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M7140平面磨床主軸靜壓滑動軸承修復(fù)有以下幾點：
1、故障原因
此壓力表檢測的是主軸的靜壓滑動軸承的前瓦的壓力，所以此壓力表擺動實際上就是主軸的靜壓滑動軸承前瓦的油液壓力不穩(wěn)，而靜壓滑動軸承前瓦的油液壓力不穩(wěn)的根源有兩點：一個根源就是主軸變形、彎曲，另一個根源就是軸瓦的內(nèi)孔圓度超差。拆下主軸和軸瓦后經(jīng)檢查，主軸沒有發(fā)生變形及彎曲現(xiàn)像，而軸瓦的內(nèi)孔圓度超差。根源找到了，下一步就是如何修復(fù)此靜壓滑動軸承，經(jīng)過仔細研究，查閱了許多相關(guān)資料，最后終于定下了修復(fù)方案。下面講述的就是我的修復(fù)方案，以備今后修復(fù)具有類似結(jié)構(gòu)的主軸靜壓滑動軸承時作為參考和繼續(xù)完善修理工藝之用。
2、靜壓滑動軸承的工作原理
M7140平面磨床的主軸結(jié)構(gòu)是靜壓滑動軸承，靜壓滑動軸承有承載能力大、抗振性能好、摩擦系數(shù)小、壽命長、回轉(zhuǎn)精度高、能在高速或極低轉(zhuǎn)速下正常工作等優(yōu)點，廣泛用于高精度、重載、低速的場合。而M7140屬于精加工機床，所以其主軸結(jié)構(gòu)采用了靜壓滑動軸承。
靜壓滑動軸承的結(jié)構(gòu)及其工作原理
靜壓滑動軸承的結(jié)構(gòu)及其工作原理如圖1所示，靜壓軸承在其內(nèi)圓表面上開有4個對稱且均勻分布的油腔，油腔與滑腔之間開有回油槽，回油槽與油腔之間有封油面。兩個相對的油腔與一個薄膜節(jié)流器連通，油壓為ps的潤滑油經(jīng)過節(jié)流器薄膜兩側(cè)的節(jié)流間隙hc和h′c，流入軸承相對的兩個油腔中。當軸承空載時，兩相對油腔壓力相等，薄膜處于平直狀態(tài)，軸浮在中間。當軸承承受載荷W時，上油腔間隙增大，油壓減小；下油腔間隙減小，油壓升高，形成壓力差，因此節(jié)流器中薄膜向上凸起，使上側(cè)節(jié)流間隙減小，節(jié)流阻力增大；下側(cè)節(jié)流間隙增大，節(jié)流阻力減小，此時下油腔pr4＞上油腔油壓pr2，產(chǎn)生壓力差Δp=pr4-pr2，于是將軸抬起，直至上下腔油壓相等，使軸頸處于油膜的包圍中，形成液體潤滑。
靜壓滑動軸承的供油系統(tǒng)的液壓原圖
靜壓滑動軸承的供油系統(tǒng)的液壓原圖如圖2所示，靜壓軸承需要單獨的供油系統(tǒng)，其中的主要元件是：
過濾器（件1），其作用是防止油中的雜質(zhì)吸入油泵。
油泵（件2），其作用是向系統(tǒng)供給壓力油。
溢流閥（件3），其作用是調(diào)節(jié)系統(tǒng)供油壓力ps。
單向閥（件4），其作用是使液流只能單向流動，不許反向。
蓄能器（件5），其作用是當突然停電或供油系統(tǒng)發(fā)生故障時，可保持仍有一定的壓力油供給靜壓軸承，不致因斷油而磨損、擦傷軸承。
精濾油器（件6），其作用是防止節(jié)流器被堵塞，要求濾油精度高于0.02mm~0.03mm。
節(jié)流裝置（件7），自動調(diào)節(jié)油腔壓力，使相對油腔的壓力，媽終趨于相等。
壓力繼電器（件8），其作用是保證當油泵開動使軸承油腔建立一定壓力后主軸才能啟動。
