孟凡榮　單淑（shū）梅（méi）　王智

（長春汽車工（gōng）業（yè）高等專科學校　吉林長春　130013；一汽解（jiě）放事業（yè）本部傳動事業部軸齒廠　吉林長春　130013）

格裏森磨齒機300TWG進（jìn）行磨（mó）齒加工時出現砂輪撞碎故障，文章對問題產生的原因進行分（fèn）析，真因在於磨齒機電主軸軸承研傷，詳細地闡述了維修過程，對同類設備的維修具有一定的借鑒意義。

格（gé）裏森磨齒機300TWG是2012年購置，在筆者車間主要用於12TA變速箱輸出軸1542齒輪的熱後（hòu）磨齒，其中X軸、Z軸、A軸為進給滑台，C軸為工件（jiàn）電主軸，功率19kW，轉速可達1500r/min。

01　故（gù）障現象

磨齒機加工（gōng）兩個月連續內出現砂輪撞碎11次，造成設備（bèi）停機時間平均每次4.5h，砂輪更（gèng）換和調整造成了成本和工時的提高，可動率大大降低（dī）。

02　原因分（fèn）析

從材料、方法和機床本身（shēn）三方麵考慮，經分析可能出現砂輪撞碎現象的原因如下:

(1)砂（shā）輪不符合工藝要求。

(2)毛坯尺寸超（chāo）差。

(3)夾具磨損、更換問題或夾具不達（dá）標。

(4)磨削工（gōng）藝不合理。

(5)電（diàn）主軸控製輸出不穩（wěn）定。

(6)砂輪主軸（zhóu）精度偏差。

(7)電主軸（zhóu）精（jīng）度偏差。

03　解決（jué）過程

3.1排查真因

針對（duì）上（shàng）麵（miàn）分析可能導致砂輪撞碎的原因進行逐一（yī）排查:

(1)經檢查砂輪存放時間在有效期內，裂紋實驗和硬度測試達標。

(2)測量加工前工件的工藝參數，均符合工藝要求。

(3)查看工裝夾具使用記錄，近半年內未更換，對使用的夾具進（jìn）行（háng）參數測量，符（fú）合工藝要求。

(4)對加工參數進行確認，磨削參數合理沒有進行修改。

(5)監（jiān）控電（diàn）主軸輸出電（diàn）壓，在正常波動範圍內。

(6)對砂輪主軸精度監控測量(一周)，砂輪主軸精度符合要求，一周內監控無異常。

(7)對電主軸精度進行監控測量(一周)，主軸精度不穩定，一周（zhōu）內3次異常，並發生砂輪撞碎問題，電主軸精度測量（liàng）數據統（tǒng）計如圖1所示。

圖1 電主軸精度測量數據

砂輪撞碎的真因（yīn）在於電主軸精度偏差，具體造成精度偏差的原因尚不明確。電主軸屬於設備的重要（yào）部件，出現（xiàn）問題大多數使（shǐ）用（yòng）者都是聯係廠家維修，主軸整體更換，恢複精度準確，維修費用10萬元，備件費用（yòng）14萬元，總費用25萬元，預期在費時間2周。考慮到生（shēng）產進度緊張和維修成本，筆者決定嚐試自主維修，雖然沒有拆卸維修過電（diàn）主軸，但是一方麵費（fèi）用低，周期（qī）短，一方麵可以積累維修經驗，便於改（gǎi）進改善，防止同類故障再次發生。

手動盤動主軸（zhóu），主軸沉重，旋轉過程中有鬆有緊。結合圖紙，拆開主軸上端蓋，主軸前端軸承潤滑（huá）脂（zhī）變黑變硬，軸承磨損。主軸密封采用（yòng）氣（qì）密封（fēng），機床廠懷疑是筆者廠壓縮空氣存在汙（wū）染導致（zhì）潤滑油汙染，經檢查空氣過濾裝置和空壓機沒有汙染存在，排除壓縮空氣汙染的（de）可能性。考慮潤滑，給電主軸加注潤滑脂，但是無法注入。經查看電主軸圖紙，發現設計（jì）上存在缺陷，潤滑油（yóu）道被主軸外圈阻擋，如按照機床電（diàn）主軸的油脂（zhī）加注口執行則（zé）無法（fǎ）加注潤滑脂，電主軸機械裝配（pèi）圖如圖2所示。

圖2 電主軸裝配圖

同時購入的3台格裏森磨齒機300TWG在正常使用下均有相同故障（zhàng）發生，確定出廠（chǎng）安裝缺陷，潤滑脂加注量少，尤其（qí）是下麵的軸承和光（guāng）柵編碼器很近，潤滑脂（zhī）加注量大會汙染光柵。高溫引起長效（xiào）潤滑脂失效，軸承（chéng）潤滑脂缺失導致軸承研傷，影響主軸精度。Z後，我們找到了砂輪撞碎的具體原因。

3.2解決方法

維修前的準備工作:

(1)軸承損壞，緊急采購規（guī）格軸承B71924CDP4ADB、B71924E.T.P4S.TB;

