磨床砂輪主軸（zhóu）軸承的維修

0 引言

磨床的砂輪主軸是（shì）重要的部件，雖然磨床砂輪成本不高，但嚴重製約（yuē）磨砂主軸的進步和發展。一般來（lái）說（shuō），小型的磨床是滾動的軸承結構，大型的砂（shā）輪采用的是液體靜壓軸承結構。因（yīn）為靜壓軸（zhóu）承摩擦（cā）因數小，精度很高（gāo）。對於磨床砂輪來說，其在啟動的時候形成（chéng）一定的油膜，油膜（mó）過（guò）多或（huò）者過（guò）少都會嚴重阻礙磨床主軸（zhóu）的壽命。為此，降低砂輪主軸（zhóu）軸承的（de）故（gù）障（zhàng）是我們（men）一直在探索的（de）問題。以找出原因進行修理工藝（yì）和裝配（pèi）調整方法的改進來提高砂輪主軸（zhóu）軸承的（de）壽命。

1、磨床砂輪主軸軸承概述及特性

1.1 磨床砂輪主軸承概述（shù）

磨床砂輪（lún）主軸軸承的質量水平好（hǎo）壞直接影響加工工件的質（zhì）量和穩定性，一般具有滾（gǔn）動的軸承和滑動（dòng）軸承兩大類。但是，現有的（de）主滑動軸承發展水平較高（gāo），對於（yú）現有的動壓軸承、靜壓軸承及動靜壓軸承研究已久，一般來說采用的雷若方程計算邊界條件。磨床砂輪主軸承結構圖如圖 1。

圖（tú） 1 砂輪主軸結構圖

1.2 磨床砂輪主軸軸承的分類（靜壓、動壓）

一般來（lái）說（shuō）磨床砂輪主（zhǔ）軸軸承分為靜（jìng）壓軸承（chéng）和動壓軸承。其（qí）相關（guān）原理介紹如下：

（1）靜壓軸承

磨床砂輪主軸靜壓軸（zhóu）承工作原理（lǐ）是：在啟動油泵時，通過節流（liú）器等環節，使得主軸頸出現一定的油膜，從而使其與軸承之間產生間隙，通過一定的節流器的作用，使得油通過必要的回油泵使得油回至油箱之（zhī）內，靜壓軸（zhóu）承工作原理圖如圖 2 所示。因為其整體結構簡單，安裝方便，精度高等因素，使得其廣泛（fàn）被應用。

   圖 2 靜壓軸承動作原理

（2）動壓軸承

動壓軸承具備運（yùn）動平穩，同時具備一定的抗震性，回轉速度（dù）較高等特點。但是其（qí）需要在一定基礎上的運轉速度基礎上（shàng）才能產生一定的（de）壓力油膜，使得其（qí）能（néng）夠實現（xiàn）純液體的摩擦等。因此，這種環境下不適用於低速環境下運行。

1.3 磨床（chuáng）砂（shā）輪主軸軸承動力特性（靜壓、動壓）

（1）靜壓軸承

靜壓軸承能夠在完（wán）全（quán）靜止的環境下，建立起（qǐ）必（bì）要承載的油膜。在啟動靜壓軸承的轉子時應先啟動靜（jìng）壓的（de）潤滑係（xì）統，保證係（xì）統能夠持續穩定的（de）進行。換句（jù）話說，在其軸承係（xì）統進行（háng）工作時候，主軸出現一定的壓力油膜，在（zài）主軸（zhóu）進（jìn）行必要的旋轉時，使得其軸承間出現一行的階梯效應（yīng），自然而（ér）然形成一定的動力油膜，因（yīn）此（cǐ）形成一定的動壓軸承（chéng）係統等。靜壓軸承最大的特點是需要必要的油泵係統提供壓力油。

（2）動壓（yā）軸承

動壓軸承啟動力矩較大，且容易發（fā）熱，在其主（zhǔ）軸工作條件不（bú）同時，其相關的精（jīng）度和穩定性也不近（jìn）相同。動（dòng）壓軸承無需額外的壓力（lì）係統（tǒng）。

