1、任務五 CA6140 型臥式車床主軸裝配與檢驗 普通臥式車床在金屬切削加工中的通用性好，加工范圍廣， 是最基本的和應用最廣的機床，在傳動和結構上也比較典型。主 軸部件是車床最重要的部分，由電動機經主軸變速箱帶動旋轉， 實現主運動。由于主軸部件在加工工件時要承受很大的切削力， 加工工件的精度和表面粗糙度很大程度上決定了主軸部件的剛 度和回轉精度，因此要十分仔細地進行主軸的裝配與檢驗。 【技能目標】 了解普通臥式車床主軸的結構及支承形式 掌握 CA6140 型臥式車床主軸的裝配與調整 掌握 CA6140 型臥式車床主軸精度的檢測方法一、基礎知識1.CA6140型臥式車床主軸的結構及支承CA6140

2、 型臥式車床的主軸部件由主軸、主軸軸承、齒輪及密 封件等組成（見圖4.40）。主軸是外部有花鍵的空心階梯軸，其 內孔可用來通過直徑小于0 48mm的長棒料、拆卸頂尖或用于安 裝夾緊裝置的桿件。主軸前端內錐面是莫氏6號錐孔，用來安裝心軸或前頂尖，利用錐面配合的摩擦力直接帶動心軸或工件轉動。 主軸前端外錐面的短圓錐面和法蘭端面用來定位、安裝三爪卡盤 等附件并帶動工件進行旋轉。圖 4.40 CA6140 型臥式車床主軸部件1螺母 2端蓋 3角接觸球軸承 4深溝球軸承 5螺母 6雙向推力角接觸球軸 承 7 墊圈 8 雙列圓柱滾子軸承 9 軸承蓋 10 螺母 11 隔套CA6140 型臥式車床的主軸部件

3、采用前、中、后三個支承孔的 結構，由于三支承結構較難保證三孔較高的同軸度，且主軸安裝 易變形，從而影響傳動件的精確嚙合。因此目前的 CA6140 型臥 式車床主軸部件采用二支承結構，取消了雙向推力角接觸球軸承 （減振套替代）和深溝球軸承，增加了承受軸向力的推力球軸承。 簡化了結構，降低了成本及裝配難度。2.CA6140 型臥式車床主軸的轉速 主運動傳動鏈將電動機的旋轉運動及能量傳遞給主軸，可使 主軸獲得101580r/min不同的正反36級轉速帶動工件旋轉。3.CA6140 型臥式車床主軸部件軸承的潤滑 主軸軸承的潤滑都是由潤滑油泵供油，潤滑油通過進油孔對 軸承進行充分潤滑，并帶走軸承運轉所產

4、生的熱量。主軸旋轉時， 依靠離心力的作用，把經過軸承向外流出的潤滑油甩到軸承端蓋的接油槽里（見圖4.40中所示的a和b）,然后經回油孔流回主軸箱。為了避免漏油，前后軸承均采用了油溝式密封裝置。CA6140型臥式車床主軸部件的裝配技術要求軸插入箱體,套上軸承、墊圈、隔套及齒輪后不允許有歪斜 現象。同軸的兩個軸承中,必須有一個軸承在軸受熱膨脹時有軸 向移動的余地。裝配后主軸的精度應達到徑向跳動和軸向竄動量 均不超過0.01mm的要求，且運轉靈活，噪聲小。CA6140型臥式車床主軸部件的裝配及調整主軸部件的裝配采用敲擊法，敲擊時用力不要過大，注意避 免主軸和軸承受損，還要防止零件的遺漏和錯裝。裝配后

5、的調整 主要針對前后軸承，使主軸的徑向跳動和軸向竄動量達到裝配技 術要求，另外還要進行試車調整，使主軸達到運轉要求。CA6140 型臥式車床主軸部件的檢驗（ 1）靜態檢驗。齒輪在主軸花鍵上應離合自如，用手轉動大 齒輪，主軸運轉靈活、無阻滯。（ 2）空運轉試驗。在無負荷狀態下啟動車床，檢驗主軸轉速。 從最低轉速依次提高到最高轉速，各級轉速運轉時間不少于 5min 最高轉速運轉時間不少于30min。在主軸軸承達到穩定溫度時， 要求軸承的溫度不應超過70C，溫升不應超過40C。（3）負荷試驗。主軸在中速下繼續運轉，進行精車外圓及切 槽試驗，以檢驗主軸的旋轉精度及裝配精度。（4）精度檢驗。主軸部件的精

