关键词：普通卧式车床；主轴间隙；调整
普通卧式车床在金属切削机床中所占的比重很大，它的加工范围较广，适用于加工轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面，还能加工螺纹，并进行钻孔、扩孔、 铰孔、滚花等工作。车床中最关键的部分就是主轴，而主轴在工作过程中会承受很大的切削抗力，从很大程度上来说，主轴部件的刚度对工件的加工精度和表面粗糙 度起到了决定性的作用。普通卧式车床主轴间隙的调整就是对主轴轴承的间隙进行调整，通过对主轴轴承间隙的调整可以掌握主轴轴承的特点、类型、适用场合、工 作原理与调整方法，可以加深对机床结构设计的了解，可以对主轴部件的结构提出改进方法，可以提高工程制图能力。

　　一、普通卧式车床主轴概述
普通卧式车床的主轴部件是主轴箱最重要的部分，车削时工件装夹在主轴上的夹具中，并由其直接带动工件做旋转运动，在工作中要承受很大的切削力。主轴是 一种常见的回转类零件，它由多种部分组成，例如螺纹、内外圆柱面、花键、内孔等，作为机床中的执行件，主轴主要起到了一种对传动件进行支撑的作用，同时还 能对转矩进行传动。与此同时，主轴的存在还可以有效保证工件对其他部件位置的正确性。

　　二、普通卧式车床主轴分析
1.主轴的基本要求
（1）旋转精度：主轴旋转精度主要是指主轴的径向跳动、轴向窜动以及主轴旋转的均匀性和平稳性。通常情况下，旋转精度如果不受任何荷载，则可以通过手动主轴的方式对其进行测量。

　　（2）刚度：主要是指主轴部件的刚度，是指一种因为各种载荷作用导致主轴抵抗变形的能力。现阶段主轴刚度并没有一个统一的规定，但是通过大 量实践证明，在主轴加工的过程中，如果主轴前端的变形比较小，一般来说是可以对加工精度和动态特性进行保证的，所以主轴的刚度可以通过主轴的静刚度进行评 定，换句话说，主轴的刚度可以由主轴前端受到的作用力来表示。

　　（3）抗振性：主轴抗振性主要是指在机床切削的过程中，主轴为了保持平稳运转而不能振动的能力。如果抗振性不强，那么在工作过程中主轴是很 容易会发生振动的，工件表面的质量会受到影响，进而加速机床零件的磨损。除此之外，振动出现的噪声还会使工作环境进一步恶化。从理论上来说，振源频率越接 近主轴固有频率，振动就会越强烈，所以一般情况下在主轴设计过程中把主轴固有频率设置到最高，进而使主轴部件振动得以减小。

　　（4）温升和热变形：主轴在运转的过程中会因为搅油和摩擦而产生一定的热量，而这些热量的存在会使得主轴箱体因为膨胀而发生变形。主轴前端 变形伸长或者主轴旋转中心线位置发生变化，都会对加工精度产生影响。此外，如果温升过高，已经调整好的主轴间隙也会发生改变，这样即使正常的润滑条件也会 受到破坏，轴承的正常工作也会受到影响，一旦情况严重还会出现抱轴现象。在主轴轴承达到稳定温度（即热平衡状态）时，轴承的温度和温升不得超过如下规定： 滑动轴承温度60℃，温升30℃；滚动轴承温度70℃，温升40℃。而对于精密度高一些的机床来说轴承温度不能超过10℃。

　　（5）耐磨性：为了确保主轴部件的制造精度，轴前端等部件表面的耐磨性一定要得到保证。
2.主轴主要误差分析
（1）机床几何误差：工件成形运动都是通过机床来完成的，因此工件加工精度主要由机床精度决定。工件的加工精度受到机床制造误差的影响是很大的，具体体现在导轨误差、回转误差以及传动链误差等方面，同时还要注意，机床工作精度的下降还会受到机床磨损的影响。

　　（2）主轴回转误差：主轴是对工件进行装夹的基准，同时将动力传送给工件，值得一提的是，工件的加工精度将会受到主轴回转误差的直接影响。 主轴回转误差主要指一种变动量，这种变动量可以分解成为三种基本形式，即轴向窜动、圆跳动以及角度摆动。之所以会出现主轴回转误差，是因为这些误差会对主 轴回转精度产生影响，而且这种影响会随着加工方式的不同而出现不同的状况。车削外圆以及进行内孔加工时，主轴回转误差的存在会导致工件圆柱度和圆度出现误 差，但是并不会对加工工件端面产生直接的影响。如果能够使主轴制造精度得到适当提高，同时选择高精度的轴承，使主轴装配精度得到提高，平衡高速主轴部件， 可以使机床主轴回转精度得到提高。

