课题十六车床主轴箱的拆装车床主要是用来加工各种回转表面,包括端面、外圆、内圆、锥面、螺纹、回转沟槽、回转成形面和滚花等,普通车床加工尺寸精度一般为IT10~IT8,表面粗糙度值Ra=6.3~1.6μm。
如图16—1所示,车床一般由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、床身、底座以及车床附件等组成。
图16—1 车床的结构示意图1—主轴箱;2—卡盘;3—刀架;4—后顶尖;5—尾座;6—床身7—光杠;8—丝杠;9—溜板箱;10—底座;11—进给箱普通车床的型号是用汉拼音字母和数字,按一定规律组合来表示机床的类型和主要规格,以CA6140为例说明。
车床主轴箱的功用主要是安装主轴和主轴的变速机构,主轴前端安装卡盘以夹紧工件。
并带动工件旋转实现主运动。
为方便安装长棒料,主轴为空心结构。
车床的主轴箱是车床的变速机构和动力分配机构,它能正常、平稳运转是车床工作的首要条件。
主轴箱也是一个复杂的装配体,是一个集合了带传动、链传动、齿轮传动、凸轮机构、离合器机构、变速拨叉机构以及各种轴、轴承等的复杂的机构。
本课题以车床主轴箱为例来叙述机床主轴部件的拆卸、检测、装配与调整。
16.1 拆装过程中的注意事项1.拆卸前,仔细观察拆卸对象,确定拆卸顺序,做好位置记号;按照教师的要求,对机构、轴系组件进行拆卸;拆下后按装配顺序成组放好;紧固螺钉、键、销等件拆卸后装入原孔(槽)内,防止丢失。
2.拆装中,用铜棒传力,不得用手锤直接敲打工件;拆卸滚动轴承用拉马;拆卸轴上零件时,着力点应尽量靠近轮毂;拆装过程要放稳工件,注意安全。
3.拆卸螺纹联接要特别检查有无防松垫片或其他防松措施;拆卸角接触轴承、推力轴承要特别注意轴承装配方向及其调整垫片的位置。
4.拆卸中用力适当;拆卸弹性挡圈或调节弹簧力的螺纹连接件时,防止零件弹出伤人。
5.拆卸圆锥销时,要用冲子,从小端施力,禁止反向敲击。
6.装配时注意装配件的初始位置和装配顺序;螺纹紧固力应均匀;按教师要求进行间隙(游隙)位置的调整,调整后盘动机构,手感应轻便且阻力均匀无窜动。
7.机械装配前必须进行清洗。
清洗剂一般用煤油,也可用金属清洗剂等;清洗滚动轴承等精密零件要用绸布,以防纤维脱落影响零件正常工作。
任务1 CQ6136车床主轴箱的拆装1.CQ613车床的主轴箱的结构CQ613车床的主轴箱是由主轴部件、其它传动轴部件及操纵机构等组成。
主轴箱内各传动件的传动关系,传动件的结构、形状、装配方式及其支承结构,常采用展开图的形式表示,如图16—2所示。
图16—2 CQ6136车床主轴箱展开图主轴部件及其支承主轴部件主要由主轴、主轴支承及安装在主轴上的齿轮组成。
主轴是空心阶梯轴。
主轴的内孔可通过长棒料或用于通过气动、液动、电动夹紧装置。
主轴前端内孔为莫氏5号,用于安装顶尖;主轴前端外部采用短锥法兰式结构,用于安装卡盘等夹具。
短锥面便于定位和装拆,具有定心精度高,轴的悬伸短;法兰上4个螺纹孔,便于用螺钉把卡盘固定在主轴上。
主轴采用三支承结构。
前、中支承采用精密圆锥滚子轴承,型号分别为3212/P6X和3211/P6,两轴承大口朝外,以增强轴系刚度;后支承采用深沟球轴承6210。
主轴上圆锥滚子轴承的游隙调整用圆螺母,圆螺母上径向螺钉,起防松作用。
传动轴及其支承的结构主轴箱内的Ⅰ、Ⅱ轴转速较高,采用深沟球轴承支承,其中Ⅰ轴较短,采用二支承结构,Ⅱ轴较长,采用三支承结构。
Ⅱ轴上的齿轮通过花键联接,实现周向固定轴向滑移。
Ⅳ轴上的空套齿轮与轴之间装有铜套(滑动轴承)。
