滾動軸承在車床修理中的定向裝配
2012-03-19作者：余應征
（湖南株洲市中級技工學校）
在車床修理中，為了提高主軸機構的旋轉精度，對主軸箱孔、主軸和前、后支承軸承內圈、外圈的裝配，常采用定向裝配法。定向裝配就是在原有的裝配精度上，人為的控制各裝配件的徑向跳動誤差方向，合理組配，可達到車床原設計或高出原設計精度的要求。筆者經過多年的教學和生產實踐總結了一套較合理的滾動軸承定向裝配方法，以裝配CA6140型車床主軸機構(圖1)為例介紹如下。
（湖南株洲市中級技工學校）
圖1 CA6140型車床主軸機構簡圖
1.主軸檢測
檢測前先將主軸后端內孔安裝堵頭，利用車床加工出一個精確中心孔，為檢測作準備。
(1)采用外徑千分尺，先測量主軸前軸承和中間軸承支承頸的圓度和圓柱度誤差。
(2)見圖2所示，在平板上將主軸前軸承支承頸，和中間軸承支承頸，置于兩個V型鐵上，主軸后端中心孔內安放一鋼球緊靠在角鐵面上，主軸錐孔內插入一根300mm的檢驗棒，用手轉動主軸，檢測主軸前、后軸承支承的圓錐面、主軸卡盤定心頸和檢驗棒的a處、b處(a、b相距300mm)的Z大徑向跳動量。
圖2 檢查主軸錐孔中心線及前后軸承頸的跳動誤差和方向
用上述方法，實測CA6140車床主軸Z大跳動量為：①前軸承支承頸0.008mm，超差0.003mm；②后軸承支承頸0.007mm，超差0.002mm；③卡盤定心軸頸0.01mm，超差0.002mm；④300mm檢驗棒a處0.008mm，b處0.017mm，分別超差0.003mm和0.007mm。從實測情況看，該主軸的徑向跳動方向都在同一方向，說明主軸彎曲變形。
2.主軸箱的檢測
(1)用內徑千分表測量主軸箱體前、中、后主軸軸承孔的圓度和圓柱度誤差，經實測主軸箱體三孔均符合設計要求。
(2)主軸箱前、中、后軸承三孔同軸度的檢測方法，是在臥式鏜床主軸和后立柱支架的兩頂尖中間，裝上檢驗棒用鏜桿頂緊，并裝上杠桿千分表，低速轉動鏜桿以中間軸承孔為基準，檢測車床主軸箱前、后軸承孔同軸度，要求在0.015mm以內。
實測主軸箱前后軸承孔都與中間軸承孔有0.017mm的同軸度誤差，誤差方向相同，記下誤差方向。
3.滾動軸承精度的檢測
(1)滾動軸承外圈的徑向跳動誤差。把錐孔雙列向心滾子軸承套裝在主軸支承軸承錐面上，轉動外圈，檢測軸承外圈Z大徑向跳動量，做好誤差記錄和方向標記。
(2)滾動軸承內圈徑向跳動量(徑向圓跳動)。測量時將軸承端面放在平板上，外圈固定不動，轉動內圈，用千分表測量內圈錐孔面的Z大徑向跳動量并做好誤差記錄和標記。
二、主軸軸承定向裝配方法和裝配實例
1.裝配方法
(1)將主軸前軸承、中間軸承和后軸承的內圈Z大徑向跳動方向，配裝在主軸前軸承、中間軸承和后軸承支承頸的Z小跳動方向上。
(2)把主軸前軸承外圈和后軸承外圈的徑向Z大跳動方向，配裝在主軸箱孔測出的同軸度Z大誤差方向上，中間軸承外圈應依據自身圓度誤差，和箱體中間軸承孔的圓度誤差互相抵消方法裝入(即圓度誤差大的方向裝入圓度誤差小的方向上)。
2.裝配實例(圖1)
(1)把前、中、后軸承外圈按上述裝配方法，裝入主軸箱前、中、后軸承孔內，由于D級精度軸承外圈的徑向跳動制造時都控制在0.004～0.006mm，軸承外圈壓裝到主軸箱體后抵消了0.002～0.003mm的同軸度誤差，使前面所實測的0.017mm主軸箱孔同軸度誤差減小到0.014mm而達到技術要求。
(2)將前軸承D3182121的內圈，中間軸承E32216的內圈、后軸承E3182115的內圈，按定向裝配方法，組裝到主軸前、中、后軸承支承頸的Z小徑向跳動誤差方向上，這樣又互相抵消一部分跳動誤差，因為D級精度軸承內圈的Z大徑向跳動誤差制造時一般控制在0.003～0.005mm，所以前面所述的實測主軸在定向裝配內圈后，主軸前軸承支承頸的旋轉軸線從0.008mm的徑向跳動減小到0.003～0.004mm，后軸承支承頸的實際軸線徑向跳動從0.007mm減小到0.003～0.004mm而達到技術要求。Z后試車檢測，卡盤定心頸的徑向跳動從0.01mm減小到0.006mm，主軸錐孔300mm檢驗棒徑向跳動a處從0.008mm減小到0.004mm，b處從0.017mm減小到0.008mm，全部合格。
因此滾動軸承在車床修理中的定向裝配，可使某些因磨損、變形而精度超差的部件，恢復和提高精度。
來源：《設備管理&維修》