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普通车床知识| 数控CA6140卧式车床主轴的装配与检测

按照CA6140卧式车床主轴的装配技术要求，介绍了主轴的装配过程，同时介绍了主轴的检测内容：径向跳动检测，同轴度检测，圆度误差检测，主轴承外(内)圈径向圆跳动检测等内容，从而确保了主轴的装配精度，保证了零件的加工精度，提高了加工效率。

CA6140车床作为普通车床是车床市场上应用较为广泛的一种车床类型，其在车床市场占有65%的市场份额，主要是由床身、主轴箱、溜板箱和尾座等部件组成。CA6140是一种在原C620基础上加以改进而来的卧式车床,CA6140为什么叫这个名呢？相信很多观众都知道，也有很多不知道的:

C代表车床

A代表改进型号

6代表卧式

1代表基本型

40代表最大旋转直径

图中的数字所指每一个部件的名称如下：

1.主轴箱，2.刀架部件，3.尾架，4.床身，5.丝杠，6.光杠，7.右床腿，8.溜板箱，9.左床腿，10.进给箱（走刀箱）

CA6140型普通车床是普通精度级的万能机床，它适用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的内外回转表面，以及车削端面,螺纹，钻孔，扩孔，滚花等都是可以进行加工。当然还有我们之前说过的，可以进行改造后作非车削加工。

CA6140车床是机械设备制造企业所需的设备之一。主轴箱中的主轴是机床的关键件。在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量,一旦主轴的旋转精度降低,则机床的使用价值就会降低。CA6140机床主轴轴承为:D7215AC，主轴轴承型号是ZARN2052。主要选择材料为45钢。

在生产期间，进行了CA6140机床的装配和调试，在进行主轴的装配和检测时，发现许多在装配和检测方面的问题。如：装配顺序颠三倒四，装配方法不规范，检测时操作不安全，遗落检测项目等许多问题。

1、CA6140车床主轴介绍

图1 CA6140车床主轴示意图

主轴是机器中最常见的一种零件。它是旋转类零件，主要由内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、花键和横向孔等组成。

主轴是机床的执行件，它主要起支撑传动件和传动转矩的作用；在工作时，由它带动工件直接参加表面成形运动；同时，主轴还保证工件对机床其他部件有正确的相对位置。因此，主轴部件的工作性能对加工质量和机床的生产率有重要影响。此外，主轴的传动方式是皮带传动和齿轮传动结合的各种车床主轴部件的结果虽有差别，但它们的基本用途是一致的，在结构和要求方面也是相同的。在工作性能上都要求与本机床使用性能相适应的旋转精度、刚度、抗振性、温性和耐磨性等。车床的类型不同，主轴工作条件不同，只是解决问题的重点不同而已。

2、CA6140车床主轴的装配

2.1装配技术要求

（1）必须按照设计、工艺要求及规定和有关标准进行装配。

（2）装配环境必须清洁。保证装配环境温度、湿度等相关外部条件。所有装配零件要事先检验。

（3）零件在装配前要做必要的清理，去毛刺、氧化皮、锈蚀、切屑、砂粒、灰尘和油污等。

（4）装配过程中零件要注意保护。

（5）相对运动的零件，装配时接触面间应加润滑油加以润滑。

2.2主轴装配过程

（1）核对轴承型号，把轴承内圈旋转转动把内圈外圈分离。

（2）用汽油擦洗内外径后把轴承内圈大头朝下放入主轴承处；用铜棒敲击内圈，使轴承内圈逐渐涨大。第一次敲击10次左右后试装外圈，2人抬起外圈旋转放入滚珠内，松手后外圈旋转灵活且掉不下去为合格，如松手后外圈自然掉落说明间隙大，需拿出重新装配。

（3）用千分尺侧轴承内圈调整垫圈，按实测尺寸加0.4，用深度尺算出轴承内圈上方与主轴台阶处平齐，装好上面平面轴承测量调整垫上平面平齐加0.6，把轴承外圈装入锥套内。