操纵机构Ⅱ轴、Ⅴ轴上的滑移齿轮采用摆动式操纵机构,如图16—3所示。
当扳动手柄4时,经转轴3、摆杆2、滑快1拨动滑移齿轮作轴向移动而改变齿轮的位置,达到变速的目的。
钢球6起定位作用,以保证滑移齿轮轴向位置正确。
螺钉5通过弹簧可调节对钢球的压紧力,由扳动手柄4时的感觉确定。
1—滑快;2—摆杆;3—轴;4—手柄;5—螺钉;6—钢球图16—3 摆动式操纵机构2 CQ6136车床主轴箱的拆卸先拆卸主轴箱盖,扳动Ⅰ轴上V带轮,观察各轴的运动;分别变动三个操纵手柄位置,观察箱内滑移齿轮位置的变化和主轴转速、转向变化。
读主轴箱装配图,搞清各轴部件结构及其装配关系。
CQ6136 车床主轴箱按下列顺序拆卸:Ⅲ轴部件→Ⅱ轴部件→Ⅵ轴部件→Ⅰ轴部件→Ⅶ轴部件→Ⅷ轴部件→Ⅳ轴部件→Ⅴ轴部件→Ⅸ轴部件;拆卸Ⅲ轴部件前,拆卸Ⅰ轴上的V带轮。
2.1主轴(Ⅲ轴)部件拆卸主轴(Ⅲ轴)部件如图16—4所示,主要由双联齿轮、大齿轮、小齿轮、深沟球轴承、圆锥滚子轴承、法兰和弹性挡圈等组成。
图16—4 主轴部件结构图1、11—弹性挡圈;2—深沟球轴承;3—双联齿轮;4、6—平键;5—圆螺母;7 —大齿轮;8—法兰;9、12—圆锥滚子轴承;10—小齿轮先拆卸主轴两端端盖的螺钉、取下后端盖,用挡圈钳拆卸主轴后端的挡圈1;用圆螺母扳手旋松圆螺母5直至完全脱开外螺纹,用挡圈钳拆卸主轴中间部位的挡圈11,使之向后(左端)退20mm左右,拿粗铜棒垫在主轴后端(左端)用手锤予以施力;在挡圈11退到螺纹始端位置时,停止敲击,用挡圈钳把挡圈11退出轴上螺纹,然后继续敲击,使主轴完全脱开;从前端(右端)抽出主轴,再取出轴上各零件,按顺序依次放好,参见图16—4。
在拆卸主轴过程中,注意前端水平托起;在双联齿轮脱离平键时拆下平键,以免损坏圆螺母5的内螺纹;不要用铜棒敲打圆螺母,更不能用手锤敲击螺丝刀松圆螺母。
2.2 Ⅱ轴部件的拆卸Ⅱ轴部件结构如图16—5所示,主要由四联齿轮、双联齿轮、花键轴、深沟球轴承和弹性挡圈等组成。
图16—5 Ⅱ轴部件结构图1、4、7—深沟球轴承;2—弹性挡圈;3—四联齿轮5—平键;6—双联齿轮;8—螺钉;9—花键轴拆卸Ⅱ轴左端盖螺钉及左端盖,用细铜棒垫在Ⅱ轴左端传力,顶出右端的闷盖。
用细铜棒垫在轴的右端传力,直到把双联齿轮6拆卸下来为止;再调头敲击Ⅱ轴左端,用同样的方法拆卸四联齿轮,并从右端卸出花键轴Ⅱ;取出轴上零件按顺序依次放好,如图16—4所示。
在拆卸双联齿轮6时,注意先把四联齿轮3拨到轴的最左端。
2.3 Ⅵ轴部件的拆卸Ⅵ轴部件结构如图16—6所示,主要由拨叉、连杆、手柄、手柄座、钢球、O型圈、圆锥销和挡圈等组成。
图16—6 Ⅵ轴部件结构图1—拨叉;2—钢球;3、6、10—螺钉;4—挡圈;5—弹簧7、11 —圆锥销;8—手柄座;9—手柄;12—O型圈;13—连杆拆卸手柄座上的标牌,用螺丝刀旋出手柄座上的螺钉6,取出弹簧5和钢球2;用冲头冲出圆锥销7,取下手柄座,用螺丝刀旋松轴上的紧定螺钉3,用冲头冲出圆锥销11,从右端抽出Ⅵ轴,如图16—6所示。
用冲头冲圆锥销,注意方向。
旋出手柄座上的螺钉6时,防止弹簧弹出伤人。
2.4 Ⅰ轴部件的拆卸Ⅰ轴部件结构如图16—7所示,主要由V带轮、齿轮、轴承、隔套和弹性挡圈等组成。
图16—7 Ⅰ轴部件结构图1—螺母;2—垫圈;3—平键;4—V带轮;5—弹性挡圈;6—深沟球轴承;7、8、9、10—齿轮;11—隔套;12—弹性挡圈;13—平键前面已拆掉Ⅰ轴左端的螺母1、垫片2及V带轮4。