2、磨床砂輪主軸軸（zhóu）承維修經驗總結

2.1 主軸軸承故障的主（zhǔ）要原因

（1）主軸軸承裝配調整不合理

實踐證明（míng），在滑動軸（zhóu）承為（wéi）結（jié）構的主軸軸係中，同樣精度的主軸和軸承，裝配得好，可（kě）以提（tí）高（gāo）主（zhǔ）軸的旋（xuán）轉精度及（jí）軸承的使用壽命，裝配（pèi）得不合理，將導致主軸旋轉精度的超差，由此看來，正確、合理地選擇裝配調整方法是提（tí）高主軸（zhóu）旋轉精度的重要一環。必須（xū）保證主軸裝好後與體殼孔的前後（hòu）軸線同軸度在 0.01mm 內（nèi）。保證主（zhǔ）軸與（yǔ）軸承間的間隙，必須在 0.01 ～0.015 mm 之間，但（dàn）以調整到 0.01 mm 最為適。調整必須耐心細致，才能調到合適（shì）的間隙，調整到合（hé）適的間隙（xì）後，用手轉動主軸（轉動主軸方向應與機床轉時主軸旋轉的方向一致），此時應轉動輕鬆，無阻滯感覺。

（2）材料質量差

一般來說，主軸軸承本身的材料會嚴重製約軸承本身的質量。根據主軸本身的製作工藝和質量來說（shuō），與國外（wài）有著嚴重的差距（jù），但是就材料（liào）本身來說是主要的因素，就其製作工藝、軸承的設計等方麵（miàn）來說是次之。磨床砂輪主軸和軸瓦在運行（háng）過程中需要對轉速和轉矩進行（háng）傳遞，與此同時（shí）需要承載必要的載荷，這就意味（wèi）著會產生摩擦（cā）和磨損等（děng）問題，同時其工藝製作的精度和質量未（wèi）達到國家規定的技術標（biāo）準，軸（zhóu）瓦出現（xiàn）砂眼和氣孔等（děng）現象，嚴重的（de）是材料出現一定疏鬆的情況等，使得磨床砂（shā）輪主軸軸承的質量遠遠不能達到預期的標準。

（3）潤滑不良

一般來說，油膜的壓力（lì）與油粘度成正比，換言之就是壓力越大則相應的粘度也（yě）越大，則相應的摩擦阻（zǔ）力也逐（zhú）漸（jiàn）增大說明潤滑油的油性過於稠密則會造成主軸嚴重的發熱現象。作為主要支撐部件的主軸軸承部件來說，在整個運動機製占據重要的作用，因為其在旋轉的過程中逐漸形成一定的油膜，有效的降低主軸與（yǔ）軸瓦之間的摩擦和損（sǔn）耗，選擇合適的潤（rùn）滑（huá）油，則可能有效的延長軸承的（de）使用壽命。一（yī）般地，采用的是自動潤滑油係統，通過（guò）有效的（de）設置科學合（hé）理（lǐ）的潤滑參數以及合（hé）理選擇潤滑油的粘度，通過及時有效的設備維護，能夠保證設備可持續（xù）長期的有效運行。

（4）主軸油（yóu）的清潔度達不到要求

油膜的壓力與油粘度成（chéng）正比，換言之就是壓力越大則相應的（de）粘度也越大（dà）。則不清潔的潤滑油等環境（jìng）因（yīn）素則會導致主軸的磨損度，同時（shí）也會加（jiā）速磨損的（de）速度，較輕（qīng）的結果隻是導致主軸（zhóu）軸頸與軸承表麵簡（jiǎn）單的起球，嚴重的情況則會導致主軸軸頸與軸承的拉毛、燒瓦（wǎ）燒軸抱死等，介於軸瓦與軸頸之間的間隙非常的微（wēi）小，一旦（dàn）主軸油的清潔度達不到要求，則會造（zào）成嚴重的後果，導致主軸抱（bào）死情況的發生。

