，經過檢測，主軸箱內部件損毀嚴重，必須對主軸箱進行大修。闡述主軸箱大修過程中機械部件安裝與調試，出現的問題及處理方法。
T6925 /1 落地數顯鏜銑床是一臺普通型臥式鏜床，X 軸( 立柱) 17 000 mm、Y 軸( 主軸箱) 6 000 mm、Z 軸( 滑枕) 1 500 mm、W 軸( 鏜桿) 1 500 mm。由于設備役齡已超過25 年。目前主軸箱內各部件運轉情況不佳，主軸箱內個別齒輪、軸承、電磁離合器磨損嚴重，有較多部件必須進行更換，因此決定對主軸箱進行大修。
1 、主軸箱故障現象
主軸共有4 個擋位，經常使用Ⅲ擋。主軸在升速過程中有丟轉現象，加工工件過程中主軸有時自動停車故障。
主軸經常在Ⅲ檔位置，主軸75 kW 直流驅動電動機升速，但主軸轉速有時始終在一個速度轉速下運行，轉速肉眼很難辨別升速。分析原因: 是否主軸變檔有故障。查找變速4 個檔位，變檔油壓正常，變檔時齒輪嚙合動作正確，變檔無故障。進一步查找，發現75 kW直流電動機與主軸Ⅰ軸之間聯軸器內部有異常響聲，初步判斷聯軸器內部有故障。拆下直流電動機，發現Ⅰ軸端上的聯軸器定位鍵已經滾鍵，Ⅰ軸上鍵槽已損壞，同時聯軸器上的鍵槽也已損壞。
由于T6925 /1 鏜銑床加工產品任務繁重，處理方案是: 在Ⅰ軸已壞鍵槽180°位置重新加工一個鍵槽，磨削Ⅰ軸上固定聯軸器位置，根據Ⅰ軸尺寸，重新配制一個聯軸器。
由于原始設計問題，Ⅰ軸外端面上未加工拔卸孔。在拆卸主軸Ⅰ軸時，在Ⅰ軸端面上焊接一個M12 螺栓，再用拔卸器，將Ⅰ軸整體拔出。拆卸Ⅰ軸上24 × 5mm 齒輪時，由于聯接的比較緊，因此用油壓機將齒輪卸下。
加工完聯軸器后，安裝Ⅰ軸齒輪時，由于齒輪與Ⅰ軸過盈配合。將齒輪、Ⅰ軸聯接部位用細砂紙反復砂磨，不能將齒輪安裝到位，因此決定將齒輪加熱安裝。由于經驗不足，用氣割火焰在齒輪上方烘烤，因齒輪受熱不均，齒輪未能安裝到位，還有受阻部位。因此決定用小型80 t 油壓機點壓，將齒輪壓到位。
在未檢查Ⅰ軸軸徑跳動、齒輪齒頂跳動及齒輪端面跳動情況下，將Ⅰ軸系安裝完畢。當主軸旋轉過程中，發現在Ⅰ軸與Ⅱ軸齒輪之間有“咯、咯、咯”間斷金屬撞擊聲音，速度越高聲音越大。由于鏜銑床任務較重，決定先加工產品，準備好更換主軸Ⅰ軸系所有部件后，再對主軸箱進行一次大修。
出現金屬撞擊聲音原因分析: ①在安裝Ⅰ軸上齒輪時，不能用火工烘烤齒輪，因為用火工烘烤，溫度控制不準，容易造成溫度過高，改變了齒輪材質，嚴重影響部件使用壽命，同時也造成不必要的損失。②Ⅰ軸上齒輪屬于變位齒輪，要求Ⅰ軸與Ⅱ軸齒輪咬合緊密，跳動很小，用小型80 t 油壓機點壓，控制不住齒輪安裝定位精度。③安裝精度高的齒輪、軸承等部件，可以用特殊加熱設備，如: 軸承智能加熱器; 或安裝件與潤滑油同時加熱辦法，潤滑油溫度可加熱到230 ℃左右，讓被安裝件膨脹到一定尺寸后，即可安裝到位。
2 、主軸箱大修前檢測
( 1) 主軸Ⅰ 軸箱體上內側軸承定位孔尺寸Ф140 + 0． 09+ 0． 07mm，外側軸承定位孔尺寸Ф140 + 0． 06+ 0． 04 mm，均超出軸承配合公差要求。分析原因，Ⅰ軸長期在高速1 800 r /min 旋轉，造成Ⅰ軸兩端軸承定位孔磨損，軸承外環旋轉，引起Ⅰ軸徑向跳動超差，致使Ⅰ軸與Ⅱ軸齒輪嚙合不好。
( 2) 主軸Ⅰ軸上24 × 5 mm 齒輪齒頂跳動0． 22mm，端面跳動0． 10 mm，軸徑跳動0． 02 mm，齒輪齒面發生敲擊性點蝕研損。分析原因是: 用小型80 t 油壓機點壓齒輪，控制不住齒輪安裝定位精度，造成Ⅰ軸齒輪齒頂跳動嚴重超差。將主軸齒輪調到4 檔位置，扳動Ⅱ軸齒輪，發現在Ⅰ軸與Ⅱ軸之間齒輪一周內有一硬點存在，必須用力，才能扳過此點。
