Trục chính điện là một trong những thành phần cốt lõi rất quan trọng của trung tâm gia công chính xác tốc độ cao, quyết định độ tin cậy của trung tâm gia công chính xác tốc độ cao. Các yêu cầu về độ chính xác của trục chính điện chính xác tốc độ cao là cấp micron, chẳng hạn như lỗ côn của trục chính để đường kính trục xuyên tâm nhảy theo gót là 0,002 mm, 0,005 mm từ mặt cuối của trục chính 300 mm, độ tròn đường kính trục hỗ trợ trục chính là 0,001~0,002, độ chính xác đường kính trục chính là lớp IT2, v.v. Lỗi chính xác và biến dạng nhỏ của trục chính điện là chìa khóa để kiểm soát. Do đó, quá trình xử lý của trục chính điện nên được nghiên cứu từ xử lý nhiệt, sơ đồ xử lý, phương pháp kiểm tra, quy trình lắp ráp và thử nghiệm vận hành.

1, Xử lý nhiệt

Trục chính sử dụng thép cacbon hợp kim 12CrNi3. Hiệu suất cơ học toàn diện là tốt sau khi dập tắt, ủ nhiệt độ thấp hoặc ủ nhiệt độ cao. Độ bền nhiệt độ thấp, độ nhạy notch thấp, hiệu suất cắt tốt, độ cứng thấp và độ dẻo tốt sau khi ủ.

Sử dụng phôi rèn, phương pháp xử lý nhiệt là: xử lý bình thường hóa sau khi rèn → xử lý lão hóa nhiệt độ cao sau khi ra khỏi xe → cổ trục chính, trục chính 7: 24 xử lý carburizing lỗ côn, độ sâu lớp carburizing 1,7mm → cổ trục chính, trục chính 7: 24 xử lý dập tắt lỗ côn, độ cứng dập tắt là HRC59, tiến hành xử lý nhiệt trục chính, thí nghiệm lát → xử lý phun cát (phun cát mịn ở vị trí chìa khóa lồi bên trái và tất cả các rãnh dao trống) → xử lý định tính trong dầu sau khi mài thô trục chính → sưởi ấm trục chính và trục chính để lắp ráp nóng.

2. Quá trình gia công

Đặc điểm cấu trúc của trục chính điện tốc độ cao tích hợp xác định tính đặc thù của quá trình xử lý trục chính. Để tránh mất độ chính xác quay do biến dạng nhiệt hoặc mất cân bằng lắp ráp rôto trục chính do lỗi lắp ráp, rôto trục chính điện phải được lắp ráp với trục chính của máy trước khi hoàn thiện.

Số lượng mài mòn tốt nên được dành riêng cho mỗi đường kính trục chính, lỗ bên trong (bao gồm cả lỗ côn), và trục chính nên được nạp và căn chỉnh: vòng ngoài nên được mài theo giá trị đo đường kính bên trong của rôto và khối lượng quá tải nên nằm trong khoảng 0,07~0,09mm.

Làm nóng tấm cân bằng và rôto cùng với trục chính, làm nóng rôto động cơ: làm nóng tấm cân bằng và rôto cùng nhau (nhiệt độ gia nhiệt là 180 ℃~200 ℃, giữ nhiệt trong 1 giờ; khi rôto được lấy ra khỏi lò sưởi, phải xác nhận xem nhiệt độ của rôto có nằm trong phạm vi nhiệt độ cho phép sưởi ấm hay không); Trước đó đặt trục chính theo chiều dọc trên giá đỡ trên nền tảng, sau đó làm nóng tay áo cân bằng sau khi sưởi ấm, rôto trục chính và tấm cân bằng lên trục chính theo thứ tự (quay thêm sau khi phôi nguội); Bán hoàn thiện, hoàn thiện rotor (bao gồm cả đĩa cân bằng), lỗ bên trong trục chính, cổ trục và 7: 24 lỗ côn (7: 24 lỗ côn nên 0,0015 mm ở mặt cuối của trục chính chênh lệch xuyên tâm cơ sở A-B và 0,004 mm ở 300 mm từ đầu trục chính).