　　三、普通卧式车床主轴间隙的调整
主轴间隙的调整实际上是调整主轴轴承的间隙，而主轴轴承有滚动轴承和滑动轴承两大类。主轴间隙调整常用的方法是调整法，调整法是指不靠去除金属的方 法，而是靠改变调整件的位置或更换调整件的方法来保证装配精度。主轴轴承间隙调整原则：一般应先调整固定支座，再调整游动支座，即先调整轴向间隙，再调整 径向间隙，但具体调整顺序要根据主轴和主轴轴承结构的实际情况来确定。对C630车床而言，应先调整后轴承，再调整前轴承。而CA6140车床是先调整前 轴承，如径向跳动仍达不到要求，再调整后轴承的。简言之，固定支座位置就是推力球轴承位置，因此，推力球轴承安装在什么位置就先调整什么位置的螺母。

　　1.主轴轴承轴向间隙的调整
在车削过程中，之所以会出现主轴轴向窜动的现象，主要是由推力球轴承的间隙过大导致的。推力球轴承若装在主轴前端，就先调整前轴承；推力球轴承若装在 主轴后端，就先调整后轴承，如C630应先调整后轴承。C630主轴轴承轴向间隙的调整方法为：将支紧螺钉松开，适量向右转动螺母，使滚动轴承沿着内圈做 轴向移动，从而使主轴后端轴肩和后轴承座之间的间隙减小，便可以将支紧螺钉拧紧。经过调整以后，测量主轴的轴向窜动及轴向游隙（即主轴在正、反转瞬时的游 动间隙），使其轴向窜动控制在0.01mm范围内，轴向游隙控制在0.01～0.02mm。如仍有超差现象，则需再进行调整。若调整无效可检查主轴的止推 垫圈与推力球轴承。
2.主轴轴承径向间隙的调整
在车削的过程中会出现径向跳动的现象，主要原因在于主轴轴承径向间隙过大。
（1）主轴采用滚动轴承。前轴承一般是双列短圆柱滚子轴承，其间隙是通过轴承内圈胀大后减小的。主轴轴承的调整实际上是调整滚道与滚动体之间的配合， 也就是调整滚道与滚动体之间的间隙。调整方法为：①前轴承内圈只有左侧有调整螺母的，只要拧紧左侧螺母即可，因为由于轴承左侧螺母的推力，使轴承内圈右移 胀大，减小径向间隙（若是推力球轴承装在主轴前端的主轴结构，主轴的轴向窜动也同时得到控制）。②前轴承内圈两侧都有调整螺母的，应先松开主轴前端轴承右 侧的螺母，再拧紧主轴前端轴承左侧的螺母，间隙调整达到要求后再拧紧右侧的螺母。

　　主轴精度的调整还需考虑机床的使用寿命，留有一定的精度储备。精度储备特别适用于间隙配合的运动副，此时的精度储备主要是磨损储备。例如机 床主轴间隙在0.015mm以下都能正常工作而不降低精度，那么可以将间隙降到0.008mm，这样可以确保在正常使用一定时间后，主轴间隙仍不会超过 0.015mm，从而保证了车床的使用寿命。

　　（2）主轴采用滑动轴承。滑动轴承有两种类型：内柱外锥式滑动轴承和内锥外柱式滑动轴承。内柱外锥式滑动轴承间隙的减小只要把轴承往左轴向 移动即可，具体调整方法为：先拧紧前螺母和后螺母，消除配合间隙，再松开后螺母，然后拧紧前螺母，使轴承轴向移动，从而获得所要求的间隙值。内锥外柱式滑 动轴承要减小间隙只要把轴承往右轴向移动即可，具体调整方法和内柱外锥式滑动轴承间隙的调整方法相反。

　　通过主轴间隙调整，来保证车床工作精度，从相关试验来检测车床动态工作性能。项目有：精车外圆、精车端面、精车螺纹及切断试验，分别检验卧式车床径向和轴向刚性性能及传动工作性能。

　　①精车外圆试验。用高速钢车刀车φ50×250φ50×250mm的45钢棒料试件，精车后试件允差：圆度误差不大于0.01mm，圆柱度为0.01/100，表面粗糙度Ra值不大于1.6μm。

　　②精车端面试验。用450标准右偏刀加工φ250mm的铸铁工件端面，加工后其平面度误差不大于0.02mm，只允许中间凹。
③精车螺纹试验。用60°高速钢标准螺纹车刀加工φ40×500mmφ40×500mm的45钢棒料试件。加工后要达到螺纹表面无波纹及表面粗糙度Ra值不大于1.6μm，螺距累积误差应小于0.025/100。

　　④切断试验。用宽5mm标准切断刀切断φ80×150mmφ80×150mm的45钢棒料试件，要求切断后试件切断底面不应有明显振痕。
近年来，随着科学技术的不断进步，数控车床已经占领很大的市场。面对数字化机械设备的不断发展，普通卧式车床也不甘落后，在实际工作中不断探索和发 展，并没有被时代所淘汰。主轴是一种阶梯带通孔零件，主轴、轴承长时间运转后会产生磨损、变形，会影响主轴的回转精度和刚度，进而影响产品的加工精度，因 此，主轴间隙的调整成为一种必然。通过主轴间隙的调整使主轴旋转精度、刚度、抗振性和耐热稳定性都符合要求，从而提高了车床的加工精度。

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