普通車床知識| 數(shù)控CA6140臥式車床主軸的裝配與檢測
按照CA6140臥式車床主軸的裝配技術(shù)要求，介紹了主軸的裝配過程，同時介紹了主軸的檢測內(nèi)容：徑向跳動檢測，同軸度檢測，圓度誤差檢測，主軸承外(內(nèi))圈徑向圓跳動檢測等內(nèi)容，從而確保了主軸的裝配精度，保證了零件的加工精度，提高了加工效率。
CA6140車床作為普通車床是車床市場上應(yīng)用較為廣泛的一種車床類型，其在車床市場占有65%的市場份額，主要是由床身、主軸箱、溜板箱和尾座等部件組成。CA6140是一種在原C620基礎(chǔ)上加以改進而來的臥式車床,CA6140為什么叫這個名呢？相信很多觀眾都知道，也有很多不知道的:
C代表車床
A代表改進型號
6代表臥式
1代表基本型
40代表最大旋轉(zhuǎn)直徑
圖中的數(shù)字所指每一個部件的名稱如下：
1.主軸箱，2.刀架部件，3.尾架，4.床身，5.絲杠，6.光杠，7.右床腿，8.溜板箱，9.左床腿，10.進給箱（走刀箱）
CA6140型普通車床是普通精度級的萬能機床，它適用于加工各種軸類、套筒類和盤類零件上的內(nèi)外回轉(zhuǎn)表面，以及車削端面,螺紋，鉆孔，擴孔，滾花等都是可以進行加工。當然還有我們之前說過的，可以進行改造后作非車削加工。
CA6140車床是機械設(shè)備制造企業(yè)所需的設(shè)備之一。主軸箱中的主軸是機床的關(guān)鍵件。在軸承上運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量,一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低,則機床的使用價值就會降低。CA6140機床主軸軸承為:D7215AC，主軸軸承型號是ZARN2052。主要選擇材料為45鋼。
在生產(chǎn)期間，進行了CA6140機床的裝配和調(diào)試，在進行主軸的裝配和檢測時，發(fā)現(xiàn)許多在裝配和檢測方面的問題。如：裝配順序顛三倒四，裝配方法不規(guī)范，檢測時操作不安全，遺落檢測項目等許多問題。
1、CA6140車床主軸介紹
圖1 CA6140車床主軸示意圖
主軸是機器中最常見的一種零件。它是旋轉(zhuǎn)類零件，主要由內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、螺紋、花鍵和橫向孔等組成。
主軸是機床的執(zhí)行件，它主要起支撐傳動件和傳動轉(zhuǎn)矩的作用；在工作時，由它帶動工件直接參加表面成形運動；同時，主軸還保證工件對機床其他部件有正確的相對位置。因此，主軸部件的工作性能對加工質(zhì)量和機床的生產(chǎn)率有重要影響。此外，主軸的傳動方式是皮帶傳動和齒輪傳動結(jié)合的各種車床主軸部件的結(jié)果雖有差別，但它們的基本用途是一致的，在結(jié)構(gòu)和要求方面也是相同的。在工作性能上都要求與本機床使用性能相適應(yīng)的旋轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、溫性和耐磨性等。車床的類型不同，主軸工作條件不同，只是解決問題的重點不同而已。
2、CA6140車床主軸的裝配
2.1裝配技術(shù)要求
（1）必須按照設(shè)計、工藝要求及規(guī)定和有關(guān)標準進行裝配。
