某廠生產(chǎn)使用的金切設備中，有一臺海寧機床廠生產(chǎn)的M1083A無心外圓磨床。該設備的特點是剛性好、生產(chǎn)效率高、設備使用性能良好，能適應大批量生產(chǎn)的需要。其磨削輪、導輪主軸前、后軸承均采用薄膜反饋靜壓軸承，軸承為四油腔對稱結(jié)構(gòu)。該設備最近出現(xiàn)了砂輪架主軸靜壓軸承副研死故障，我們對其進行了成功的修復。下面結(jié)合修理過程對設備發(fā)生故障的原因，靜壓軸承副修復工藝加以總結(jié)。故障原因分析砂輪架主軸(磨削輪主軸)軸承研死的原因主要在兩個方面:第一是潤滑油泵送油油路的阻塞：第二是進入軸承油腔主油路的阻塞。這兩個原因?qū)⒅苯訉е逻M入軸承油腔的潤滑油油量不足或油壓不夠而導致砂輪架主軸啟動時軸承副發(fā)生研死故障。
送油油路的阻塞主要是在濾油器處。M1083A送油路上共有三重濾油器，特別是精濾器易被堵塞或濾芯紙質(zhì)溶化致使送油壓力下降，油量不足，使油壓過低，而同時主軸啟動電器互鎖系統(tǒng)失靈，導致靜壓軸承副研死。
進入軸承油腔的油路阻塞主要是在薄膜反饋節(jié)流閥間隙處。間隙嚴重阻塞時，進入油腔的油量很少，油壓很低，主軸不能很好地在軸承中浮起，若扳動磨削輪則轉(zhuǎn)不動或很重，此時一旦啟動磨削主軸則同樣引起靜壓軸承副研死。
1.2-105mm處與軸承配合間隙0.055～0.060mm2.2-?105mm橢圓度、錐度允差0.002mmM1083A砂輪架主軸簡圖M1083A砂輪架主軸零件如右圖。2修復工藝我們將砂輪主軸拆下后，發(fā)現(xiàn)故障主要在主軸前軸承，后軸承則無明顯研死痕跡。首先我們用千分尺對主軸前軸頸進行精確測量，實際尺寸為105-0.008-0.007mm，用內(nèi)徑千分表測得軸承內(nèi)孔直徑為? 105+0.048+0.051mm，由此可知其配合間隙在0.055～0.059mm之間，而靜壓軸承副的配合間隙要求為0.006D(D為主軸軸頸公稱尺寸)，M1083A主軸軸頸D=105mm，其配合間隙技術(shù)要求應為0.063mm。設計要求的配合間隙為0.055～0.060mm，經(jīng)過實際測量尺寸可知其基本能滿足主軸與軸承之間的配合間隙要求。主軸軸頸圓度誤差為0.001mm，滿足圖紙要求的0.002mm圓度允差，從而保證了設備主軸部件的回轉(zhuǎn)精度及剛度。從拆下的主軸上可以看出，主軸軸頸表面沒有太明顯的傷痕，我們將主軸在C630-1車床上對主軸軸頸進行表面拋光，使其表面達到Ra0.8μm要求，拋光后對主軸軸頸進行重新測量，其尺寸為105-0.010-0.008mm。另外，如果主軸軸頸表面有明顯傷痕，則必須對主軸軸頸進行精磨，以保證表面粗糙度：如果磨削之后，軸頸變小，不能滿足主軸與軸承的配合間隙要求，則必須對主軸軸頸進行可靠的涮鍍修復，以保證主軸———軸承副的配合間隙達到技術(shù)要求，否則將嚴重影響設備的剛性及正常工作。
檢查軸承內(nèi)孔，發(fā)現(xiàn)前軸承孔上有明顯的摩擦痕跡，而主軸軸頸等通過檢查其各項精度基本在允差范圍內(nèi)，排除了主軸超差因素。同時檢查潤滑油路發(fā)現(xiàn)油路堵塞嚴重。在主軸軸頸拋光達到要求的表面粗糙度后，對軸承內(nèi)孔的修復則較為復雜，不易操作，精度不好保證。我們先根據(jù)主軸軸頸?105-0.010-0.008mm尺寸及要求的主軸與軸承之間的配合間隙0.063mm設計制作一直徑為?105+0.038+0.040mm檢驗心軸，其錐度、圓度允差為0.002mm，作為最終檢查工具，同時設計、制作了研?105+0.038+0.040mm心棒能較順利插入軸承內(nèi)孔且用丹粉檢查心棒與軸承內(nèi)孔接觸均勻時軸承內(nèi)孔的修復就基本完成。最后，還要用內(nèi)徑千分表精確校驗軸承內(nèi)孔尺寸。
用心棒檢驗內(nèi)孔的優(yōu)點是心棒較小，在研磨內(nèi)孔時，可以隨時測量，而主軸相對太大、太重，不易搬動。再則用心棒檢測，避免了主軸不必要的磕碰傷。
在研磨軸承內(nèi)孔時，要注意勤測量，反復修研，反復測量，直至達到各方面要求為止。應當注意的是，在修復研死的軸承孔時，決不能用刮刀刮削軸承內(nèi)孔，這樣極易使前、后軸承孔同軸度及所修軸承孔粗糙度超差，同時在所修軸承孔內(nèi)面上留下因刮削而產(chǎn)生的坑洼，在設備修復運轉(zhuǎn)時破壞主軸——軸承副壓力區(qū)的建立。
在主軸軸頸、軸承孔修復完成后，需要對潤滑油路的所有液壓元件及油池進行徹底的清洗。特別是薄膜反饋節(jié)流閥應用干凈煤油進行多次反復分解、清洗，在保證其原始間隙G0=0.07mm及潤滑系統(tǒng)供油壓力P=1MPa前提下，其四個出油口壓力相等。在沒有阻滯的情況下，用手輕輕地轉(zhuǎn)動主軸砂輪手感比較輕松，才可啟動砂輪主軸，否則必須重新對薄膜反饋系統(tǒng)進行分解、清洗。砂輪主軸啟動后，不能急于施加負荷，必須經(jīng)過至少4h的連續(xù)空運轉(zhuǎn)無異常情況發(fā)生時，才可以使之投入生產(chǎn)。至此，該靜壓軸承副研死故障已經(jīng)全部排除。
