车床主轴锥面跳动测量的注意事项

发布时间：2013-08-06 浏览次数：845

　　车床主轴是机床关键零件之一，它的制造质量对车床整机性能影响极大。主轴精度的好坏，直接影响加工零件的精度。如将不合格主轴误作合格品组装，会直接降低所装配车床的加工精度。而将合格主轴误作不合格品而报废，则会因主轴的价格较高而造成较大的经济损失。因此，正确评价车床主轴的质量，是有较大的现实意义的。为此，笔者这里以C618-1车床主轴为例对车床主轴锥面跳动测量中应注意的几个问题加以分析，探讨。
　　（1）检测时应排除表面粗糙度的影响
　　表面粗糙度与形位误差（锥面跳动是其中一种）是两种不同概念的技术指标。表面粗糙度用来控制表面微观几何形状误差，形位公差是用来控制宏观几何形状与要素间的位置误差的。把表面粗糙度误差包含在形位误差中，形位误差值就增大，不能正确评定要素的形位误差。由于表面粗糙度误差与表面形状误差同时存在于同一要素上，在测量时，可选择适当尺寸和形状的测头，或用其它方法来排除表面粗糙度的影响。
　　（2）排除划痕、擦伤及塌边等外观缺陷的影响
　　如果把这些缺陷包含在锥面跳动内，将夸大其误差值，有时就会把一些合格件作为超差品来处理。所以在检测锥面跳动时要将这些排除在外。如技术文件中特殊规定，则应对这些缺陷加以限制。
　　（3）不能采用轴承支承台面靠在V形块端定位的测量方法
　　在GB/T 1958-96附录——圆跳动检测方案4-9中，对斜向跳动的测量（如车床主轴锥面跳动的测量）是将被测零件固定在导向套筒内，且在轴向固定进行的。测量时将主轴轴承平稳地架在检验平台的两V形块上，轴承支承台肩面不得与V形块端面接触，轴向用钢球堵住主轴堵头的中心孔后顶在轴向定位平面上。但测量中，如将主轴架在V形块上，轴向采用轴承支承台肩面靠在V形块端面定位进行测量；则由于受轴承支承台肩面跳动、V形块端面与V形表面垂直度、V形块端面平面度等因素影响，同时轴承支承台肩面与V形块侧面是面接触，易造成接触不稳定，轴向定位误差较大，造成的测量误差。用该方案与前述检测方案作对比检测，其测量误差高达0.015，这对锥面跳动公差值仅为0.005的精密零件来说，显然是不行的。
　　（4）测量装置中轴向定位用的平面应有较小的平面度误差，且应调整至与两V形块所确定的主轴基准中心线垂直
　　我们知道，检测时理想的状态是堵头中心孔轴心与主轴轴线（基准中心线）重合，则在检测过程中，定位钢球与轴向定位平面仅在一个点上接触，轴向定位误差近似于零。但由于堵头中心孔不可避免地与主轴轴线存在有同轴度误差，在检测过程中，定位钢球与轴向定位平面间的运动轨迹并非一个点，而是一个圆，若轴向定位平面与两V形块所确定的主轴基准中心线不垂直，用钢球顶住轴向定位平面的主轴就会产生轴向窜动，即会带来一定的轴向定位误差，从而产生相应的测量误差。对C618-1车床主轴锥面（锥度为1：2.5）跳动测量而言，从理论上计算，若轴向定位平面（大小为160×160）与基准中心线垂直度误差为0.40，堵头中心孔轴心与主轴轴线的同轴度误差为0.01，略去平面度误差的影响，则产生的轴向定位误差为0.005，从而带来0.001的锥面跳动测量误差。
　　（5）中心孔的污物是影响测量误差的重要因素之一
　　应重视用作轴向定位的堵头中心孔的质量及中心孔的清污工作，中心孔应精心研磨。在主轴锥面跳动检测时，人们的注意力往往集中在主轴轴承与V形表面的接触稳定性上，而忽视了堵头中心孔的清洁对测量结果的影响。其实，带污物的中心孔会影响到定位钢球与主轴轴线的位置度，从而产生前面（4）所述的测量误差。当污物较大时引起的测量误差会非常大。
　　（6）应在垂直于被测锥面的方向上测量
　　由于锥度较小，若不留意将量表放在垂直于主轴轴线的方向测量，将会带来0.001的相对测量误差。
　　在主轴检测中，影响主轴锥度跳动测量误差的因素还有很多，如测量装置、测量力、温度等， 以上仅对一些在检测中易被忽视而又对检测结果有较大影响的因素进行分析和探讨。对以上测量中的注意事项应有足够的重视，才能减少由主轴锥度跳动测量的误差造成的损失。