luda 摘要：J1FCNCⅢ型数控车床是很早之前就引进使用的设备，该设备精度高，即使厂里已拥有大量的加工中心和车削中心，该车床在日常生产中仍发挥了重要的作用，为厂里生产任务做出了重要贡献。经过几十年的使用，该设备的几何精度和机械性能明显下降，已不能适应高精度零件的加工。为了恢复机床的各项精度和性能，对该机床进行了大修。对个导轨进行刮研，更换主轴轴承，修复润滑系统，一批J1FCNCⅢ型车床恢复了出厂加工精度并交付车间使用，为我厂节约了大量资金。
关键词：简易车 大修 精度
一、修理前的准备工作
1.1调整机床水平
大修机床就位后，先对其调整水平。用两水平仪纵横安放在机床横滑板上，校正机床使其在纵向、横向达到0.02/1000。
1.2对各项精度进行预检
检查结果如下：
主轴轴肩支撑面的跳动： 0.03mm 要求：0.02mm
主轴的轴向窜动： 0.02mm 要求：0.01mm
主轴定心轴颈的径向跳动 0.03mm 要求：0.01mm
主轴锥孔轴向的径向跳动：近端 0.02mm 要求：0.01mm
远端 0.04mm 要求：0.02mm
主轴轴线和尾座轴线的等高 0.08mm 要求：0.04mm（只允许尾座高）
Z轴和X轴的垂直度 -0.06mm 要求0.02mm（车端面只允许凹）
二、各导轨精度的修复
一般情况下床身采用磨削加工或精刨，这样可以提高生产效率并降低劳动强度，也可以采用人工刮削方法。现代式的机床导轨采用了"贴塑"工艺，替代了老式的"铸铁—铸铁导轨"。即采用粘结的方法，将氟塑料导轨软带固定在动导轨上，经过这样处理的导轨摩擦系数低，具有良好的防止爬行的性能，耐磨性高，能够自润滑，导轨则都是经过高频淬火的，所以摩擦主要发生在氟塑料上，维修时只需重新粘贴动导轨上的氟塑料，再配刮研即可。
2.1研点法
采用刮研法修整导轨的直线度误差时，大多采用研点法。刮研导轨时，导轨的直线度误差通常由平尺的精度来保证，同时对单位面积内研点的密度也有一定的要求，规定为每25mm×25mm内研点不少于10~20点（即每刮方内点子数）。
用研点法检测导轨的直线度，在平尺表面上涂上一层很薄的蓝粉，在被检导轨表面均匀涂上一层很薄的红粉，将平尺覆在被检导轨表面，用适当的压力作短距离的往复移动进行研点，然后取下平尺，观察被检导轨表面的研点分布情况及研点最疏处的密度。研点在导轨全长上均匀分布，则表示导轨的直线度误差已达到平尺的相应精度要求。
2.2刮研工艺
刮研精度时应注意各项精度之间的关系，合理的刮研顺序既能保证刮出的精度合格，又为维修者节省大量时间，节省资源。基于以上情况，制定刮研工艺，如图所示：
1.以平台为基准，刮中拖板底面平导轨，保证平行度达到0.01mm
2.以中托板底平面导轨为基准，合研大托板平面导轨，保证直线度达到0.02mm，两平轨扭曲达到0.02/1000mm。
3.以平尺为基准，刮大托板燕尾导轨的非斜铁面，因为斜铁面磨损的是斜铁的贴塑面，保证两燕尾的直线度达到0.02mm，平行度到达0.02mm/全长。
4.与大托板燕尾合研中托板非斜铁的燕尾面。再配刮另一燕尾面的斜铁，使刮900时方便检测。
5.大托板下导轨对床身导轨合研，保证导轨直线度达到0.02mm，以及纵横向垂直度小于900，以保证车出的端面为凹心，要求在0.02/300mm以内。
6.配刮其他斜铁。
三、主轴修理
主轴的轴向窜动，主轴径向跳动，主轴锥孔的径向跳动均严重超差，已到0.02～0.04mm左右，主轴轴承已严重磨损，不能适应高精度零件的加工。故需对主轴的精度进行修复。
3.1主轴的结构