( 3) Ⅱ軸上嚙合59 × 5 mm 齒輪，齒面也發生齒面點蝕損壞現象，Ⅱ軸軸徑跳動0． 05 mm，齒輪齒頂跳動0． 05 mm，Ⅱ軸齒輪接觸不好。
( 4) 主軸Ⅲ軸檢查正常。Ⅲ軸軸徑跳動0． 02mm，齒輪跳動0． 05 mm。Ⅲ軸是花鍵軸，Ⅲ軸內側軸承支架脫開松動。
( 5) Ⅳ軸檢查發現箱體內端軸承保持架松動，間隙變大。
( 6) 檢查中發現鏜桿、滑枕無手動進給。
( 7) 鏜桿、滑枕移動運行不均，有竄動。
( 8) 滑枕移動時反映速度慢，有時正反來回點動后，移動正常。更換部件準備期定為1 個月。
3 、處理方案
( 1) 針對主軸箱箱體軸孔超差，因現場沒有可以加工主軸箱箱孔尺寸及保證精度的設備，決定在軸承外徑鍍金屬鉻，補償軸承安裝尺寸鏈。
( 2) 更換Ⅰ軸、24 × 5 mm 齒輪、1 套聯軸器、兩端軸承，在Ⅰ軸外端面加工一個M16 拔卸孔。
( 3) Ⅱ軸59 × 5 mm 齒輪，用角向砂輪機安裝細砂輪片打磨，修復齒面。
( 4) 更換Ⅲ軸、Ⅳ軸軸承。因Ⅳ軸軸承定位端蓋被主軸箱尾部壓住，更換軸承，需解體主軸箱與主軸箱尾部。
( 5) 解體鏜桿及滑枕手動進給系統，修復手動進給機構。
( 6) 解體鏜桿及滑枕傳動系統。檢查鏜桿、滑枕傳動絲杠、絲母配合間隙，如果絲母與絲杠配合間隙超差，則需將鏜桿、滑枕絲杠在車床上修復間隙后，再檢修加工兩套絲母副。
( 7) 滑枕移動的7． 5 kW 直流電動機運轉正常，但有時滑枕不移動。滑枕傳動系統: ①滑枕與鏜桿移動共用一套驅動裝置6ＲA27; ②滑枕與鏜桿變速共用2套電磁離合器———Ⅰ檔與Ⅱ檔，型號為DLM3 － 25，標配是花鍵; ③鏜桿與滑枕選擇電磁離合器，型號為DLM3 － 40，標配是花鍵。
檢查: 滑枕與鏜桿移動共用一套驅動裝置6ＲA27，鏜桿移動正常，說明驅動裝置6ＲA27 工作正常。滑枕與鏜桿變速共用2 套電磁離合器———Ⅰ檔與Ⅱ檔，鏜桿運轉正常，說明Ⅰ檔與Ⅱ檔離合器正常。測量選擇滑枕、鏜桿電磁離合器電壓為+ 21 V 偏低，重新檢修及調整+ 24 V 電源后，滑枕移動稍有好轉，但故障仍然出現。
用萬用表檢查電阻阻值一致，但用大一點螺絲刀檢查4 套離合器，發現選擇滑枕離合器電磁磁力偏小。當選擇滑枕離合器得電時，用螺絲刀能撬動，其他3 套離合器吸力較大。說明此套離合器內部有故障，處理方案是更換選擇滑枕離合器。
4 、主軸箱拆卸過程中出現的問題
( 1) 主軸Ⅰ軸上24 × 5 mm 齒輪已打掉一個齒，斷面現象不是一次斷裂，斷面中間有一條橫向裂縫。通過斷面裂痕分析原因: ①是否原有材質鍛件存在隱患;②齒頂端跳嚴重超差，齒輪受力不均，由于撞擊將齒撞掉，分析原因是后者。
( 2) 解體鏜桿及滑枕手動進給系統，發現固定進給手輪齒輪組彈簧內卡已損壞，造成手輪進給有時齒輪卡不到合適位置，造成手輪不能使用。重新更換彈簧內卡后，手輪使用功能正常。
( 3) Ⅱ軸軸承外圈與端蓋未接觸，通過測量間隙為3． 9 mm。為了防止出現部件損毀故障，重新加工一個外徑Ф160 mm、內徑Ф128 mm、厚3． 9 mm 的墊圈，消除間隙，保證Ⅱ軸系運轉正常。
5、 安裝及技巧
( 1) 鏜桿、滑枕絲杠、絲母研配: 鏜桿、滑枕絲杠、絲母有磨損，在車床上重新對兩根絲杠梯形螺紋進行精加工。大約單邊去掉0． 10 mm 左右，達到標準后，再根據絲杠尺寸修理前、后對合的銅螺母，調整好絲杠、絲母間隙后把緊。
