基本介紹
- 中文名：主軸箱
- 外文名：machine head
- 組成部件：主軸組件、制動裝置等
- 主要功能：主軸啟動、制動、變速
- 重要套用：工具機的重要部件
- 類別：機械裝置
產品介紹,箱內機構,故障問題,安裝技巧,
產品介紹
主軸箱傳動系統的設計，以及主軸箱各部件的加工工藝直接影響工具機的性能。如圖3-1所示為CA6140型臥式車床主軸箱裝配圖，圖3-1a為其展開圖，是按圖3-2所示的軸線Ⅻ一Ⅳ一Ⅰ一Ⅱ一Ⅲ(Ⅴ)一Ⅵ一Ⅺ一Ⅸ一Ⅹ的剖切面A-A展開後繪出的。
主軸箱位於車床左方的床身上。主軸Ⅵ的迴轉運動是由電動機輸出的恆定轉速，通過帶輪和各級齒輪的傳遞實現的，通過主軸箱內滑移齒輪組成不同的傳遞路線，主軸可獲得各級轉速。通過操縱機構還可以實現主軸的起動、停止和換向等。
箱內機構
雙向多片式摩擦離合器、制動器及其操縱機構
1)雙向多片式摩擦離合器。如圖3-3所示，雙向多片式摩擦離合器裝在軸Ⅰ上。它是用來切斷和接通主軸轉矩，並使主軸獲得正轉或反轉的離合裝置；同時還能起過載保險裝置的作用。
調整時先將圖3-3中手柄18扳到需要調整到的正轉或反轉的準確位置上，然後把彈簧定位銷4用螺釘旋具按到軸I內，同時撥動緊定螺母3(圖3-4)，直到螺母壓緊離合器的摩擦片為止，再將手柄(圖3-3中的手柄18)扳到停機的中間位置，此時兩邊的摩擦片均應放鬆，再將螺母3向壓緊方向撥動4—7個圓口，並使彈簧定位銷4重新卡人緊定螺母3的圓口中，防止緊定螺母在轉動時鬆動。
2)制動器(剎車)。它裝在軸Ⅳ上。它的作用是在摩擦離合器脫開的時刻制動主軸，使主軸迅速地停止轉動，以縮短輔助時間。
制動器是由制動盤16、制動帶15、調節螺釘13和槓桿14等件組成，如圖3-3所示。制動器也由手柄18操縱，當離合器脫開時，齒條軸22處於中間位置，這時，齒條軸22上的凸起正處於與槓桿14下端相接觸的位置，使槓桿14向逆時針方向擺動，將制動帶拉緊，使軸Ⅳ和主軸迅速停止旋轉；當齒條軸22移至左端或右端時，槓桿與齒條軸凸起的左側或右側的凹槽相接觸，使制動帶放鬆，這時摩擦離合器接合，使主軸旋轉，制動帶的拉緊程度由調節螺釘13調整。
主軸組件
1)主軸的支承。前端為莫氏6號錐孔空心階梯軸的主軸安裝在主軸箱的3個支承上。前支承中有3個滾動軸承，前面是/P5級精度的NN3021K型雙列圓柱滾子軸承，用於承受徑向力；前支承中還有2個/P5級精度的51120型推力球軸承(也有的是裝1個角接觸球軸承)，用於承受正反兩方面的軸向力。後支承採用1個/P6級精度的NN3015K型雙列圓柱滾子軸承。中間支承是1個/P6級精度的NU216型圓柱滾子軸承。
2)主軸間隙及其調整。主軸軸承應在無間隙或少許過盈的條件下進行運轉。主軸的徑向圓跳動影響加工表面的圓度或同軸度；軸向圓跳動影響加工端面的平面度及螺距精度。當主軸的跳動量超過公差值時(主軸的徑向圓跳動和軸向圓跳動公差都是0.01mm)，一般情況下，只需適當地調整前支承的間隙，就可使主軸跳動量調整到允許值範圍內；如徑向圓跳動仍達不到要求，應調整後軸承，中間支承的間隙不能調整。
3)前軸承間隙的調整。先鬆開軸承右端的螺母(站在操作人位置看)；再擰動軸承左端帶鎖緊螺釘(事先把鎖緊螺釘鬆開)的調整螺母；這時NN3021 K的內圈就相對於主軸錐面向右移動，由於軸承的內圈和主軸的錐面一樣具有1：12的錐度，而且內圈很薄，因此內圈在軸向移動的同時徑向產生彈性膨脹，以調整軸承徑向間隙或預緊的程度。調整妥當後，應擰緊前端螺母，然後稍微鬆動調整螺母，以免推力軸承過緊。最後別忘了擰緊調整螺母的鎖緊螺釘。
變速操縱機構
它是用來變換主軸轉速的，它由三個操縱系統組成。
1)軸Ⅱ及軸Ⅲ上滑動齒輪的操縱機構。如圖3-5所示，該操縱機構由裝在主軸箱前側面上的變速手柄操縱。手柄通過鏈傳動使軸5轉動，在軸5上固定盤形凸輪4和曲柄2，凸輪上有6個不同的變速位置，圖中用1～6標出位置，凸輪曲線槽通過槓桿3操縱著軸Ⅱ上雙聯滑動齒輪A，使齒輪A處於左、右兩種位置；曲柄2上圓銷的滾子裝在撥叉l的長槽中，當曲柄2隨著軸5轉動時，可撥動撥叉處於左、中、右三種不同位置，就可操縱軸Ⅲ的滑動齒輪曰，使齒輪B處於3種不同的軸向位置；順次地轉動凸輪至各個變速位置，可使齒輪A和B的軸向位置實現6種不同的組合。