如图所示：主轴是由三个滚动轴承支撑，前轴承（48286/48220 BASA3）及中间轴承(56425/56650 BASA3)为单列圆锥滚子轴承，这样主轴在运转过程中刚性强，温升相对较低，因而减少变形。主轴径向跳动和轴向窜动精度，主轴的旋转精度和刚性就是依靠这两套轴承来保证的。后轴承(NN3020ASK P5)为双列向心圆柱滚子轴承，用以调整主轴后半部分由于运转过程中的温升变形。主要是保证主轴的轴线一致性，主轴远端300mm处跳动主要是依靠它的精度。此外，在中间轴承后，还有一碟形弹簧垫圈，用以补偿机床高低速运转产生的温升变形，保证了机床的运转精度。
3.2主轴的拆装
拆装主轴是个关键的环节，主轴的精度非常高，经不起任何损伤，绝对不允许直接敲击，拆卸主轴时，在主轴后端垫上木头，用大锤把主轴从后端往前敲出。
将主轴架到精密V形铁上检验轴承安装位的跳动，如果跳动超过0.01mm则需要镀硬铬或刷度处理，具体措施是先在外圆磨床上将轴承位磨掉0.05-0.1mm，再镀铬，镀层厚度要留磨削余量，镀完后再到外圆磨床上精磨轴承位，同时靠端面及磨锥孔，保证同心度和尺寸公差都在0.005mm左右。
主轴修理调整装配完以后，用同样的方法把主轴安装进去。在装配主轴时，要特别注意主轴和安装孔是否有毛刺或者碰伤，并把相关零件清洗干净。
3.3主轴轴承的更换
在装配主轴轴承时，必须正确操作，且不可随意敲击轴承，否则会损伤轴承，影响轴承精度。可以利用手锤和套筒安装，敲击要作用在套筒上。绝不允许在装轴承内圈时打外圈或在装外圈时打内圈，否则捶击力会通过滚动体与滚道传递给另一套圈，导致滚道和滚动体的损伤。
主轴装配完后，要对主轴前端径向跳动和轴向跳动、尾部的径向跳动进行检测。一般检测只注重主轴前端径向和轴向的精度，对于该机床来说，尾部的径向跳动同样重要，它关系到主轴轴线300mm处跳动的精度。并且用手转动主轴不允许有一松一紧现象，不能过紧。
检测结果如下：
主轴轴肩支撑面的跳动 0.008mm
主轴的轴向窜动 0.006mm；
主轴定心轴颈的径向跳动 0.005mm
主轴锥孔轴线的径向跳动 近端 0.004mm
远端 0.01mm
四、丝杠的更换与调整
4.1 Z轴的结构
Z轴丝杠的结构如上图，滚珠丝杠是非常精密的，为了增加丝杠的传动刚度，在滚珠四方与螺母间预加180kg的负荷。另外，为了提高丝杠的轴向刚度，补偿丝杠温升产生的热胀冷缩，丝杠通过一组碟形弹簧对其施加了400kg的预拉伸负荷。
4.2 丝杠的更换与安装
由于长期磨损，丝杠产生的间隙非常大，已不能满足加工要求，故需更换丝杠以及轴承。
装丝杠轴承过程中要注意轴承的方向，推力球轴承有松紧环之分，无论什么情况，轴承松环始终应靠在静止件的端面上。
如上图所示为错误安装方法，紧环在静止件端面上，紧环与轴颈为过渡配合，轴转动时带动紧环转动，与静止件发生摩擦。在受轴向作用力Fx时，导致紧环与轴配合面加剧转动，加剧轴颈磨损。
4.3 丝杠的调整
安装完毕之后，需要对丝杠进行调整，主要是保证与导轨的平行，通过前后两背冒对丝杠的轴向窜动进行调整，在丝杠端头用黄油粘一颗滚珠，千分表压在滚珠上，测量丝杠的轴向窜动。调整到0.01mm以内。
五、尾座的修理
因为床头固定不动而尾座在加工时经常移动，所以在修理时尾座中心肯定比床头主轴中心低，所以在修理尾座与床头等高时一般有两种方法，其一是先修好尾座，根据测量结果降低床头箱的床身安装面。其二是不动床头，在尾座的安装面上垫适当厚度的铜皮，使尾座高于主轴，再刮研修理。
刮研尾座导轨。刮研时注意保证尾座中心要比主轴中心高0.02—0.04mm，因为在加工细长工件时工件存在自重低头。同时保证套筒伸缩时上母线（向上偏）抬头，侧母线向刀尖方向偏，一般0.03mm以内，尾座移动时锥孔中心线要求同上。
六、润滑系统的修复
正确的润滑对于保持机床的精度，延长机床使用寿命都十分重要。所以必须了解机床每一个润滑点的情况。疏通个润滑油路，保证能很好的起到润滑作用。
七、结论
经验收，该车床各项精度已达出厂要求，冷却与润滑系统均已修复，试件合格，满足加工工艺要求，现已交付车间使用。