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T6925 /1 镗铣床主轴箱大修

编辑: admin来源: 本站时间:2021-01-29

   


         摘要: T6925 /1 落地数显镗铣床主轴Ⅰ轴与Ⅱ轴之间齿轮产生噪声大,经过检测,主轴箱内部件损毁严
重,必须对主轴箱进行大修。阐述主轴箱大修过程中机械部件安装与调试,出现的问题及处理
方法。

  
     
      T6925 /1 落地数显镗铣床是一台普通型卧式镗床,X 轴( 立柱) 17 000 mm、Y 轴( 主轴箱) 6 000 mm、Z 轴( 滑枕) 1 500 mm、W 轴( 镗杆) 1 500 mm。由于设备役
龄已超过25 年。目前主轴箱内各部件运转情况不佳,主轴箱内个别齿轮、轴承、电磁离合器磨损严重,有较多部件必须进行更换,因此决定对主轴箱进行大修。


     1 、主轴箱故障现象


     主轴共有4 个挡位,经常使用Ⅲ挡。主轴在升速过程中有丢转现象,加工工件过程中主轴有时自动停车故障。


     

 

     主轴经常在Ⅲ档位置,主轴75 kW 直流驱动电动机升速,但主轴转速有时始终在一个速度转速下运行,转速肉眼很难辨别升速。分析原因: 是否主轴变档有故障。查找变速4 个档位,变档油压正常,变档时齿轮啮合动作正确,变档无故障。进一步查找,发现75 kW直流电动机与主轴Ⅰ轴之间联轴器内部有异常响声,初步判断联轴器内部有故障。拆下直流电动机,发现Ⅰ轴端上的联轴器定位键已经滚键,Ⅰ轴上键槽已损坏,同时联轴器上的键槽也已损坏。


       由于T6925 /1 镗铣床加工产品任务繁重,处理方案是: 在Ⅰ轴已坏键槽180°位置重新加工一个键槽,磨削Ⅰ轴上固定联轴器位置,根据Ⅰ轴尺寸,重新配制一个联轴器。


       由于原始设计问题,Ⅰ轴外端面上未加工拔卸孔。在拆卸主轴Ⅰ轴时,在Ⅰ轴端面上焊接一个M12 螺栓,再用拔卸器,将Ⅰ轴整体拔出。拆卸Ⅰ轴上24 × 5mm 齿轮时,由于联接的比较紧,因此用油压机将齿轮卸下。


      加工完联轴器后,安装Ⅰ轴齿轮时,由于齿轮与Ⅰ轴过盈配合。将齿轮、Ⅰ轴联接部位用细砂纸反复砂磨,不能将齿轮安装到位,因此决定将齿轮加热安装。


      由于经验不足,用气割火焰在齿轮上方烘烤,因齿轮受热不均,齿轮未能安装到位,还有受阻部位。因此决定用小型80 t 油压机点压,将齿轮压到位。在未检查Ⅰ轴轴径跳动、齿轮齿顶跳动及齿轮端面跳动情况下,将Ⅰ轴系安装完毕。当主轴旋转过程中,发现在Ⅰ轴与Ⅱ轴齿轮之间有“咯、咯、咯”间断金属撞击声音,速度越高声音越大。由于镗铣床任务较重,决定先加工产品,准备好更换主轴Ⅰ轴系所有部件后,再对主轴箱进行一次大修。


      出现金属撞击声音原因分析: ①在安装Ⅰ轴上齿轮时,不能用火工烘烤齿轮,因为用火工烘烤,温度控制不准,容易造成温度过高,改变了齿轮材质,严重影响部件使用寿命,同时也造成不必要的损失。②Ⅰ轴上齿轮属于变位齿轮,要求Ⅰ轴与Ⅱ轴齿轮咬合紧密,跳动很小,用小型80 t 油压机点压,控制不住齿轮安装定位精度。③安装精度高的齿轮、轴承等部件,可以用特殊加热设备,如: 轴承智能加热器; 或安装件与润滑油同时加热办法,润滑油温度可加热到230 ℃左右,让被安装件膨胀到一定尺寸后,即可安装到位。

  
      2、 主轴箱大修前检测

 

      


      ( 2) 主轴Ⅰ轴上24 × 5 mm 齿轮齿顶跳动0. 22mm,端面跳动0. 10 mm,轴径跳动0. 02 mm,齿轮齿面发生敲击性点蚀研损。分析原因是: 用小型80 t 油压机点压齿轮,控制不住齿轮安装定位精度,造成Ⅰ轴齿轮齿顶跳动严重超差。将主轴齿轮调到4 档位置,扳动Ⅱ轴齿轮,发现在Ⅰ轴与Ⅱ轴之间齿轮一周内有一硬点存在,必须用力,才能扳过此点。