（4）锥套装前必须把轴承内圈的钢珠涂上一层黄油才能进行装配。

（5）锥套吊装装配时，要保证绝对水平不能装配以防划伤零件，如松手后外圈自然掉落说明间隙大，需拿出外圈再一次敲击内圈按工艺规程进行安装直至合格为止。

（6）用千分尺侧轴承内圈调整垫圈，按实测尺寸加0.15后研磨，切割成俩半后喊好对接螺栓装到轴承下面。

（7）用深度尺算出轴承内圈上方与主轴台阶处平齐，下垫厚度研磨装好。

（8）装好上面平面轴承处调整垫上平面平齐加0.3装好轴承端盖，严禁压盖最后装，以防锥套把定心轴承带出划伤轴承外圈。

（9）把轴承外圈装入锥套内，垫紧里面内六角方螺栓，装好垫圈，安装前要测量内孔尺寸是否超差；如达不到图纸公差，应用电磨头修磨至规定的公差范围内才能装配。

（10）锥套装前必须把轴承内圈的钢珠涂上一层黄油才能装配。

（11）锥套吊装装配时，要保证绝对水平不能装配以防划伤内径装配是要边转动边装配，缓慢的旋入轴承内圈，严禁用锥套自重强行塞入严防拉伤轴承内圈。

3、CA6140机床主轴的检测

3.1主轴径向跳动(径向圆跳动)的检测

图2主轴径向跳动检测示意图

在锥孔中紧密地插入一根锥柄检验棒，将百分表固定在机床上，使百分表测头顶在检验棒表面上，旋转主轴，分别在靠近主轴端部的和距一点300 mm远的二点检验。两点的误差分别计算，主轴转动，百分表读数的最大差值，就是主轴的径向跳动误差。为了避免检验棒锥柄配合不良的影响，拔出检验棒，相对主轴旋转90°，重新插入主轴锥孔内，依次重复检验4次，4次测量结果的平均值为主轴的径向跳动误差。主轴径向跳动也可直接测量主轴定位轴颈。主轴旋转一周，百分表的最大读数差值为径向跳动误差。

3.2主轴同轴度检测

图3主轴同轴度检测示意

主轴放置于检验平板的两个V形架上，主轴后端装入堵头，检测堵头中心孔顶误差。轴肩端面跳动误差也可以从端面的千分表读出。一般应将同轴度控制在0.015mm之内，端面圆跳动误差应小于0.01mm。

3.3主轴的圆度误差检测

可用千分尺和圆度仪测量，已被测圆的某一截面各直径间的最大差值之半作为此截面的圆度误差。

3.4主轴承外(内)圈径向圆跳动检测

转动外圈并沿百分表方向压迫外圈百分表的最大读数则为外圈最大径向圆跳动。测量时外圈固定不转，内圈端面上施以均匀的测量数值，零件的数值根据轴承类型及直径变化，然后使内圈旋转一周以上，便可测得轴承内圈内孔表面的径向圆跳动量及其方向。

4、CA6140 车床比较常见的五种故障

CA6140 车床属于工厂中比较常用的一种机械设备，而 CA6140 电气控制线路以及比较常见的故障检修更是在实际生产中的重点内容。下面带大家一起来看看CA6140 车床比较常见的五种故障，以及相应的检修措施。

1).主轴电动机 M1 不能启动

在 CA6140 车床中最为常见的一种电气故障就是主轴电动机 M1 无法启动，而且这种故障较为复杂。首先，在通电之后，对实训台进行查看，观察电源指示灯以及电路指示灯等正常与否。其次，利用开关之类的操作，对发动机启动时的声音进行聆听，判断是否正常。再次，结合电力原理图，对故障出现的原因进行初步的判断，对故障范围进行压缩。最后，利用万能表等相关测量工具对电路进行检测，最终确定故障出现的位置。

（1）电源指示灯以及照明灯不亮

在主轴电动机 M1 出现不启动的情况之下，电源指示灯以及照明灯都不亮，这时就要判断 KM 能否吸合。

①如果接触器的 KM 无法吸合，故障一定是出现在电源电路或控制线路公共线的零号线位置。要对熔断器 FU 和 FU1 熔断与否进行检查，查验断路器 QF 的接触良好与否，变压器 TC 有没有损坏或者原边接线完整与否，各个电气元件之间的连线和零号线的公共部分有没有断线问题出现。这就需要利用万能表或者测电笔对电压进行测量。