6、度是指其在裝配調整之后的回 轉精度。在車床熱平衡狀態下，按GB/T 40201997規定做好精 度檢驗，有關主軸部件的檢驗內容見表 4.1。表 4.1 臥式車床主軸部件幾何精度檢驗及允差簡0.010匚O冋時同0.02I餡也L軸範的 f L可協0.007圭軸軸疑對思 板肌向機胡時 平嗆測h； 才g戒1-li： 1 XKhnm 占冰咿血I勺 b） E幣T血內.竝I政上的牲簡0.010匚O冋時同0.02I餡也L軸範的 f L可協0.007圭軸軸疑對思 板肌向機胡時 平嗆測h； 才g戒1-li： 1 XKhnm 占冰咿血I勺 b） E幣T血內.竝I政上的牲0.015C-t：軸包抓柚.:1Ta:jdl

7、在 300 測I 為 0.01b A 300測誥槍惟I 為 0.0；屛在300關昴 畏度丨：為QUI5b）在300圜荒氏度1丿002/在 500 氏膛丨.為（HBb） /細I期陸 KJSL 1：為（MMu 測；川仙Z上軸軸府立 瑜血削動I ! .ihT： H-沙罪近主軸曲；1加b） 4軸權面 a它戎來婭過 JUOmmai 0.(105b* 300 那 J H I 為 0 015ri. 200制鞏檢度上為0.01右 100 Sil.KSt l.ij0JM5h J 4 制Xt 測 rjt 逐卜為皿2a? 0 03?tO在500洌f籬卜為。.牖j | (J.005bJ ii.ui -Zf.ri.Li

8、i；r!i.J；1 0015尤差;ran呀粉項目衛廣:一創JStXJ D； I 鮒)fSOO 莉fZ I 51X1注：DC二最大工件長度，Da=床身上最大回轉直徑。F為消除主軸軸承的軸向游隙而施加的恒定力。二、課題實施裝配 CA6140 型臥式車床主軸部件車床主軸部件的裝配關鍵是 軸承的裝配，主軸部件的前后支承處分別裝有型號為 D3182121 和 E3182115 雙列短圓柱滾子軸承，中間支承為型號 E32216 圓柱 滾子軸承。雙列短圓柱滾子軸承具有旋轉精度高、剛度好、調整 方便等優點，但只能承受徑向載荷。因此前支承處還裝有雙向推 力角接觸球軸承，以承受左右兩個方向的軸向力。主軸上裝有三

9、個齒輪，前端處為斜齒圓柱齒輪，可使主軸傳動平穩，傳動時齒 輪作用在主軸上的軸向力與進給力方向相反，因此可減少主軸前 支撐所承受的軸向力。裝配順序是先裝前軸承，再把主軸穿過前 軸承，依次裝入其他軸上零件，主軸到位后裝好端蓋。【操作步驟】（1）識讀 CA6140 型臥式車床主軸部件裝配圖（見圖 4.40）， 分析各零件相互間的裝配關系，了解技術要求。（2）根據圖樣要求，選擇外徑千分尺若干把，內徑百分表一 套。（3）根據圖樣要求，選擇專用套筒兩個，手錘一把，硬質圓 棒一根，紫銅棒一根，硬枕木一塊，軸用彈性擋圈卡鉗一把，鉗 形扳手若干把，內六角扳手若干把，半圓形油石一塊，毛刷一把， 裝滿機械油的油槍一

10、把，煤油適量。（4）檢查所需要裝配軸承的規格、牌號及精度等級的標志是 否與圖樣要求相符。（5）按裝配圖要求，將零件清點后，用半圓形油石去除軸（特 別是鍵槽和花鍵部分）、箱體孔、墊圈及隔圈上的毛刺并倒鈍， 再用煤油清洗干凈。（6）外徑千分尺和內徑百分表分別檢查軸和軸承各配合尺寸 是否符合裝配技術要求。（7）在軸上試裝平鍵，達要求后拆下。（8）將三個齒輪在軸上試配后拆下，其中滑移齒輪應能滑移 自如無阻滯，且徑向無擺動現象。（9）在箱體前端孔內用油槍注上潔凈的機械油，用手錘和專 用套筒裝入雙向推力角接觸球軸承6，按序裝入墊圈 7、隔套 11， 再裝入雙列短圓柱滾子軸承 8。（10）主軸裝上已裝入密封