( 2) Ⅰ軸系安裝: 主軸Ⅰ軸系有1 根軸、2 個軸承、1 個24 × 5 mm 齒輪。因為Ⅰ軸齒輪與Ⅱ軸齒輪嚙合精度高，因此安裝時要小心謹慎。
由于主軸箱箱體本身已磨損，通過之前測量固定Ⅰ軸內側軸承箱體軸承孔圓度超過0． 09 mm，外側箱體軸承孔圓度為0． 07 mm，但不是橢圓。因此將兩套軸承外表面各鍍一層金屬鉻后，重新在磨床上磨圓。安裝時，兩套軸承重新與箱體研配，使其接觸均勻，保證其有足夠緊力。
由于Ⅰ軸與24 × 5 mm 齒輪是過盈配合，過盈配合量應在0． 15 ～ 0． 02 mm 內。將軸和齒輪接觸部位用細砂紙研磨后，用兩根銅棒均勻敲擊齒端，將齒輪敲擊到應有位置。
先將Ⅰ軸內側軸承安裝到位，再用銅棒敲擊Ⅰ軸系外側軸承，使其均勻受力，并保證整體平穩運行，不能發生偏移。敲擊到位后，再用銅棒上下、前后敲擊Ⅰ軸外端面，保證兩套軸承內部有初始間隙。將Ⅰ軸側聯軸器安裝好，用手扳動聯軸器，保證帶動主軸整套齒輪嚙合輕松，受阻力達到最小狀態。
( 3) 滑枕絲杠安裝: 滑枕絲杠與滑枕齒輪箱相接，中間有連接方鍵，對孔較難。如果先將滑枕絲杠末端傳動裝置與滑枕側壁連接固定好后，再對應絲杠前端與齒輪箱連接，用管鉗子扳動絲杠，很難將絲杠前端與齒輪箱連接好。辦法是將滑枕絲杠前端與齒輪箱先連接好，再固定滑枕絲杠末端傳動裝置，這樣安裝，方便正確快捷。
( 4) 鏜桿絲杠安裝: 鏜桿絲杠在鏜桿內部，前端是支撐軸承，軸承外圈斜角度大，為了方便安裝。安裝鏜桿絲杠方法是: 先將絲杠傳動裝置連接調整好間隙，整套傳動裝置固定到位后，直接用管鉗子旋轉絲杠末端，直至發現鏜桿前端有移動，說明鏜桿絲杠前端軸承已經鑲嵌到軸承座內。而如果先安裝絲杠前端軸承進入軸承座內，則很難安裝到位。
6 、安裝過程中出現的故障
( 1) 主軸C1000964 推力軸承安裝太緊: 推力軸承第一次整體安裝到位后，發現用手板動Ⅱ軸齒輪時，板不動。主軸推力軸承前后總共有4 套軸承，軸承之間應留有0． 02 mm 間隙。如果將推力軸承調整過緊，造成主軸旋轉受阻。因此重新調整、敲擊推力軸承、配合軸承及連接部件，間隙調到適當。扳動Ⅱ軸齒輪時，主軸跟著旋轉，并且有一定的慣量，擰緊、壓緊螺釘后，主軸旋轉較為輕松為止。
( 2) 鏜桿制動離合器冒煙損壞: 主軸箱大修后，出現鏜桿制動離合器發熱，最后出現冒煙現象。查找原因: 鏜桿與滑枕驅動裝置是一套6ＲA27，要求鏜桿動，滑枕固定制動; 滑枕動，鏜桿制動。鏜桿與滑枕制動通過本身安裝的電磁離合器DLM3 － 25A 制動，位置相鄰，都在主軸箱末端。由于主軸箱大修過程中，連接制動的電磁離合器線號未綁緊，造成線號脫落。安裝時將鏜桿與滑枕制動電磁離合器接線連接錯誤，造成鏜桿移動時鏜桿制動，滑枕移動時滑枕制動故障。同時7． 5 kW直流電動機運轉聲音沉悶，電磁離合器內摩擦片受磁力作用相互摩擦發熱，因此離合器出現冒煙故障。重新更換電磁離合器，正確連接接線后，故障排除。
7 、 結語
( 1) 在安裝齒輪時，不能用火工烘烤，因為火工溫度掌握不準，同時溫度過高改變了齒輪材質，嚴重影響部件使用壽命。安裝齒輪也不能用油壓機點壓，因為控制不住齒輪走向及精度要求。
( 2) 絲杠、推力軸承安裝時，注意安裝方案的準確無誤，否則會引起不必要的返工。
( 3) T6925 /1 鏜銑床主軸箱大修后，主軸傳動系統阻力小、噪聲小，達到預期目的。
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