3、主軸結(jié)構(gòu)
M1740平面磨床的主軸結(jié)構(gòu)如圖3所示，此機床的主軸結(jié)構(gòu)主要由主軸（件號1）、端蓋（件號2）、前軸瓦（件號3）、鋼套（件號5）、后軸瓦（件號6）、法蘭盤（件號7）、圓錐滾子軸承（件號8）、調(diào)整螺母（件號9）、電機軸（件號10）、電機轉(zhuǎn)子（件11）、壓蓋（件號12）、圓螺母1（件號13）、定位套（件號14）、軸承（件號15）、墊1（件號16）、墊2（件號17）、圓螺母2（件號18）、端蓋2（件號19）組成。
因M7140平面磨床是精加工機床，所以各部要求的精度都要符合精加工機床的精度，尤其主軸結(jié)構(gòu)要求的各項精度更高。M7140平面面磨床的主軸結(jié)構(gòu)中，前軸瓦（件號3）的前端面開有兩個油腔，要求前軸瓦的前端面與主軸的軸肩端面的平面度都必須在1‰以內(nèi)，前軸瓦的前端面及主軸軸肩端面與主軸軸線的垂直度也必須在1‰以內(nèi)，以防主軸旋轉(zhuǎn)時前軸瓦的前端面和主軸軸肩端面產(chǎn)生劃痕。軸瓦的回油槽的深度為0.8mm，寬度4mm?；赜筒鄣某叽缫獓栏癜凑沾顺叽缂庸?，以防止油腔壓力不足。軸瓦與主軸的間隙要求直徑方向為0.07mm，修復(fù)時要嚴格按照此參數(shù)修復(fù)。
4、拆卸分解主軸和供系統(tǒng)
將主軸部件和供油系統(tǒng)拆卸分解后發(fā)現(xiàn)軸瓦的內(nèi)軸圓度超差和節(jié)流器的薄膜片的平行度和平面度，光潔度已經(jīng)超差。軸瓦的圓度超差時，主軸旋轉(zhuǎn)，軸承和軸頸之間間隙發(fā)生周期性的變化引起油腔壓力波動，導致主軸振動。節(jié)流器的薄膜片的平行度和平面度，光潔度已經(jīng)超差，使薄膜片兩側(cè)的間隙不相等，造成四個油腔的壓力不等，主軸偏距。所以此次修理主要就是修軸瓦內(nèi)孔和薄膜片。
5、修復(fù)薄膜片
首先修復(fù)薄膜片，薄膜片的平行度要求為0.02 mm/總面積、平面度要求為0.02 mm/總面積、光潔度要求為▽0.8以上，現(xiàn)薄膜片的平行度、平面度、光潔度均已超差，可以用研磨的方法來修復(fù)。但薄膜片的尺寸為長100mm，寬60 mm，厚1.2 mm，因薄膜片厚度很薄，研磨成了難題，這時經(jīng)過討論確定了一個方案，就是做一個帶凹槽的胎具，凹槽的長和寬比薄膜片的長和寬大0.2 mm，凹槽的深度小于薄膜片厚度0.2 mm，如圖4所示，將薄膜片（件號2）鑲到胎具（件號1）里來進行研磨，這種方法可以防止將薄膜片磨偏，不但能很容易的保證薄膜片（件號2）平行度、平面度和光潔度，而且還提高了修理效率，節(jié)約了修理時間。
6、將修復(fù)軸瓦內(nèi)孔
然后修復(fù)軸瓦內(nèi)孔，恢復(fù)軸瓦內(nèi)孔的圓度也可以用研磨的方法。因為研磨內(nèi)孔時很容易研偏，所以又確定了一個方案來修復(fù)軸瓦內(nèi)孔，首先用鑄鐵料制作三根尺寸不等的研磨棒，三根研磨棒別分用來進行粗研和精研，研磨棒的長度均做成600 mm長，且做成腰鼓形，做成腰鼓形的目地是為了在研磨時防止將軸瓦內(nèi)孔磨偏。研磨棒做好后，將前軸瓦與后軸瓦跟鋼套裝配在一起，注意將軸瓦壓入鋼套時要防止擦傷內(nèi)圓表面，以免引起油腔互通，如果過盈量較大，盡量采用冷縮后裝入。