7120A平面磨床磨头修复

摘要：本文就7120A平面磨床磨头的修复进行了研究，介绍了磨床磨头主轴、轴瓦以及平衡轴承的修复方法
关键词：平面磨床；磨头；修复
目前在机械加工行业中，为了保证产品的质量，数控机床设备成了领先之首。然而一些老的机床设备还投入在机械加工中。如何有效的保障老设备在加工中的精度，是我们维修人员面临着的问题。我厂有一台70年代天津厂出产的M7120A平面磨床，由于长期的使用，磨头磨损，精度降低，磨出的工件粗糙度极差，有波浪纹现象。其原因是磨头主轴磨损严重，圆度超差。经检测径向间隙为0.08 毫米，径向跳动为0.06毫米，无法保障径向、轴向窜动0.01毫米的主轴精度要求。要恢复该磨头的精度，就必须修复主轴轴瓦、其平面止推承和相关零件，现将修理、装配、调整等一系列方法和体会介绍如下：

一、M7120A平面磨床磨头的结构

如图：由前后两组"短三瓦"结构的轴承支承，支承处由两单独油封空隔开，油封装置1共两处。平衡环2除了起平衡作用外，也可以来控制轴向窜动，由两组球面轴承环3，圆销4及球面支承环5组成了双向平面止推轴承，弹簧6及圆销7可消除轴承的间隙。

二、检修主轴、轴瓦、平衡轴承对其恢复精度要求

1、主轴精度的恢复

主轴只有在颈部探伤发现有裂纹或硬度下降且不均的情况下需换新轴，一般情况下主轴可以采用修复方法恢复精度。
（1）检修主轴两端中心孔，如图：
在车床上用三爪卡盘卡住圆柱形砂轮，以金刚钻将砂轮车成60度圆锥，将主轴一端顶在60度砂轮顶尖上，另一端顶在尾架活顶尖上，主轴近左端的外圆上用中心架托住（防止砂轮受力过大），分别将两端中心孔研出，然后进行测量，检测主轴前部1：5锥部（装砂轮处）及后部1：7锥度（装转子处）的径向跳动，要求均在0.002毫米以内，如果超差做好记号进行定向研磨，将60度砂轮顶尖高速旋转，主轴另一端以尾架顶尖轻顶，车头一端用手捏住，将记有不同轴度方向的记号处向上（即径向跳动的最低处）进行研磨，而后将主轴慢慢地随之转动，以防止顶尖孔研成椭圆，研磨直至两部的径向跳动都在规定要求以内为止。也可用电磨机将60度砂轮卡上电磨机上进行定向研磨，其止的就是装砂轮处和装转子处同在一条直线上为基准，为精磨轴承处做准备。
（2）在外圆磨床上精磨轴承部位，去的越少越好。（前后尺寸一致），其径向跳动均在0.002毫米之内，粗糙度要求为Ra0.1um，轴肩端面跳动在0.005毫米以上。

2、轴瓦的修复

"短三瓦"结构轴瓦除了严重抱紧，发热而使轴瓦中的铅折出处一般都可以修复使用。
（1）拆开轴承时，将每个轴瓦与成对组合的球头螺钉用线扎在一起，（原有编号）以免修配中调错。
（2）将球头螺钉夹

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在车床上（或钻床上）对研轴瓦球面的接触部分，用氧化铝粉与煤油混合的研磨剂进行研磨，研至接触率≥70%，表面粗糙度Ra0.1um，做好配对记号。
（3）对轴瓦进行刮研，以修磨好的主轴轴颈为基准，如图：
在标准平板上放一对V型架3，将修磨好的主轴2放在V型架上，将轴瓦涂一层红丹油，在主轴轴颈上研点刮削，（用手压轴瓦研点时，用力要均匀），用百分表测量轴瓦两端平行，其误差为0.01毫米，轴瓦表面研点数为18至20点，（25*25）毫米，研点要均匀分布。
（4）轴瓦的抛光：将主轴夹在车床上，在轴瓦中加入粒度为W10至W7的氧化铬粉，用低转（6至8转）速度，对研抛光，并不断注入适量的煤油，防止烧伤，使抛光的轴瓦表面粗糙度Ra0.1um　Ra0.05um。