(2)針對設計缺（quē）陷，確定改善潤滑方案。原廠設計沒有注油油道，定期（qī）補充潤滑脂大拆大卸難度高;加裝自動（dòng）潤滑裝置需要加工注油油路，影響主軸精度;Z後選擇（zé）更換長效潤滑脂，將原潤滑脂CENTOPLEX2EP更換為AＲCANOL－LOAD150，氧化安定性為原潤滑脂的三倍，通過高轉（zhuǎn）速軸承溫度測試和高轉速潤滑脂粘度測試均比原潤滑脂好很多;

(3)無定位標示，自主加工後法蘭定位銷。

維修過程:

(1)拆（chāi）卸。給C軸吊卸留出空間，機床相對位置移動，X軸、Z軸退零位，A軸旋轉半（bàn）位。拆除砂輪和夾具，C軸精度檢測並備份。先後拆除電、氣、油、水管路將電纜、插頭、接頭等用保鮮膜密封處理，拆（chāi）除C軸本體固定螺釘，拆除V軸（zhóu）本體，拆除上頂尖和支座。

(2)吊卸:吊車使用相應吊具進行吊卸，拆卸電主軸附件(配油閥、拉杆、讀數頭、光柵尺)，密封保護處理。

(3)解體:避開（kāi）水路、油路、軸承確定定位位置，打（dǎ）出定（dìng）位槽，轉子和定子同軸分離，拆卸軸承。記錄安裝順序，調整隔墊位置，清洗所有機械零件，檢查是否（fǒu）有損壞部分。

(4)組（zǔ）裝:領新軸承，清（qīng）洗後檢查外觀是否存在出廠缺陷，運轉（zhuǎn）感官檢（jiǎn）查，成組軸承配合（hé）驗（yàn）證，按照軸承加注量上限（xiàn）加注潤（rùn）滑脂。轉子和定子同軸穿入（rù）安裝前部軸承，安裝（zhuāng）後部法蘭蓋，用定位銷定位，安裝（zhuāng）後軸承，測量隔墊厚度製作新隔墊。緊（jǐn）固後檢查精度，安裝光柵尺，找正(精度誤差要求在±0.0015mm)，安裝讀（dú）數頭、夾緊油缸。

(5)恢複:電主軸吊裝回位（wèi），芯（xīn）軸找正，上頂（dǐng）尖與主軸同軸度精度誤差在0.01mm以內，Z軸與C軸平行度側向誤差±0.001mm，正向（xiàng）誤差前傾0.004mm。緊固C軸本（běn）體，精度複查，先後恢（huī）複水、油、氣、電線路，安裝夾具進行試車。

3.3再次改進

機床恢（huī）複後沒有再發生砂輪撞碎，但是（shì）兩周後光柵尺頻繁（fán）報警，周期從1次/2周很快（kuài）發展（zhǎn）為3次/天。經過分析找出原因如下:恢複時長（zhǎng）效潤滑脂按照軸承加潤滑脂上限加注，主軸高速旋轉時（shí）高溫和離心作（zuò）用使基礎油滲出汙染光柵尺（chǐ）。從（cóng）圖紙（zhǐ）可以看出C軸夾緊拉杆處（chù）設計上（shàng）采用間隙密封，拆裝恢複後間隙會（huì）加大，鬆開夾（jiá）緊的油缸動作就是（shì）一個打油的過程，冷卻油會從縫隙吸入，汙染光柵尺等精度元（yuán）件;

改進方法為:減少潤滑脂，按上限的1/2添（tiān）加潤滑脂，避免高（gāo）速旋轉時產生高溫使基礎油（yóu）滲出。在夾（jiá）緊拉杆處添加三層密封圈密封，防止冷卻（què）油滲入，加裝密封圈後的實物如圖（tú）3。

圖（tú）3 加裝密封圈

3.4電主軸維修注意（yì）事項

結合圖紙（zhǐ）確（què）定拆卸安裝方案，對（duì）電主軸精度檢（jiǎn）測進行備份，所有電、氣、油、水管路接頭及備（bèi）件拆卸後注意密封，記錄好拆卸安裝順序，在維修過程中要（yào）隨時查看圖紙，並結（jié）合（hé）實際和經驗來進行操（cāo）作，國外設備的電主軸自主維修便得心（xīn）應手。

04　結語

經過（guò）維修和（hé）改進，設備運行穩定（dìng），半年內沒有發生砂輪撞碎問題。此次自主維修節（jiē）約了很大成本，積累了維修經驗，使我（wǒ）們深刻體會到自（zì）主維修重要部件的必要性。之後製作了主軸精度測量點檢作業要領書和電主軸軸承更換流程說明書，建立磨齒機主軸相關備件，保障同類故障發（fā）生時（shí）快速處理。本文的故障處理對同類設備具（jù）有（yǒu）普遍（biàn）性，整個維修過（guò）程對同類設備維修具有（yǒu）很大的參考（kǎo）價值。

來源：《製造技術與（yǔ）機床》2019年第7期

（版權（quán）歸原作（zuò）者或機構所有）