3. Công nghệ lắp ráp cho các bộ phận trục chính điện

Tốc độ quay tối đa của trục chính điện tốc độ cao tích hợp có thể đạt 12000rpm, mặt trước được cố định hoàn toàn, mặt sau nổi cách mang. Bốn hàng đầu phía trước trở lại phía sau góc tiếp xúc bóng mang, trục chính hướng tâm và hướng trục đều được cố định. Vòng bi lăn hình trụ được sử dụng ở cuối phía sau. Vòng bi bên trong, con lăn có thể di chuyển dọc theo trục mương vòng ngoài với trục chính. Nó làm giảm ảnh hưởng của độ giãn dài nhiệt đối với trục chính và duy trì độ chính xác tốt. Theo đặc điểm thiết kế, các vấn đề quan trọng cần được giải quyết trong lắp ráp là lực nén trước vòng bi, tăng nhiệt độ của vòng bi phía trước và phía sau, cân bằng động của trục chính, lắp đặt nhiệt của stator và tay áo làm mát, chống rò rỉ của thiết bị bôi trơn dầu khí và tay áo làm mát, v.v., và xác định đặc điểm kỹ thuật lắp ráp.

3.1, xác định lực pre-tight mang

Lực nén trước của vòng bi có liên quan đến tốc độ quay trục chính của máy công cụ, độ cứng và tải trọng. Sự gia tăng lực nén trước của vòng bi có thể cải thiện độ cứng của trục chính, nhưng ma sát, tổn thất và như vậy của mương mang sẽ tạo ra nhiệt. Nếu nhiệt không được phân phối kịp thời, nó sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ chính xác của máy công cụ. Do đó, lực nén trước của vòng bi nên được xác định bằng cách kiểm tra hoặc thử nghiệm. Theo kết quả nghiên cứu của thử nghiệm lặp đi lặp lại và tham khảo lực nén trước của vòng bi trục chính điện trong và ngoài nước, lượng nén trước được xác định là 0,002~0,005 mm. Bằng cách đo chênh lệch cao và thấp của vòng bi bên trong và bên ngoài cùng một nhóm, bạn có thể xác định sự khác biệt cao và thấp của vòng đệm bên trong và bên ngoài. Thông qua nghiên cứu phù hợp chính xác, dung sai song song giữa hai mặt của vòng đệm là 0,002 mm.

3.2, lắp ráp trục chính

Quá trình lắp ráp cụ thể của trục chính bao gồm tám bước sau: ① Giao thoa dung sai giữa vòng bi trục chính và cổ trục chính là 0,002~0,005mm, có thể được đảm bảo bằng cách phân phối các giá trị đo lường của trục chính và vòng bi trục chính; ② Bôi mỡ gốc lithium SBU15 trước khi lắp đặt ổ trục, khối lượng lấp đầy bằng 1/3 khoảng cách ổ trục; ③ Trước khi lắp đặt ổ trục, trục chính phải được cố định theo chiều dọc trên giá đỡ của nền tảng vận hành. Chiều cao nhảy của trục tương ứng với lỗ côn của trục chính phải được xác định theo các dấu hiệu được cung cấp bởi máy cộng với, và chiều cao vòng trong của ổ trục phải được căn chỉnh với điểm này và dấu hiệu vòng ngoài của ổ trục khi lắp ráp; ④ Khi lắp đặt phải được làm nóng bằng dụng cụ làm nóng mang, nhiệt độ làm nóng là 50 ℃; ⑤ Vòng bi, tay áo ngăn cách được lắp đặt trên trục chính theo vị trí được đánh dấu, theo thứ tự, vòng bi và tay áo ngăn cách theo trục lắp đặt để đảm bảo rằng tất cả các mặt cuối kết hợp của vòng bi đều phù hợp chặt chẽ; ⑥ Khi lắp đặt vỏ bọc, vừa phải đảm bảo lỗ dầu và khí của vỏ bọc không bị tắc, vừa phải đảm bảo lắp đặt tay áo trục chính dưới tiền đề lỗ bôi trơn dầu và tay áo được định vị chính xác; ⑦ Cài đặt đai ốc trục chính; ⑧ Điều chỉnh độ chính xác quay của cụm trục chính.