（2）裝配環(huán)境必須清潔。保證裝配環(huán)境溫度、濕度等相關(guān)外部條件。所有裝配零件要事先檢驗。
（3）零件在裝配前要做必要的清理，去毛刺、氧化皮、銹蝕、切屑、砂粒、灰塵和油污等。
（4）裝配過程中零件要注意保護。
（5）相對運動的零件，裝配時接觸面間應(yīng)加潤滑油加以潤滑。
2.2主軸裝配過程
（1）核對軸承型號，把軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動把內(nèi)圈外圈分離。
（2）用汽油擦洗內(nèi)外徑后把軸承內(nèi)圈大頭朝下放入主軸承處；用銅棒敲擊內(nèi)圈，使軸承內(nèi)圈逐漸漲大。第一次敲擊10次左右后試裝外圈，2人抬起外圈旋轉(zhuǎn)放入滾珠內(nèi)，松手后外圈旋轉(zhuǎn)靈活且掉不下去為合格，如松手后外圈自然掉落說明間隙大，需拿出重新裝配。
（3）用千分尺側(cè)軸承內(nèi)圈調(diào)整墊圈，按實測尺寸加0.4，用深度尺算出軸承內(nèi)圈上方與主軸臺階處平齊，裝好上面平面軸承測量調(diào)整墊上平面平齊加0.6，把軸承外圈裝入錐套內(nèi)。
（4）錐套裝前必須把軸承內(nèi)圈的鋼珠涂上一層黃油才能進行裝配。
（5）錐套吊裝裝配時，要保證絕對水平不能裝配以防劃傷零件，如松手后外圈自然掉落說明間隙大，需拿出外圈再一次敲擊內(nèi)圈按工藝規(guī)程進行安裝直至合格為止。
（6）用千分尺側(cè)軸承內(nèi)圈調(diào)整墊圈，按實測尺寸加0.15后研磨，切割成倆半后喊好對接螺栓裝到軸承下面。
（7）用深度尺算出軸承內(nèi)圈上方與主軸臺階處平齊，下墊厚度研磨裝好。
（8）裝好上面平面軸承處調(diào)整墊上平面平齊加0.3裝好軸承端蓋，嚴禁壓蓋最后裝，以防錐套把定心軸承帶出劃傷軸承外圈。
（9）把軸承外圈裝入錐套內(nèi)，墊緊里面內(nèi)六角方螺栓，裝好墊圈，安裝前要測量內(nèi)孔尺寸是否超差；如達不到圖紙公差，應(yīng)用電磨頭修磨至規(guī)定的公差范圍內(nèi)才能裝配。
（10）錐套裝前必須把軸承內(nèi)圈的鋼珠涂上一層黃油才能裝配。
（11）錐套吊裝裝配時，要保證絕對水平不能裝配以防劃傷內(nèi)徑裝配是要邊轉(zhuǎn)動邊裝配，緩慢的旋入軸承內(nèi)圈，嚴禁用錐套自重強行塞入嚴防拉傷軸承內(nèi)圈。
3、CA6140機床主軸的檢測
3.1主軸徑向跳動(徑向圓跳動)的檢測
圖2主軸徑向跳動檢測示意圖
在錐孔中緊密地插入一根錐柄檢驗棒，將百分表固定在機床上，使百分表測頭頂在檢驗棒表面上，旋轉(zhuǎn)主軸，分別在靠近主軸端部的和距一點300 mm遠的二點檢驗。兩點的誤差分別計算，主軸轉(zhuǎn)動，百分表讀數(shù)的最大差值，就是主軸的徑向跳動誤差。為了避免檢驗棒錐柄配合不良的影響，拔出檢驗棒，相對主軸旋轉(zhuǎn)90°，重新插入主軸錐孔內(nèi)，依次重復檢驗4次，4次測量結(jié)果的平均值為主軸的徑向跳動誤差。主軸徑向跳動也可直接測量主軸定位軸頸。主軸旋轉(zhuǎn)一周，百分表的最大讀數(shù)差值為徑向跳動誤差。
3.2主軸同軸度檢測
圖3主軸同軸度檢測示意
主軸放置于檢驗平板的兩個V形架上，主軸后端裝入堵頭，檢測堵頭中心孔頂誤差。軸肩端面跳動誤差也可以從端面的千分表讀出。一般應(yīng)將同軸度控制在0.015mm之內(nèi)，端面圓跳動誤差應(yīng)小于0.01mm。