2.2 故障原因分析與處理

通過必（bì）要的研究和分析，得出：就主軸承本身來說，價值不高，但（dàn）是一旦遭受一定的損害，會造成巨大的風險，因此（cǐ），必要的故障分析迫在眉睫。同時主軸承其出現故障和損害的因素（sù）很多，通過一定的取證，不能給與（yǔ）一定的定行（háng）性和結果。在（zài）對故障（zhàng）的（de）主軸承進行拆卸分析（xī），有的部分顯示出軸承（chéng）受到嚴重的損害，更有（yǒu）甚（shèn）者出現燒軸燒（shāo）瓦現象，或者出現抱軸現象。就相應的問題進行細（xì）化得分析得出以下故障原因：

（1）故（gù）障主軸軸承（chéng）的潤滑受阻或者缺油的現狀（zhuàng），首先需要對其相應（yīng）維（wéi）護記錄進行詳細的查詢，當軸承排（pái）油正常時，則顯示工（gōng）作是正常穩定的，則（zé）說明潤滑現象良好。但是對其在拆解（jiě）之（zhī）後發現，軸承周圍的殘留的相關油脂過於繁多，造成潤滑作用不夠明顯，同時嚴重製約潤（rùn）滑的效果。

（2）由於主軸油的清（qīng）潔度差，有異物將節流器的小孔堵住或者將油腔的油麵（miàn）刮（guā）開，造成主軸抱死（sǐ）的現象，使得軸頸（jǐng）出現一係列的毛刺現象甚至主（zhǔ）軸發熱造成軸頸裂，主軸報廢。其軸承故障（zhàng）點如圖 3 所示。

圖 3 軸承（chéng）故障點

（3）薄膜反（fǎn）饋節油器失靈。

（4）軸承（chéng）的運輸過程，在對運輸過程中發（fā）現，通（tōng）過對比要的運（yùn）輸過程予以一定的追（zhuī）溯、分析和研究，得出在進行（háng）運輸過程中（zhōng），設備齊全且符合標準和要求，不能造（zào）成軸承損害的可能，也就（jiù）排（pái）除運（yùn）輸過程造成的損害。在進行係統分析和研究上，將（jiāng）軸承進行徹底清洗的清潔工作，同時保證對各（gè）處的研傷進行修磨處理，保證軸承在最優狀態下工作。

3、注意事項與結論

3.1 注意（yì）事項

必要時，對砂輪主軸（zhóu）進行平衡測試；同時，對相關的主軸和相應的軸承進行有效的配合，應該符合國家標準 A 級；在對砂輪的靜平衡時應該至少滿足對其 8 處點的有效的平衡，對（duì）於新的砂輪來說，必要時，應該進行（háng）兩次的平衡，在進行平衡時候應該使用冷卻液；在對主軸（zhóu）和和軸瓦間的間隙（xì）應該科學的設置，避（bì）免便喲的漂浮現象的（de）發生，同時保證（zhèng）主軸與軸瓦（wǎ）間接觸性良好（hǎo）等；同時在保證試車時，避免放置軸承（chéng）間隙過小，造成拉毛和（hé）起線等現象；軸（zhóu）承溫度不宜過高，必要時加大油量、強製通風（fēng）等手段（duàn）。

3.2 結論

伴隨著深入的研究和分析，就會麵臨（lín）著對磨床更多問題（tí）的研（yán）究和發現，這就要求（qiú）我們需（xū）要不斷的探索和鑽研，學習國外先進的技術（shù）水平，有效地提升（shēng）自（zì）己相關技術水平，通過在研究中創（chuàng）新（xīn），在創新中改進相（xiàng）關維修技術，有效的提升磨床砂輪主（zhǔ）軸承維修的水平，降低了（le）企業（yè）的額外開銷，最大（dà）化提升經濟效益。