利用新型材料修复MG7340高精度卧轴圆台平面磨静压主轴

郑克康+李海鹏+张芊+高剑+张恂

摘要：对于机床而言，主轴的旋转精度决定了所干零件的精度。在长期地使用过程中，主轴会因为各种原因造成磨损，进而造成精度丧失，及时地修复才能使机床为企业继续创造价值。主轴精度的修复一直是设备维修的难点，多数情况下是整体更换主轴与轴承，成本高、时间长。本篇文章阐述了对主轴精度修复的新的方式方法，具有成本低、可靠性高、操作便捷、推广型强等优势。

关键词：可靠；高效；便捷

一、技术要求

MG7340高精度卧轴圆台平面磨床是天津机床厂生产的齿轮插齿刀具刃磨机床，该设备主轴为静压主轴，制造精度和安装精度要求高。主轴前后支承轴承均采用小孔节流静压轴承，其装配间隙和径向间隙由主轴和轴瓦的配合精度保证，无法调节，工作时由四个节流小孔分别控制轴承的四个油腔，保证油压为6-8公斤/平方厘米，轴向支承采用液压静力止推，其轴向间隙为0.03 ±0.002mm（双面），主轴的同轴度、平行度、圆柱度等技术要求都在0.005mm以内，轴瓦和主轴的尺寸精度都在0.003以内，主轴和轴瓦之间配合间隙为0.046 ±0.002mm，这些要求都给修理带来了许多困难。

由于年代较久，该设备在静压主轴压力的保护方面存在着隐患，即当主轴静压压力不足，或四腔压力不平衡时，仍然可以启动主轴，如果操作者不按照操作规程操作很容易引起主轴损坏。一般的修理方法无法保证。

该种型号设备是我厂唯一一台插齿刀刃磨机床，在我厂生产中起着重要作用。在运转过程中，如果轴与轴瓦配合间隙太小容易抱死，配合间隙过大主轴刚性降低，加工时主轴容易漂移。一般情况，当静压主轴抱死后，需要整体更换，一是费用高、二是时间长。

三、修复设计

经过认真分析和论证，我们采用新材料、新方法修复抱死的静压主轴以及轴瓦。我们选用的是“可赛新金属修补剂”系列中的TS111铸铁修补 剂。

可赛新TS111铸铁修补剂是双组成份，呈胶泥状，用于铸铁件的修补与再生。适用于气孔、缩孔、砂眼、裂纹等铸造缺陷的填补及轴承座研伤、零件尺寸超差、锈蚀的修补。

该修补剂密度1.62g/cm？，抗压强度97.8MPa，拉申强度32.5MPa，剪切强度18.9MPa，弯曲强度56.5MPa，硬度92shore D，工作温度-60℃—+168℃。

四、具体方法

（一）配比：按两管重量比，即A：B为7：1，操作时间200g/40-60分钟，固化时间选用24小时。

（二）静压轴承的修复。

对静压轴瓦采用先刮去积屑瘤，用铸铁修补剂填充轴承瓦中拉出的印痕（拉伤严重不用此方法），然后研磨轴承瓦，最后抛光。

1、刮去积屑瘤。用圆弧刮刀把前后轴承瓦的积屑瘤刮去，然后用可赛新1755高效清洗剂清洗干净（该清洗剂是金属表面专用清洗剂，有效清除表面油污、污垢，增加修补剂、锁固密封剂与基体的结合强度），最后在划痕中填入铸铁修补剂，保温24小时。

2、铸铁棒研磨。采用W7 0.006mm研磨粉和煤油进行研磨，研磨的旋转方向要与主轴旋转方向一致。研磨棒与轴承内孔配磨，精度要求圆柱度0.005mm，同轴度0.005mm，研磨棒直径为轴承瓦内孔D-2d（d为研磨粉颗粒的直径）。由于研磨时容易将孔研偏，所以要按不同尺寸做2根铸铁研磨棒，研磨棒要做成腰鼓形的，避免将孔研偏。然后将轴承瓦壳体安装到摇臂钻的工作台面上，并找正。摇臂钻主轴安装好带锥柄的小卡盘，卡住研磨棒进行研磨。

3、抛光。用羊毛毡对轴承内孔填入修补剂的部分进行抛光，抛光后表面粗糙为Ra0.4um，圆柱度为0.005mm，同轴度0.008mm。

（三）主轴的修复。

根据主轴轴颈研痕程度的不同，采用不同的方法。对于研痕较浅，可以采用金刚砂挫刀修平瘤子，TS112钢制修补剂填充，水砂纸或金刚砂砂纸修复，最后用羊毛毡抛光。

修复后主轴精度要达到粗糙度Ra=0.4mm、同轴度0.005mm、圆柱度0.005mm，静压止推面对主轴中心线的垂直度0.005mm，主轴尺寸精度不小于D-0.018，这样才能保证装配配合间隙为0.046±0.002mm，一般情况为0.0006D，D为轴承内孔直径。

（四）装配调整

1、主轴装配精度要求高，为此，采用可赛新1755高效清洗剂将各部位清理干净。

2、装配时将主轴轴颈上涂一层机械油，慢慢旋转进入，然后装入调整片，最后安装轴承座，调整主轴径向跳动精度0.005mm以内。

3、调整相连的电机转子，定子的同轴度要控制在0.05mm之内，然后装好电机定子绕组紧固螺钉，测量主轴轴向窜动，调整前后面精度，控制在0.03 ±0.002mm。

4、最后安装电机后轴承盖，安装后用手盘，保证主轴转动平稳、轻灵。

5、试车前检查静压轴承液压系统压力值，保证各阻尼小孔畅通、进回油顺畅、无漏油现象，控制主轴箱连接各部件间隙，精度达到要求，方可试车使用。

此种主轴的修复方法可以适用所有机床主轴拉伤后的修复工作。根据主轴使用环境不同，运用不同的金属修补剂，才可以达到最佳的使用效果。

在主轴拉伤较轻的情况下使用此种方法效果最好。既节约了修理费用，又大大缩短了修理时间。修理好以后交车间，经过一年的使用，完全达到工艺要求，满足生产需要，节约备件费用13600元。

参考文献：

[1]《MG7340高精度卧轴圆台平面磨床使用说明书》

作者天津市机床厂

[2]《克赛新工程胶粘剂产品手册》

作者北京市天山新材料技术公司