3、修复平面止推轴承

（1）将平衡环的工作端面，放在研磨平板上研磨，其粗糙度要求Ra

1.6um以上。

（2）再分别对两组球面轴承环夹在车床上，与其相配的球面环对研，至接触面率≥70%。
三、装配

1、仔细清洗壳体，主轴、轴瓦及球面螺钉和平衡环，轴承环等零件。

2、将平衡环、转子、风扇叶轮装在主轴上，放在动平衡机上进行动平衡，充许在平衡环及风扇叶轮上钻孔。以达平衡的目的。
3、将双向平面止推轴承装在主轴上，装好平衡环中的支头螺钉，一起装入壳体。装上前后油封装置，注意：两只油封装置上分别有两个回油孔，装时要保持回油孔装在上部位置，使前后"短三瓦"轴承，切勿将轴瓦的方向装反，相配的球头螺钉装错。

四、调整：

"短三瓦"的调整要求严格，一般都用固定工艺套来调整，其主要的目的是轴的轴线与壳体的中心线生命，防止电机的转子与定子扫镗。而修复的主轴轴颈尺寸小了，固定的工艺套无法使用，可用借用量具内径百分表来调整，其步骤为：
1、确定轴颈的公称尺寸和超额分配孔的公称尺寸。算出轴与孔之间的距离，如M7210A平面磨床主轴轴颈公称尺寸是50毫米。壳体孔的公称尺寸是95谈毫米，轴与孔之间的距离是20毫米。
2、选用18　35毫米的内径百分表，用20毫米的量杆，压表0.2毫米来测量轴与孔之间的距离，如图二，用百分表触之前端壳体处外部的轴颈。用手上下抬动轴前端，百分表的读数为前端轴承的间隙。后端的间隙测量，将超额分配的透气孔塞拆下，放一圆柱销，百分表触之圆销的端面，用手上下抬动主轴的后端，百分表的读数即是后端轴承的间隙。
3、前后端盖的安装，先将前后内小盖上好，用0.05毫米厚的塞尺插入检查四周的间隙，前后的外压盖涂密封胶上好，同样用0.05毫米的塞尺检查四周的间隙。
4、以手动转动主轴，应轻快无阻，再检查主轴的径跳动和轴向窜动，均在0.01毫米之内。
5、装上电机定子和转子，检查定子是否对齐转子如果不一，可对齐将紧固螺钉紧固。并用0.15-0.20毫米的塞尺检查周围的间隙，将风扇叶轮装好，螺母被紧。
6、试运转试验：试验前先将供油装置仔细清洗，特别是濒器更应仔细清洗。轴承案例保护装置中的水银开关庆在主轴供油的情况下才能拉通，不得用其它的手段使水银开关接通，开车后检查轴承漫长情况，空转2小时-4小时最同温度不得超过60度，主轴的径向跳动0.01毫米之内，轴向窜动0.01毫米之内为合格，试磨。
五、总结
通过M7120A平面磨床磨头主轴的修复，体会到轴、轴瓦及双向平面止推轴承都应按要求去修复。主轴在修复中轴颈尺寸小了，无法使用固定工艺套调整，而且轴瓦的厚度不一，无法用塞尺检查，轴瓦与超额分配背面的间隙是否无效的情况下，借用量具内径百分表，调整主轴，也能实现主轴轴线与壳体中心线生命的要求。它能直观测量相对调整方便不仅用于"短三瓦"的调整，也应用于"短六瓦"的调整中。
参考文献：
邱言龙.机床维修技术问答[M].北京:机械工业出版社,2001.
刘英.机械制造技术基础[M].北京:机械工业出版社,2008.
[3]黄云清.公差配合与测量技术[M].北京:机械工业出版社,2008.
作者简介：袁少臣（1983.12.27-），男，河北衡水人，开滦（集团）有限责任公司林南仓矿业分公司，助理工程师。