用细铜棒把箱体右端的闷盖卸掉,用挡圈钳拆卸Ⅰ轴右端的挡圈12;拆卸左端透盖螺钉,然后用铜棒垫在轴的右端敲击,直至把四个齿轮卸下来,左端轴承与轴从轴承座孔中抽出;再把轴上左端的挡圈5卸下,用轴承拉子拆卸轴承6,拆轴承座螺钉及轴承座,把轴上零件按顺序放好;如图16—7所示。
在用细铜棒敲打轴的右端时,要对准轴头进行敲打,以免把右端轴承同轴一起打出,增加拆卸难度;拆轴承座时用铜棒垫在其右端施力,不能用螺丝刀撬结合面。
2.5 Ⅶ轴部件的拆卸Ⅶ轴部件结构如图16—8所示,主要由Ⅶ轴、手柄、手柄座、O 型圈和圆锥销等组成。
图16—8 Ⅶ轴部件结构图1—圆锥销;2—O型圈;3—Ⅶ轴;4—沉头螺钉;5—圆锥销;6—手柄;7—手柄座用冲头冲出圆锥销5,取下手柄座7,用冲头冲出圆锥销1,取出Ⅶ轴;如图16—8所示,在用冲头冲圆锥销时注意方向。
2.6 Ⅷ轴部件的拆卸Ⅷ轴轴系结构如图16—9所示,主要由齿轮、拨叉、连杆、O 型圈和圆锥销等组成。
图16—9 Ⅷ轴部件结构1、3—圆锥销;2—齿轮;4—拨叉;5—连杆;6—O型圈用小冲头冲出右端的圆锥销1;用专用拔销器拔出左端的圆锥销3,从右端抽出Ⅷ轴,同时卸下拨叉5,如图16—9。
用冲头冲圆锥销1时注意方向,拔圆锥销3时防止破坏螺纹。
2.7 Ⅳ轴部件的拆卸Ⅳ轴部件的结构如图16—10所示,主要由齿轮、Ⅳ轴、轴承、弹性挡圈和O型密封圈等组成。
图16—10 Ⅳ轴部件结构图1—螺钉;2—弹性挡圈;3—深沟球轴承4—齿轮;5—O型密封圈;6—Ⅳ轴用螺丝刀旋出Ⅳ轴右端的螺钉1,用挡圈钳把弹性挡圈2卸出, 用细铜棒垫在轴的右端进行敲击, 轴Ⅳ从左端抽出,同时拆卸右端滑动轴承,取出轴上各零件,按顺序依次放好,如图16—10所示。
在把轴从左端打出时,不要损坏O型密封圈。
2.8 Ⅴ轴部件的拆卸Ⅴ轴部件结构如图16—11所示,主要由透盖、轴承、轴承座、套、弹性挡圈和油封等组成。
图16—11 Ⅴ轴部件结构图1—透盖;2、12—弹性挡圈;3—油封;4—平键;5—螺母;6—套7—轴承座;8—螺钉;9、11—深沟球轴承;10—垫片用扳手松开螺母5,取出套6和键4,用内六角扳手松开螺钉8,用挡圈钳卸出弹性挡圈12,用细铜棒垫在Ⅴ轴右端进行敲击,直至把透盖1、轴承11卸出,左端轴承与Ⅴ轴从轴承座孔中抽出;拆卸密封圈,用弹性挡圈钳卸掉弹性挡圈2,然后用轴承拉子卸下轴承9,再拆轴承座,把轴上零件按顺序放好,如图16—11所示。
拆卸密封圈时不能用螺丝刀硬撬,以免损坏密封圈。
2.9 Ⅸ轴部件的拆卸Ⅸ轴部件结构如图16—12所示,主要由Ⅸ轴、钢球、盖板、手柄座、手柄、定位板、圆锥销和弹簧等组成。
拆卸掉手柄座上的标牌5,用螺丝刀旋下手柄座上的螺钉3,取出孔内的弹簧2和钢球1,用冲头把手柄座上的圆锥销9冲出,取下手柄座。
再用小冲头把Ⅸ轴上的销子10冲出,取出挡圈11及Ⅸ轴,如图16—12。
冲圆锥销时注意方向;旋下手柄座上的螺钉3时,防止弹簧弹出伤人。
图16—12 Ⅸ轴部件结构图1—钢球;2—弹簧;3—螺钉;4—Ⅸ轴;5—盖板;6—手柄座7—手柄;8—定位板9—圆锥销10—圆锥销11—挡圈3CQ6136车床主轴箱的装配装配应遵循“先拆后装”的原则。
在装配之前仔细检查各零件有无毛刺、损伤、刮痕及变形,用工具(锉刀等)进行修整,如有损坏的零件应更换;所有零件清洗干净;再读装配图,搞清零部件装配关系,准备装配。
装配顺序为:Ⅸ轴部件→Ⅴ轴部件→Ⅳ轴部件→Ⅷ轴部件→Ⅶ轴部件→Ⅰ轴部件→Ⅵ轴部件→Ⅱ轴部件→Ⅲ轴部件;装Ⅰ轴上的V 带轮和箱盖。
3.1 CQ6136车床主轴箱装配的技术要求1. 装配每根轴后,应对其进行检查,若有轴向窜动或运转过紧现象,应进行调整。