然后用C630車床的卡盤裝配好之后的軸瓦跟鋼套垂直裝夾在平臺上，裝卡時要嚴格找正，保證軸瓦內(nèi)孔與平臺垂直。裝夾完畢就可以研磨了，研磨時，用天車吊研磨棒做上下往復(fù)運動，人工使研磨棒繞軸瓦軸線進行回轉(zhuǎn)運動。先粗研，再精研，精研時用外徑尺寸比軸瓦內(nèi)徑小0.015-0.025mm的研磨棒進行干研。干研的次數(shù)不能多，經(jīng)過精研的軸瓦內(nèi)孔表面光潔度可達▽0.8以上。
7、反裝
薄膜片和軸瓦都修復(fù)完畢后就可以反裝了，按圖3將各零件裝配在一起，裝配前要先調(diào)整電機與軸之間的同心度，電機與軸的同心度要求為0.01mm，因為主軸結(jié)構(gòu)中法蘭盤（圖3中的件號7），且法蘭盤中裝有一圓錐滾子軸承（圖3中的件號9），如果法蘭盤和圓錐滾子軸承裝配時同心度超差，影響整體裝配質(zhì)量，所以要先調(diào)整好此法蘭盤和圓錐滾子軸承的同心度，同時也調(diào)整了電機轉(zhuǎn)子內(nèi)孔與主軸的同心度時，為此我制作了一個足夠長的檢驗棒來調(diào)整，檢驗棒為一個細長的階梯軸，總長為1500 mm，兩軸段的直徑為ф90mm和ф75mm，ф90mm軸段與軸瓦配合，為了讓此軸段與軸瓦很好的配合，制作時將ф90mm軸段的公差控制在0mm到-0.02mm之間，將檢驗棒裝配到軸瓦與電機轉(zhuǎn)子中，然后將百分表吸在檢驗棒的ф75mm段的后尾部的軸頭處，在A面（如圖3）圈表檢查同心度，邊測量邊調(diào)整，直到同軸度達要求。然后將檢驗棒拆卸下來，將其余部件全部裝配完整。
將供油系統(tǒng)的所有零部件拆下進行嚴格的清理和清洗。以防油中混入雜質(zhì)。重新連接各管路。
8、試車
主軸部件裝配完，供油系統(tǒng)也清洗完畢后，就可以試車了，首先進行空運轉(zhuǎn)試驗，精心仔細調(diào)整，以獲得良好的剛度和旋轉(zhuǎn)精度。啟動供油泵，調(diào)整節(jié)流器間隙，使四個油腔的壓力相等并能保持穩(wěn)定，要求供油壓力與各油腔壓力比值相等，比值一般為2。這時主軸應(yīng)能浮起，用手能輕便轉(zhuǎn)動，表明主軸與軸承之間處于液體摩擦狀態(tài)，空運轉(zhuǎn)試驗達到要求。然后進行工作試驗，啟動供油泵后運轉(zhuǎn)啟動主軸。要求各油腔壓力表讀數(shù)相同，壓力穩(wěn)定，主軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)無振動。不允許有壓力下降和波動現(xiàn)象，如不符合要求，必須進一步調(diào)整，直到調(diào)整到符合要求為止。
9、結(jié)論
以上就是在修復(fù)M7140平面磨床主軸靜壓滑動軸承的方案及步驟，修復(fù)前此機床因磨削工件精度和光潔度超差而經(jīng)常停機修理，但因修復(fù)時間緊迫，沒有徹底的查出原因，此次修復(fù)完畢后的M7140平面磨床一直使用至今，沒有再出現(xiàn)過類似的故障。減少了停機修理時間，節(jié)約了維修成本，提高了生產(chǎn)效率，記錄下修復(fù)過程，以備在今后修復(fù)類似結(jié)構(gòu)的主軸結(jié)構(gòu)借鑒使用以及進一步完善修復(fù)工藝。