②如果接触器 KM 能够吸合，那么故障一定是出现在控制电路中。对零号线到 FU3、FU4 的部分进行检查，查看相应熔断器是否有熔断的情况，而故障范围处在 101－102－103－0 或者 201－202－0 当中。这时需要利用万能表的电阻档实施具体的测量。

（2） 电源指示灯以及照明灯都亮

在主轴电动机 M1 无法启动，而电源指示灯以及照明灯都处在明亮状态的时候，也需要针对接触器 KM 进行检查。①如果接触器 KM 能够吸合，故障必定出现在主电路当中。检修过程是: 对 UII、V11 以及 W11 间是否具备 380 V 的电压进行查验，接触器的 KM 主触头有没有接触不良或者烧毛的情况，继电器 KH1 当中的热元件断开与否，电动机的 M1 三相绕组断开与否，电动机的 M1 有没有出现机械故障或者接触不良的问题，各个器件间连线断线与否。在这样的情况之下，需要利用万能表的电阻测量法以及电压测量法开展故障排除工作。在对电动机的绕组接线完好与否进行检查的过程当中，需要利用万能表当中的 R×1 档进行测量，如果阻值比较小或者相同，就说明电动机的接线处于良好的状态。②接触器 KM 无法吸合，故障则在控制线路当中。将 SB3 按下，然后对 KA2 线圈进行检查是否吸合，将刀架快速移动至电动机 M3，观察是否转动。

2).主轴电动机 M1 启动之后无法自锁

在将启动按钮 SB2 按下之后，主轴电动机能够启动运转，而在将 SB2 松开之后，M1 也将会随即停止运转。导致这种故障出现的原因主要是接触器 KM 相应的自锁触头出现接触不良，亦或是导线松脱的情况。在出现该故障之后，只需要针对接触器 KM 自锁触点实施修理或者更换就能够实现故障的排除。

3).主轴电动机 M1 无法停车

导致该种故障出现的原因大都是由于接触器 KM 当中铁芯极面上附有油污，造成上下铁芯无法释放，亦或是 KM1 主触头出现熔焊的问题。停止按钮 SB1 击穿以及线路当中 5 和 6两点连接导线的短路。这时需要将电源切断，继而对铁芯极面上的污垢进行清理，或者对触点进行更换，实现对该种故障的排除。

4).刀架高速移动时电动机无法启动

①先要对 FU1 熔丝进行检查，查看其是否出现熔断的情况。②对中间继电器 KA2 触头的接触进行检查，查验其是否完好。③如果没有发现有异常出现，或者在将 SB3 按下之后，继电器 KA2 无法吸合，则能够确定故障位置一定在控制线路当中。在这样的情况之下，需要对热继电器的 FR1 常闭触头、KA2 线圈以及点动按钮的 SB3 有没有短路的情况出现，继而采取相应措施进行处理。

5).主轴电动机运行过程突然停车

该种故障出现最为主要的原因在于热继电器 FR1 的动作。在该种故障出现之后，必须要及时将热继电器 FR1 动作的具体原因找出，在将其排除之后才能够进行复位处理。导致热继电器 FR1 出现动作最为主要的原因包括:

①三相电源当中的电压不够平衡。

②电源电压在长时间保持过低的状态。

③负载过大，而且 M1 连接导线出现接触不良的问题。

对 CA6140 车床比较常见的故障进行分析，继而作出具有针对性的检修，解决故障，从而保证设备长期维持良好运行状态，能够为企业生产运行提供良好的保障。这方面的内容也值得相关从业人员更为积极的探索，在实现自我价值的同时，促进企业发展，为国家经济建设注入源源不断的活力。

5、结论

本文通过对CA6140卧式车床简单的介绍，着重介绍了主轴部分的拆卸、和检测，让我们对CA6140卧式车床主轴的拆卸、装配、调试与检测有了更深层次的了解与认识。本文综合各方面有关主轴精度的内容进行分析，采取了各种提高、还原、回升精度的措施，尽最大力度提高主轴的装配精度，从而保证了高效、高质的生产效果，并且提高操作的安全性。从主轴的装配到装机后的调试，一直保证其精度在其范围内，从而保证加工零件的精度，增加加工效率。高配和精度的主轴，减轻了生产噪声，减少操作员对机床噪声的恐惧感进而保证操作人员的安全性。