      ( 3) Ⅱ轴上啮合59 × 5 mm 齿轮,齿面也发生齿面点蚀损坏现象,Ⅱ轴轴径跳动0. 05 mm,齿轮齿顶跳动0. 05 mm,Ⅱ轴齿轮接触不好。


      ( 4) 主轴Ⅲ轴检查正常。Ⅲ轴轴径跳动0. 02mm,齿轮跳动0. 05 mm。Ⅲ轴是花键轴,Ⅲ轴内侧轴承支架脱开松动。


      ( 5) Ⅳ轴检查发现箱体内端轴承保持架松动,间隙变大。


      ( 6) 检查中发现镗杆、滑枕无手动进给。
 

     ( 7) 镗杆、滑枕移动运行不均,有窜动。
 
 
     ( 8) 滑枕移动时反映速度慢,有时正反来回点动后,移动正常。更换部件准备期定为1 个月。


     3 、处理方案

  
     ( 1) 针对主轴箱箱体轴孔超差,因现场没有可以加工主轴箱箱孔尺寸及保证精度的设备,决定在轴承外径镀金属铬,补偿轴承安装尺寸链。


     ( 2) 更换Ⅰ轴、24 × 5 mm 齿轮、1 套联轴器、两端轴承,在Ⅰ轴外端面加工一个M16 拔卸孔。


     ( 3) Ⅱ轴59 × 5 mm 齿轮,用角向砂轮机安装细砂轮片打磨,修复齿面。


     ( 4) 更换Ⅲ轴、Ⅳ轴轴承。因Ⅳ轴轴承定位端盖被主轴箱尾部压住,更换轴承,需解体主轴箱与主轴箱尾部。


     ( 5) 解体镗杆及滑枕手动进给系统,修复手动进给机构。


     ( 6) 解体镗杆及滑枕传动系统。检查镗杆、滑枕传动丝杠、丝母配合间隙,如果丝母与丝杠配合间隙超差,则需将镗杆、滑枕丝杠在车床上修复间隙后,再检修加工两套丝母副。

 

     ( 7) 滑枕移动的7. 5 kW 直流电动机运转正常,但有时滑枕不移动。滑枕传动系统: ①滑枕与镗杆移动共用一套驱动装置6RA27; ②滑枕与镗杆变速共用2套电磁离合器———Ⅰ档与Ⅱ档,型号为DLM3 - 25,标配是花键; ③镗杆与滑枕选择电磁离合器,型号为DLM3 - 40,标配是花键。


     检查: 滑枕与镗杆移动共用一套驱动装置6RA27,镗杆移动正常,说明驱动装置6RA27 工作正常。滑枕与镗杆变速共用2 套电磁离合器———Ⅰ档与Ⅱ档,镗杆运转正常,说明Ⅰ档与Ⅱ档离合器正常。测量选择滑枕、镗杆电磁离合器电压为+ 21 V 偏低,重新检修及调整+ 24 V 电源后,滑枕移动稍有好转,但故障仍然出现。


      用万用表检查电阻阻值一致,但用大一点螺丝刀检查4 套离合器,发现选择滑枕离合器电磁磁力偏小。当选择滑枕离合器得电时,用螺丝刀能撬动,其他3 套离合器吸力较大。说明此套离合器内部有故障,处理方案是更换选择滑枕离合器。


 
     4 、主轴箱拆卸过程中出现的问题
 

      ( 1) 主轴Ⅰ轴上24 × 5 mm 齿轮已打掉一个齿,断面现象不是一次断裂,断面中间有一条横向裂缝。通过断面裂痕分析原因: ①是否原有材质锻件存在隐患;②齿顶端跳严重超差,齿轮受力不均,由于撞击将齿撞掉,分析原因是后者。


       ( 2) 解体镗杆及滑枕手动进给系统,发现固定进给手轮齿轮组弹簧内卡已损坏,造成手轮进给有时齿轮卡不到合适位置,造成手轮不能使用。重新更换弹簧内卡后,手轮使用功能正常。


       ( 3) Ⅱ轴轴承外圈与端盖未接触,通过测量间隙为3. 9 mm。为了防止出现部件损毁故障,重新加工一个外径Ф160 mm、内径Ф128 mm、厚3. 9 mm 的垫圈,消除间隙,保证Ⅱ轴系运转正常。


     5 、安装及技巧


       ( 1) 镗杆、滑枕丝杠、丝母研配: 镗杆、滑枕丝杠、丝母有磨损,在车床上重新对两根丝杠梯形螺纹进行精加工。大约单边去掉0. 10 mm 左右,达到标准后,再根据丝杠尺寸修理前、后对合的铜螺母,调整好丝杠、丝母间隙后把紧。