3.3主軸的圓度誤差檢測
可用千分尺和圓度儀測量，已被測圓的某一截面各直徑間的最大差值之半作為此截面的圓度誤差。
3.4主軸承外(內(nèi))圈徑向圓跳動檢測
轉(zhuǎn)動外圈并沿百分表方向壓迫外圈百分表的最大讀數(shù)則為外圈最大徑向圓跳動。測量時外圈固定不轉(zhuǎn)，內(nèi)圈端面上施以均勻的測量數(shù)值，零件的數(shù)值根據(jù)軸承類型及直徑變化，然后使內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)一周以上，便可測得軸承內(nèi)圈內(nèi)孔表面的徑向圓跳動量及其方向。
4、CA6140 車床比較常見的五種故障
CA6140 車床屬于工廠中比較常用的一種機械設(shè)備，而 CA6140 電氣控制線路以及比較常見的故障檢修更是在實際生產(chǎn)中的重點內(nèi)容。下面帶大家一起來看看CA6140 車床比較常見的五種故障，以及相應(yīng)的檢修措施。
1).主軸電動機 M1 不能啟動
在 CA6140 車床中最為常見的一種電氣故障就是主軸電動機 M1 無法啟動，而且這種故障較為復雜。首先，在通電之后，對實訓臺進行查看，觀察電源指示燈以及電路指示燈等正常與否。其次，利用開關(guān)之類的操作，對發(fā)動機啟動時的聲音進行聆聽，判斷是否正常。再次，結(jié)合電力原理圖，對故障出現(xiàn)的原因進行初步的判斷，對故障范圍進行壓縮。最后，利用萬能表等相關(guān)測量工具對電路進行檢測，最終確定故障出現(xiàn)的位置。
（1）電源指示燈以及照明燈不亮
在主軸電動機 M1 出現(xiàn)不啟動的情況之下，電源指示燈以及照明燈都不亮，這時就要判斷 KM 能否吸合。
①如果接觸器的 KM 無法吸合，故障一定是出現(xiàn)在電源電路或控制線路公共線的零號線位置。要對熔斷器 FU 和 FU1 熔斷與否進行檢查，查驗斷路器 QF 的接觸良好與否，變壓器 TC 有沒有損壞或者原邊接線完整與否，各個電氣元件之間的連線和零號線的公共部分有沒有斷線問題出現(xiàn)。這就需要利用萬能表或者測電筆對電壓進行測量。
②如果接觸器 KM 能夠吸合，那么故障一定是出現(xiàn)在控制電路中。對零號線到 FU3、FU4 的部分進行檢查，查看相應(yīng)熔斷器是否有熔斷的情況，而故障范圍處在 101－102－103－0 或者 201－202－0 當中。這時需要利用萬能表的電阻檔實施具體的測量。
（2） 電源指示燈以及照明燈都亮
在主軸電動機 M1 無法啟動，而電源指示燈以及照明燈都處在明亮狀態(tài)的時候，也需要針對接觸器 KM 進行檢查。①如果接觸器 KM 能夠吸合，故障必定出現(xiàn)在主電路當中。檢修過程是: 對 UII、V11 以及 W11 間是否具備 380 V 的電壓進行查驗，接觸器的 KM 主觸頭有沒有接觸不良或者燒毛的情況，繼電器 KH1 當中的熱元件斷開與否，電動機的 M1 三相繞組斷開與否，電動機的 M1 有沒有出現(xiàn)機械故障或者接觸不良的問題，各個器件間連線斷線與否。在這樣的情況之下，需要利用萬能表的電阻測量法以及電壓測量法開展故障排除工作。在對電動機的繞組接線完好與否進行檢查的過程當中，需要利用萬能表當中的 R×1 檔進行測量，如果阻值比較小或者相同，就說明電動機的接線處于良好的狀態(tài)。②接觸器 KM 無法吸合，故障則在控制線路當中。將 SB3 按下，然后對 KA2 線圈進行檢查是否吸合，將刀架快速移動至電動機 M3，觀察是否轉(zhuǎn)動。