Do đó, các yêu cầu sau đây phải được đáp ứng: ① Sự khác biệt cho phép gốc của việc nhảy xuyên tâm của trục côn trục chính là 0,002 mm; b) Chênh lệch từ mặt cuối trục chính 300 mm là 0,005 mm; ③ Sự khác biệt cho phép của trục chính là 0,002 mm; ④ Dung sai đánh xuyên tâm của trục sau trục chính là 0,02 mm

3.3, cân bằng động của cụm trục chính

Về cân bằng động lắp ráp trục chính, cần chú ý đến hai điểm sau: ① Lắp ráp thanh kéo trục chính và các bộ phận quay liên quan, trên mỗi bề mặt của lò xo bướm có chứa dầu mỡ áp suất cao MoS2, cải thiện khả năng chống mài mòn giữa các bề mặt tiếp xúc của lò xo bướm; ② Điều chỉnh cân bằng động của lắp ráp trục chính: lắp ráp trục chính được hỗ trợ bởi tay áo hỗ trợ phía trước và vòng ngoài của vòng bi phía sau, ổ đĩa vành đai có thể điều chỉnh cân bằng động của lắp ráp trục chính, cân bằng trên bảng cân bằng ở cả hai đầu của rôto động cơ, đảm bảo đo lường không bằng 0,5g của lắp ráp quay trục chính

4. Kiểm tra hoạt động trục chính

Kiểm tra vận hành trục chính được chia thành năm bước sau: ① Điều chỉnh các thông số của thiết bị bôi trơn dầu khí trên khung thử nghiệm của buồng trục chính, kiểm tra độ chính xác sau khi thay đổi nhiệt độ ổ trục. b) Trục chính phải vận hành theo thứ tự tốc độ quay cao, trung bình và thấp từ tốc độ quay thấp nhất. Khi vận hành tốc độ quay cao nhất, thời gian không thể vượt quá 20 phút, để vòng bi trục chính có thể đạt được nhiệt độ tiêu chuẩn, nhiệt độ và nhiệt độ tăng nên được đo tại vòng bi định tâm trục chính, nhiệt độ không vượt quá 60 ° C và nhiệt độ tăng không vượt quá 30 ° C. ③ Trục chính phải hoạt động trơn tru, không nên có tiếng la hét và tiếng va chạm, tiếng ồn trục chính không được vượt quá 78dB. ④ Kiểm tra cơ chế kéo lỏng trục chính. Lực kéo lỏng lẻo, lực kéo phải phù hợp với yêu cầu thiết kế, kiểm tra lực kéo của trục chính bằng máy kiểm tra kéo, lực kéo phải đáp ứng yêu cầu 1400~1600kg, chuyển động trục của trục chính lỏng lẻo không được vượt quá 0,15mm. Độ chính xác của trục chính kiểm tra lại đáp ứng yêu cầu về độ chính xác quay.

5, Kết luận

Công nghệ gia công trục chính điện của trung tâm gia công chính xác tốc độ cao là một thiết kế sáng tạo, mỗi doanh nghiệp liên tục thực hành và tổng kết kinh nghiệm theo chế biến riêng, kiểm tra, thiết bị thử nghiệm và phương tiện kỹ thuật. Gia công và lắp ráp trục chính điện theo các bước trên, sau khi kiểm tra hiệu suất và phản hồi của người dùng, lỗ côn trục chính đối với đường kính trục chính là 0,0016 mm, cách mặt cuối trục chính 300 mm 0,004 mm, độ tròn của đường kính trục chính hỗ trợ trục chính là 0,0014, chỉ số chính xác của nó đáp ứng yêu cầu của trung tâm gia công chính xác tốc độ cao.