滑動齒輪移至規定的位置後，都必須可靠地定位。在主軸箱操縱機構中採用鋼球定位。
2)軸Ⅳ及軸Ⅵ上滑動齒輪的操縱機構。如圖3-6所示，此操縱機構的變速手柄也裝在主軸箱前側。扳動變速手柄，通過扇形齒輪傳動可使軸4轉動。在軸的前後端各固定著盤形凸輪1和5，圖中凸輪上標出的6個變速位置1—6，分別與變速手柄上用紅、白、黑、黃、藍色表示6種變速位置相對應。盤形凸輪5的曲線槽通過槓桿6操縱軸Ⅵ上的滑動齒輪z50，使它有左、中、右三種位置，中間位置為空檔位置。盤形凸輪1的曲線槽通過槓桿2使軸Ⅳ上左側的滑動齒輪處於左端或右端位置；凸輪1的曲線槽通過槓桿3使軸Ⅳ上右側的滑動齒輪處於左端或右端位置。
圖3-6中的變速手柄裝在圖3-5中的變速手柄的里檔，這兩個變速手柄的組合使用就可使主軸得到從低速到高速24種轉速以及空檔位置。
3)軸Ⅸ及X上滑動齒輪的操縱機構。如圖3-7所示，在操縱手柄軸上固定有盤形凸輪2，轉動凸輪2就可操縱齒輪z33和z58，共可得到4種不同的傳動路線(車削左、右螺紋和車削正常螺距或擴大螺距)。
故障問題
主軸箱主軸制動機構失靈
1)制動電磁閥產生故障。
採取措施：檢查電磁鐵YT6是否通電吸合，若不通電應檢查電氣線路；若電磁閥閥芯被卡住，應拆下清洗電磁閥，檢查閥芯是否被拉毛或閥孔有毛刺，若有需修光閥芯外圓和閥孔，必須使閥芯在閥孔內滑動靈活無阻滯現象；要求主軸制動時間約為3s.
2)制動摩擦片產生磨損、表面太光滑、太薄或已經碎裂。
採取措施：更換新的摩擦片，並調整使摩擦片之間留有適當間隙。
3)制動壓力太低，摩擦片之間的摩擦力太小。
採取措施：檢查壓力閥Y一10B的工作壓力，根據要求將其壓力調至0．6MPa。
4)主軸箱內潤滑油太多，影響摩擦片之間的制動摩擦力。
採取措施：調節主軸箱潤滑油節流閥，觀察主軸箱油標只有少量潤滑油滴下即可，若潤滑油太多來不及回油，使摩擦片之間存在潤滑油，會影響制動摩擦力。
主軸箱主軸自動變速不平穩產生衝擊
1)控制主軸箱主軸自動變速電磁鐵斷電和通電的時間繼電器失靈。
採取措施：檢查控制電磁鐵YT6、YR、YT9、YT10和YT11的時間繼電器調整是否正確，應使需斷電的電磁鐵先斷電，再使應通電的電磁鐵稍遲通電，使摩擦片脫開和結合平穩。
2)主軸箱變速進油路中節流閥未調整好。
採取措施：適當調整針狀調速閥，以便實現離合器的斷開、吸合有過渡時間，使得主軸變速制動時的慣性衝擊能量被消除，以達到主軸變速時平穩無衝擊。
主軸箱不能移動的故障
1)工具機坐標軸上的聯軸器鬆動，應擰緊緊固螺釘。
2)卸下壓板，觀察其是否研傷，調整壓板與導軌的間隙，保證間隙為0.02—0.03mm。
3)檢查主軸箱鑲條，鬆開鑲條上的止退螺釘，順時針旋鑲條螺栓，在使坐標軸能靈活移動、塞尺不能進入後，鎖緊止退螺釘。
安裝技巧
主軸箱是以底平面和凸塊側面與床身接觸來保證其安裝位置正確。底面是用來控制主軸軸線與床身導軌在垂直平面內的平行度誤差；凸塊側面是控制主軸軸線在水平面內與床身導軌的平行度誤差。主軸箱的安裝，主要是保證這兩個方向的平行度要求。安裝時，按圖5-27所示進行測量和調整。主軸孔插入檢驗心軸，指示表座吸在刀架下滑座上，分別在上素線和側素線上測量，指示表在全長範圍內讀數差就是平行度誤差值。
圖5-27
圖5-27安裝要求是：上素線為0.03mm/300mm，只許檢驗心軸外端向上抬起(俗稱“抬頭”)，若超差則刮削結合面；側素線為0.015mm/300mm，只許檢驗心軸偏向操作者方向(俗稱“里勾”)。超差時，通過刮削凸塊側面來滿足要求。
為消除檢驗心軸本身誤差對測量的影響，測量時旋轉主軸180。做兩次測量，兩次測量結果的代數差之半就是平行度誤差。
