李玉霞

(中国一重股份公司中型装备制造分厂，黑龙江161042)

FC61200数控卧车是我公司轧辊电站分公司为提高生产能力从法国进口的一台设备，该设备担负着轧辊电站分公司的主要生产任务。经安装投入使用后，解决了加工大型轴类零件能力不足的问题。

但是，设备交付使用后，一直存在着加工工件端面有波纹的现象。经过多次现场观察和理论分析得出结论：加工工件端面有波纹是因为主轴部件轴向有间隙造成主轴轴向窜动，从而使机床的端面跳动公差超差造成的。一般情况下，都是通过调整主轴轴承的预紧力来消除此间隙，但此机床经过多次调整都无法消除此故障，所以我们决定对此机床的主轴结构进行改造。

1 主轴改造方案

图1是改造前的主轴结构图。主轴前端的双列圆锥滚子轴承可以承受径向力和轴向力两个方向的力，而主轴尾部的圆锥孔调心滚子轴承只能承受径向力，不能承受纯轴向负荷。端面跳动公差超差的原因就是轴向受力过大时，造成轴向窜动。因此，在空心主轴的尾部增加一套可以承受轴向载荷的轴承就可以解决问题。当然，不能简单的只在原结构上加装一套轴承，需要对原结构进行改装。

1—圆锥孔调心滚子轴承22230 2—轴承架3—前端盖 4—空心主轴5—双列圆锥滚子轴承L879947/L879910

2 主轴改造过程

图2是改造后的主轴结构图，改造后的主轴添加了支承套、调整垫、推力球轴承。

首先对主轴结构进行拆卸分解，拆卸前事先测量好尺寸M的值，根据尺寸链公式得出调整垫的尺寸，然后加工各件。

(1)用车床加工空心主轴C面，保证加工后的C面与空心主轴轴心的垂直度公差不超过0.02 mm，表面粗糙度达0.8，并记录去量。

(2)用天桥龙门铣铣前端盖B面，保证加工后的B面与端盖轴线垂直度公差不超过0.02 mm，表面粗糙度达0.8，并记录去量。

(3)加工制作支承套，上数控卧车精车D、E、F、G面，如图3所示。保证D、E两面与G、F两面的垂直度公差不超过0.02 mm，G、F两面的同轴度公差不超过0.02 mm，且D、E两面的平行度公差不超过0.02 mm，D、E、F各面表面粗糙度达0.8。

1—圆锥孔调心滚子轴承22230 2—轴承架 3—前端盖 4—空心主轴5—双列圆锥滚子轴承L879947/L8799106—支承架 7—调整垫 8—推力球轴承511/670

图3 支承套的D、E、F、G加工面Figure 3 D, E, F,G machined surfaces of supporting sleeve

(4)加工制作调整垫，上平面磨床精磨两端面，保证加工后的两端面的平行度公差不超过0.02 mm，两端面与轴线的垂直度公差不超过0.02 mm，调整垫的厚度公差不超过0.01 mm且两端面的表面粗糙度达0.8。

原主轴结构的轴承架的回转面A是经过磨削的，同轴度和表面粗糙度都满足要求，不用再进行加工。

各件加工完毕后进行装配。将支承套用螺栓和销定位到前端盖上。装配好后的主轴结构要保证前端盖、调整垫、推力球轴承、空心主轴各件之间的间距要小于0.02 mm。

3 结语

FC61200数控卧车主轴结构经上述办法改造后至今没有再出现车削端面有波纹的现象，彻底消除了此加工缺陷。另外机床的承载能力也相应的增加了。

经改造后的主轴部件工作稳定，维修次数明显减少，且装配主轴部件时的调整也比以前更加方便快捷，节省了机床的停修时间，从而降底了产品的制造成本，提高了机床的生产效率。