11、件的軸承蓋 9和前端螺母 10，穿 過箱體前端軸承。（11）軸及其他各零件配合面上用油槍注上潔凈的機械油， 依次將隔套、螺母 5、兩個齒輪、隔套、圓柱滾子軸承4、隔套、 齒輪、軸用彈性擋圈裝在軸上。（12）主軸緩慢裝入過程中，上述各零件逐漸在軸上到位， 圓柱滾子軸承 4 裝入中間支承孔中，待鍵槽露出后裝入平鍵。（13）用銅棒敲擊墊著硬枕木的主軸前端面，同時箱體內各 零件在軸上全部到位。（14）在箱體后端孔內用油槍注上潔凈的機械油，用手錘和 專用套筒裝入雙列短圓柱滾子軸承 8、隔套、已裝入密封件的端 蓋 2 及螺母 1 。（15）用內六角扳手擰緊所有螺釘，調整各螺母達裝配技術 要求，用手盤動齒輪

12、，主軸旋轉靈活、平穩，無雜音。提示 主軸裝入過程中，要注意防止零件的遺漏和錯裝。 裝配前、后法蘭盤時要注意接油槽的位置向下以便回油。 三、拓展訓練CA6140 型臥式車床主軸部件的調整主軸部件裝配后，各零件 的位置都還不是最佳狀態。其中軸承的間隙對主軸回轉精度影響 較大，使用中由于磨損導致間隙增大時，也應及時進行調整。 CA6140 型臥式車床主軸部件的調整順序是先調整前軸承，再調 整后軸承，最后還要進行試車調整。【操作步驟】（1）識讀CA6140型臥式車床主軸部件的裝配圖（見圖4.40 ）,分析各零件相互間的裝配關系，明確有關精度檢驗內容及允差值（ 2,根據檢驗要求，選擇百分表和磁性表架一套

13、，長為 300mm 檢驗心棒一根，e 6鋼球一顆。（ 3,根據檢驗要求，選擇大木錘一個、小撬杠一根、鉗形扳 手若干把、內六角扳手若干把，黃油少許。（4,先用鉗形扳手松開主軸前端螺母 10，再用內六角扳手擰 開中間螺母 5上的緊固螺釘。（5）用內六角扳手擰開螺母1 上的緊固螺釘，并用鉗形扳手 擰松螺母 1。（6）用鉗形扳手且用較大的手勁擰緊螺母 5，通過雙向推力 角接觸球軸承 6 的左、右內圈及隔套，使雙列短圓柱滾子軸承8 的內圈相對主軸錐形軸頸右移。在錐面作用下，使雙列短圓柱滾 子軸承 8 的內圈徑向外脹，從而消除軸承間隙。（7）用鉗形扳手擰緊主軸螺母 10。（8）用鉗形扳手且用較小的手勁擰緊

14、螺母 1，使雙列短圓柱 滾子軸承 8 的內圈相對主軸錐形軸頸右移。（9）用百分表觸及主軸前端的軸頸處，在軸頸下端撬動小撬 杠使主軸受一定的徑向力，保證主軸徑向間隙在 0.01mm 之內。（10）用百分表觸及主軸前端的軸肩支承端面，用適當的力 前后推動主軸，保證主軸軸向間隙在 0.01mm 之內。（11）用手轉動齒輪使主軸旋轉，若感覺不太靈活，可能是 軸承內、外圈沒有裝正，可用大木錘在主軸前后端敲擊，直到手 感覺主軸旋轉靈活為止。（12）用鉗形扳手且用較大的手勁再擰緊螺母 5和螺母 1。（13）用內六角扳手擰緊螺母 5和螺母 1上的緊固螺釘。（14）用百分表觸及主軸前端軸肩支承端面，緩慢旋轉主軸

15、， 分別在相隔180兩處測出讀數，要求允差值在0.02mm之內。（15）用百分表測頭垂直觸及主軸前端軸頸，緩慢旋轉主軸， 測出讀數，要求允差值在 0.01mm 之內。（16）鋼球沾黃油少許，沾在檢驗心棒前端的中心孔內并壓 實擦凈頭部，把檢驗心棒插入主軸前端錐面內。用百分表觸及檢 驗心棒上的鋼球，緩慢旋轉主軸，要求主軸軸向竄動允差值在 0.01mm 之內。（17）用百分表測頭垂直觸及檢驗心棒上近軸頸處，緩慢旋 轉主軸，要求主軸徑向跳動允差值在0.01mm之內；用百分表測 頭垂直觸及檢驗心棒上 300mm 處，緩慢旋轉主軸，要求主軸徑 向跳動允差值在0.02mm之內。（18）按要求給主軸箱加入潤滑油，用劃針在主軸上和螺母 5、 螺母1邊緣做出記號，記住原始位置。（19）適當擰松螺母5和螺母1，用大木錘在主軸前后端振擊， 使軸承回松，保持間