高精度电主轴维修工艺

弋 博

（中国航发西安动力控制有限责任公司，陕西西安 710077）

0 引言

立卧转换加工中心自动化程度高，加工精度高，结构复杂，一旦机床发生碰撞，主轴精度的恢复非常困难。一台德马吉立卧转换加工中心，由于操作失误发生撞车事故，导致主轴卡死。由于事故机床主轴已锈死在箱体内，无法直接从箱体内取出，必须从立卧转换处拆下修复。

1 立卧转换主轴工作原理

图1为德马吉加工中心主驱动及立卧转换传动结构示意，主轴立卧自动转换通过液压缸推动齿轮齿条机构实现。需要立式加工时，液压缸推动齿条将直线移动转换为旋转运动，使电主轴达到立式加工位置。反之，液压缸推动齿轮齿条机构使电主轴达到卧式加工位置。端齿盘机构用来保证分度定位精度，液压夹紧机构夹紧定位后的主轴。

由于事故机床主轴已锈死在箱体内，无法直接从箱体内取出，必须从立卧转换处拆下电主轴。拆卸方法：先拆下立卧转换装置的4个M16×60 mm的螺钉，再拔掉定位销即可拆下主轴。

2 电主轴维修

2.1 电主轴的拆装

电主轴结构复杂，导致分解过程复杂，拆卸时必须做好相应的标记。其中拆卸拉爪及前端盖时必须加工制作相应的2类工具。主轴拆卸步骤如下：

（1）首先记录相应的管路接头记号。

图1 主驱动及立卧转换传动结构

（2）拆除拉刀油缸螺钉，取出拉刀油缸。

（3）拆卸编码盘前，必须用塞尺测量读数头与编码盘的距离，一般情况下为（0.08～0.1）mm。

（4）使用拆拉爪工具（图2），取出拉刀杆。

（5）使用拆前端盖工具（图3、图4），松掉轴承预紧装置。

（6）拆下后轴承座与后端轴承，取出电主轴转子并注意密封圈位置摆放正确，从前轴承室卸下前端轴承及隔环。

拆卸过程不能有任何硬性敲击现，必须使用工具按部就班拆卸，避免损坏主轴零件。

2.2 轴承的预紧

图3 拆前端盖工具1

装轴承之前，轴承及轴壳内孔、主轴先用机油（电主轴专用润滑油）润滑，一是方便安装，二是保证电主轴启动初期轴承的润滑。其中轴承的预紧主要依据3个因素。

（1）必须保证轴承钢球在工作沟道内以额定转速无间隙滚动。

（2）应能承受主轴工作时受到的正常轴向力和径向力的轴向分量。

（3）应能克服电主轴定转子偏心产生的单边磁拉力对主轴的影响。

2.3 精度检测与调整

2.3.1 主轴装配后检测精度

（1）主轴跳动。近端0.002 mm，远端0.016 mm，均在合格范围内。

（2）工作主轴平行度（允差0.02 mm）。立式时正母0.10 mm，侧母0.12 mm；卧式时正母0.04 mm，侧母0.12 mm。主轴立、卧式时平行度都超出合格范围，可通过旋转油缸螺钉调整主轴平行度。

图4 拆前端盖工具2

2.3.2 调整后精度

工作主轴平行度：立式时正母0.02 mm，侧母0.002 mm；卧式时正母0.02 mm，侧母 0.005 mm。

由于电主轴是高转速、高精度部件，电主轴几何精度调整必须符合出厂精度要求后，对电主轴进行动平衡测试校正、温升实验，所有数据必须满足技术要求后才能用于生产。

3 结语

立卧转换加工中心电主轴维修是一项复杂而细致的工作，修理前应仔细阅读说明书、图纸，认真分析主轴结构，拆装时做好标记，装配完成后测试调整直至达到使用要求。