机床主轴静压浇注轴承的研制

２０１３年７月　机床与液压　ＭＡＣＨＩＮＥ　ＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ　Ｊｕ１．２０１３　Ｖｏｌ＿４１　Ｎｏ．１４　第４１卷第１４期　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—３８８１．２０１３．１４．０５１　机床主轴静压浇注轴承的研制　周紫阳，金晓英　（洛阳中重设备工程工具有限责任公司，河南洛阳４７１０３９）　摘要：为了使机床主轴用静压轴承具有更好的抗振性和运动平稳性，采用新工艺及新材料，使用浇注的方法研制了浇　注轴承，介绍了该浇注轴承的制造原理和工艺过程。该浇注轴承可以提高机床的加工精度、延长使用寿命，而且制造成本　显著降低。其制作周期短仅为两天，且修复该类静压轴承用时也仅需两天。采用该类型的主轴静压轴承大大避免了以往因　主轴润滑不足而损伤静压轴承，解决机床报废或高额修理的问题。　关键词：机床主轴；静压轴承；浇注成型　中图分类号：ＴＨ１７　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—３８８１（２０１３）１４—１４０—２　重型装备制造业，目前正在由发达国家（地区）　逐步向发展中国家转移，我国是其转移的重点。由于　我国机床制造行业基础较弱，大型的车削加工机床设　备在国内的生产制造还处于初级阶段。能生产重型数　控卧车的生产制造机床厂在生产技术和生产能力上均　无法满足现有市场及大型重工企业扩大再生产的要　求。制约其生产效率的主要原因就是主轴部分，而主　轴及主轴静压轴承是其中关键之关键部件，是机床加　工精度的主要保障。传统重型卧车中的主轴、静压轴　承所采用的设计、材料及加工工艺，使得加工复杂、　周期长、生产效率低，运行工作中出现问题多，修复　难度大，完全不适合当今快速发展的年代，因此，很　有必要探索新的设计方法、选用新材料、采用新工　艺。　料。如图１所示即为带静压油腔的主轴静压轴承，该　轴承直径大、材料成本高，加工工艺复杂、要求精度　高，装配时间隙多由人工手动刮研而出，整个制成周　期较长。在使用中一旦有研伤需修复时，就需重新对　内腔进行刮研修复，可再修复量值是相当有限的。修　到一定程度，整个铜套就将报废，浪费巨大。　根据中信重工生产发展及生产技术加工工艺的需　求，投入大批重型多功能车削中心势在必行。面对疲　软的机床行业，走自主研发与制造，用自己的装备，　装备自我是目前最为可行的方法。新型主轴静压轴承　的研制成功及其在１６８０大型卧车上的成功应用使企　业具备了自行制造大型卧车的能力，为企业提供了广　阔的发展前景。　１　研究内容和关键技术　１．１主要研究内容　（１）解决１６８０车床主轴铜瓦研伤及加工精度差　的问题；　图１主轴静压轴承内腔　（２）采用新材料使用浇注的方法制作大型静压　轴承并将其用到１６８０车床。实际测试浇注的主轴静　压轴承的各项技术性能。测试成功后，将这一成果应　用到重型数控卧车主轴静压轴承的设计制造上。　１．２技术创新点及关键技术　将传统主轴静压油腔原加工工艺（机加工结合　人工刮研的形式），改为一次浇注生成静压油腔的形　式。用新工艺及新材料，采用浇注的方法制造主轴静　压轴承，耗时少（仅需２天），工具工装简单（一把　胶枪几块档板），可修复性强，无须动用任何机床。　浇注成型的静压轴承改善了卧车主轴静压轴承的　摩擦性能，使之具有更好的抗振性和运动平稳性并避　免出现以往因主轴润滑不足而损伤静压轴承的现象。　实践证明该静压轴承的性能完全满足设备主轴的工作　需要，并足以替代铜质静压轴承。　２工艺过程　在材料方面，改变传统主轴静压轴承的材料，使　用导轨涂敷料组合材料。　加工形式采用浇注形式或复印方式生成。　将卧车主轴前后静压轴承安装位置处的外圆加工　为１：５０锥度，此设计是为了当静压轴承内孔研伤、　传统卧车主轴采用圆柱形轴，主轴静压轴承内孔　也为圆柱孔，其配合间隙单边要求一般在０．０６～　０．０８　ｍｍ，主轴静压轴承材料通常采用６—６—３铜　收稿日期：２０１２—０６—１２　作者简介：周紫阳，男，本科，助理工程师，从事机械产品开发方面的研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｈｏｕｚｉｙａｎｇＯ０１＠ｙａｈｏｏ．ｔｏｍ．ｃａ。