      ( 2) Ⅰ轴系安装: 主轴Ⅰ轴系有1 根轴、2 个轴承、1 个24 × 5 mm 齿轮。因为Ⅰ轴齿轮与Ⅱ轴齿轮啮合精度高,因此安装时要小心谨慎。


      由于主轴箱箱体本身已磨损,通过之前测量固定Ⅰ轴内侧轴承箱体轴承孔圆度超过0. 09 mm,外侧箱体轴承孔圆度为0. 07 mm,但不是椭圆。因此将两套轴承外表面各镀一层金属铬后,重新在磨床上磨圆。安装时,两套轴承重新与箱体研配,使其接触均匀,保证其有足够紧力。

 

       由于Ⅰ轴与24 × 5 mm 齿轮是过盈配合,过盈配合量应在0. 15 ~ 0. 02 mm 内。将轴和齿轮接触部位用细砂纸研磨后,用两根铜棒均匀敲击齿端,将齿轮敲击到应有位置。


      先将Ⅰ轴内侧轴承安装到位,再用铜棒敲击Ⅰ轴系外侧轴承,使其均匀受力,并保证整体平稳运行,不能发生偏移。敲击到位后,再用铜棒上下、前后敲击Ⅰ轴外端面,保证两套轴承内部有初始间隙。将Ⅰ轴侧联轴器安装好,用手扳动联轴器,保证带动主轴整套齿轮啮合轻松,受阻力达到最小状态。


      ( 3) 滑枕丝杠安装: 滑枕丝杠与滑枕齿轮箱相接,中间有连接方键,对孔较难。如果先将滑枕丝杠末端传动装置与滑枕侧壁连接固定好后,再对应丝杠前端与齿轮箱连接,用管钳子扳动丝杠,很难将丝杠前端与齿轮箱连接好。办法是将滑枕丝杠前端与齿轮箱先连接好,再固定滑枕丝杠末端传动装置,这样安装,方便准确快捷。


      ( 4) 镗杆丝杠安装: 镗杆丝杠在镗杆内部,前端是支撑轴承,轴承外圈斜角度大,为了方便安装。安装镗杆丝杠方法是: 先将丝杠传动装置连接调整好间隙,整套传动装置固定到位后,直接用管钳子旋转丝杠末端,直至发现镗杆前端有移动,说明镗杆丝杠前端轴承已经镶嵌到轴承座内。而如果先安装丝杠前端轴承进入轴承座内,则很难安装到位。


     6 、安装过程中出现的故障


     ( 1) 主轴C1000964 推力轴承安装太紧: 推力轴承第一次整体安装到位后,发现用手板动Ⅱ轴齿轮时,板不动。主轴推力轴承前后总共有4 套轴承,轴承之间应留有0. 02 mm 间隙。如果将推力轴承调整过紧,造成主轴旋转受阻。因此重新调整、敲击推力轴承、配合轴承及连接部件,间隙调到适当。扳动Ⅱ轴齿轮时,主轴跟着旋转,并且有一定的惯量,拧紧、压紧螺钉后,主轴旋转较为轻松为止。
 

      ( 2) 镗杆制动离合器冒烟损坏: 主轴箱大修后,出现镗杆制动离合器发热,最后出现冒烟现象。查找原因: 镗杆与滑枕驱动装置是一套6RA27,要求镗杆动,滑枕固定制动; 滑枕动,镗杆制动。镗杆与滑枕制动通过本身安装的电磁离合器DLM3 - 25A 制动,位置相邻,都在主轴箱末端。由于主轴箱大修过程中,连接制动的电磁离合器线号未绑紧,造成线号脱落。安装时将镗杆与滑枕制动电磁离合器接线连接错误,造成镗杆移动时镗杆制动,滑枕移动时滑枕制动故障。同时7. 5 kW直流电动机运转声音沉闷,电磁离合器内摩擦片受磁力作用相互摩擦发热,因此离合器出现冒烟故障。重新更换电磁离合器,正确连接接线后,故障排除。


      7 、结语


     ( 1) 在安装齿轮时,不能用火工烘烤,因为火工温度掌握不准,同时温度过高改变了齿轮材质,严重影响部件使用寿命。安装齿轮也不能用油压机点压,因为控制不住齿轮走向及精度要求。


     ( 2) 丝杠、推力轴承安装时,注意安装方案的准确无误,否则会引起不必要的返工。


     ( 3) T6925 /1 镗铣床主轴箱大修后,主轴传动系统阻力小、噪声小,达到预期目的。

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