2).主軸電動機 M1 啟動之后無法自鎖
在將啟動按鈕 SB2 按下之后，主軸電動機能夠啟動運轉(zhuǎn)，而在將 SB2 松開之后，M1 也將會隨即停止運轉(zhuǎn)。導致這種故障出現(xiàn)的原因主要是接觸器 KM 相應(yīng)的自鎖觸頭出現(xiàn)接觸不良，亦或是導線松脫的情況。在出現(xiàn)該故障之后，只需要針對接觸器 KM 自鎖觸點實施修理或者更換就能夠?qū)崿F(xiàn)故障的排除。
3).主軸電動機 M1 無法停車
導致該種故障出現(xiàn)的原因大都是由于接觸器 KM 當中鐵芯極面上附有油污，造成上下鐵芯無法釋放，亦或是 KM1 主觸頭出現(xiàn)熔焊的問題。停止按鈕 SB1 擊穿以及線路當中 5 和 6兩點連接導線的短路。這時需要將電源切斷，繼而對鐵芯極面上的污垢進行清理，或者對觸點進行更換，實現(xiàn)對該種故障的排除。
4).刀架高速移動時電動機無法啟動
①先要對 FU1 熔絲進行檢查，查看其是否出現(xiàn)熔斷的情況。②對中間繼電器 KA2 觸頭的接觸進行檢查，查驗其是否完好。③如果沒有發(fā)現(xiàn)有異常出現(xiàn)，或者在將 SB3 按下之后，繼電器 KA2 無法吸合，則能夠確定故障位置一定在控制線路當中。在這樣的情況之下，需要對熱繼電器的 FR1 常閉觸頭、KA2 線圈以及點動按鈕的 SB3 有沒有短路的情況出現(xiàn)，繼而采取相應(yīng)措施進行處理。
5).主軸電動機運行過程突然停車
該種故障出現(xiàn)最為主要的原因在于熱繼電器 FR1 的動作。在該種故障出現(xiàn)之后，必須要及時將熱繼電器 FR1 動作的具體原因找出，在將其排除之后才能夠進行復位處理。導致熱繼電器 FR1 出現(xiàn)動作最為主要的原因包括:
①三相電源當中的電壓不夠平衡。
②電源電壓在長時間保持過低的狀態(tài)。
③負載過大，而且 M1 連接導線出現(xiàn)接觸不良的問題。
對 CA6140 車床比較常見的故障進行分析，繼而作出具有針對性的檢修，解決故障，從而保證設(shè)備長期維持良好運行狀態(tài)，能夠為企業(yè)生產(chǎn)運行提供良好的保障。這方面的內(nèi)容也值得相關(guān)從業(yè)人員更為積極的探索，在實現(xiàn)自我價值的同時，促進企業(yè)發(fā)展，為國家經(jīng)濟建設(shè)注入源源不斷的活力。
5、結(jié)論
本文通過對CA6140臥式車床簡單的介紹，著重介紹了主軸部分的拆卸、和檢測，讓我們對CA6140臥式車床主軸的拆卸、裝配、調(diào)試與檢測有了更深層次的了解與認識。本文綜合各方面有關(guān)主軸精度的內(nèi)容進行分析，采取了各種提高、還原、回升精度的措施，盡最大力度提高主軸的裝配精度，從而保證了高效、高質(zhì)的生產(chǎn)效果，并且提高操作的安全性。從主軸的裝配到裝機后的調(diào)試，一直保證其精度在其范圍內(nèi)，從而保證加工零件的精度，增加加工效率。高配和精度的主軸，減輕了生產(chǎn)噪聲，減少操作員對機床噪聲的恐懼感進而保證操作人員的安全性。
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