重型卧式车床主轴装配工艺

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Heavy Duty Horizontal Lathe Spindle Assembly ProcessNIU CeAbstract：Horizontal lathe spindle is one of the important parts in machine tools，it is not only to transfer torque andunder various loads，and，to within a certain speed range，keep high rotation precision and rigidity，guarantee the machi-ning ability，therefore，of spindle parts processing，assembly has very strict requirements.According to my company pro-duction of heavy horizontal lathe(C61250LU/8 m，weight 45 t)，in this paper，the spindle assembly process are ana-lyzed，and redesign the spindle assembly process，emphasizes the spindle assembly process attention points，thus，to ful-fill the requirements of heavy duty horizontal CNC lathe factory，is worth application promotion，each production manufac-turer。

Key words：heavy duty horizontal lathe；spindle assembly；process；assembly accuracy1 主轴装配工艺过程的分析在重型卧式车床的主轴装配生产实践中，以C61250LU/8m(L表示床身宽度 1 600 mm，U表示承重 45 t)双支承主轴结构为例(图 1)，主轴的结构形式属于开式瓦夹结构，主轴系零件多，影响装配后综合累计误差的因素很多。主要有：1)箱体主轴前、后孔与轴承座装配后的接触，圆度、同轴度、垂直度。

2)两套推力轴承与前、后四个端面装配后的接触 ；3)推力轴承与主轴轴线装配后的同轴度、垂直度；4)主轴圆螺母端面和主轴轴线装配后的垂直度。

< 1：12/ -j-目； -- l fII 川 舅 图1制定装配工艺前分析机床主轴结构及装配图纸是编制装配工艺的重要环节，是装配工艺的设计阶段，必须完全熟悉机床结构特点和综合累计误差的方向趋势后才可以确定正确工艺路线。

· 18·2 主轴装配工艺过程的制定主轴的装配工艺程序由下列工序构成：。

(1)检测主轴 1：12锥度，标定高点 0检测主轴l：12锥度和标定高点工作在主轴加工时进行，也可以在装配前用三坐标测量机进行测量，检测后在主轴上标定高点。

(2)检测轴承内圈1：12锥度，标定高点检测轴承内圈1：12锥度及大端尺寸工作在主轴磨削前进行，是主轴磨削的依据。，重型卧式车床的主轴和轴承自身重量都很大，锥面接触的配研检查很难实行，所以 l：12锥度检查的正确性非常重要。检测后在轴承上标定高点。

(3)主轴与轴承及轴承套箱体孔的定间隙装配主轴与轴承及轴承套箱体孔的配合选用优化定间隙，既能保证配合间隙的合理，又可获得良好的支承刚性。

在检测选择定间隙配合时，应检测工件的圆度、锥度，其公差-般应控制在0.003 mm以内，圆度从严要求。经选配后应在工件明显位置上标注出大直径的位置，以便于部件装配时旧能地使配合工件大直径对准大直径，减少装配变形，在测量工件直径时应每相邻45。记录-次，直径按测量的平均值计。

在测量锥度时，宽度大于25 mm的孔与轴都应在前后位置上每相邻90。检测-次。

(4)轴承游隙测量双列圆柱滚子型轴承最佳精度状态是零间隙转动，在装配时必须消除轴承本身的间隙。测量轴承间隙时，最好将轴承外圈装在箱体轴承孔内，防止以后装配时因为配合关系轴承外圈尺寸出现变化，然后装入轴承内圈，用塞尺测量轴承顶部滚动体与外圈的最大间隙。

(5)轴承预紧量调整主轴的前、后轴承内圈1：l2锥度是调整轴承间隙及预紧力的，主轴端面与轴承端简同 豹调整垫是固定主轴与轴承配合最佳点的。此垫调整非常重要，调整方法如下：a)将主轴垂直立起，清洁主轴 1：12锥面，在把清洁后的轴承内圈套入主轴。装配内圈时要高点对低点，轻轻放入，用铜棒均匀敲实，敲击时注意两点，- 是轴承不能歪斜，二是轴承内圈不应向外扩张。

控制方法为用量块按 120。分布测量调整垫尺寸，三处误差必须小于O.01 mm，用千分尺测量轴承内圈尺寸，向外扩张必须小于0.05 mm。

图2b)调整垫尺确定。调整垫尺寸测量后，按下面公式计算调整垫的净尺寸：H H1-12式中： -调整垫的净尺寸；0I 雹-量块测量尺寸；- 测量轴承间隙。

. (6)轴承座组件装配轴承座组件由轴承座外套、双列圆柱滚子轴承外圈、推力轴承、内轴套、垫、背帽构成。轴承座组件装配也必须遵循高低点消除法原则。

从轴承座组件的装配图(图3)中可以看出，这种结构形式是在沿着轴线方向的多层组合，从轴承座端面、内轴套端面、推力轴承平面分析，各件与轴线的垂直度 各件的平行度主轴的回转精度都有影响，必须保证准确性。更重要是各零件间面与面结合时，各面凹凸情况的消除。轴承座端面、内轴套端面加工，-般是采用在磨内孔或外圆时靠磨方法加工，要求小于90。。组合层数增加，累计误差增加，就出现了-组碟形弹簧结构。如果不进行面与面的接触研合修整，主轴的回转精度就会出现假象，空载荷时精度很好，加载后精度就变了。

(7)主轴组件装配主轴组件装配时，轴承内圈的高点-定要与主轴低点对齐，实现高、低点消除。在主轴组件装配时要精细操作，同时注意清洁，注意零件间的磕碰，任何-点杂物和磕碰都会破坏之前工作的成果。

a)主轴箱主轴孔与轴承套的结合情况。零件加工时-，轴和孔的各项精度及其配合是在理想状态下给定的，未考虑不确定因素，当主轴装配在箱体孑L后，所有的累计误差和几何变量才真实地表现出来，所以必须对其结合情况进行检查。-般用 0.02 mm塞尺对径向、轴向的轴与孔结合全面检查，以保证主轴系有良好的基础钢度。

· 19·箱体 轴承座图3不论箱体孔是整体结构还是开式结构，都可以用先调整主轴前轴承精度并加预紧力，主轴回转精度。如果对于主轴后轴承施加预紧力，主轴回转精度出现变化就说明箱体前、后孔同轴度不合格。

其偏差方向判断方法，可以将主轴后轴承去掉预紧力，用塞尺检查轴承圆周上六点(间隔 60。)间隙，就可以确定。

b)调整主轴精度加预紧力。调整主轴精度及加预紧力，就是用主轴背帽推动双列圆柱滚子轴承内圈延 1：12锥面达到预先调整好的主轴与轴承的最佳结合位置。在生产实践活动中，虽然主轴背帽前端在加工中保证了与主轴轴线的垂直度，但是主工时保证的是背帽前端面与轴线在那-点上的垂直度，不是任意点上的垂直度。

实际在旋紧背帽时还是有高低点的偏差的，而且这个偏差直接影响主轴的回转精度，在重型卧式车床中，轴承内圈的直径越大，偏差的影响越明显。

3 试验结果通过运用上述方法进行实际装配，在三种基本零件的制造精度都能满足技术要求的前提下，使主轴回转精度得到提高，达到图纸要求。