新疆乌鲁木齐市石油化工总厂设备安装公司 新疆乌鲁木齐 830019
摘要：社会经济的发展，我国的数字化机械设备的应用越来越广泛。特别是在金属切削领域，数控车床已然成为引领潮流的时代先驱，备受重视。但与此同时，普通车床也不甘落后，其在加工制造中凸显出独有的优势。CA6140卧式车床是普通车床中的典型代表，其车床主轴加工工艺考究，值得探析。文章概述了CA6140卧式车床相关情况，分析了CA6140车床主轴的技术要求及选材，最后研究了CA6140卧式车床主轴的加工工艺，以期为当代普通车床加工提供一些可行性借鉴。
关键词：CA6140卧式车床；主轴；加工；工艺；精度
引言
主轴系统在超重型卧式数控机床运行系统中较为重要，作为生产大型工件的数控制造系统，该系统运行稳定性、精准性，关乎数控机床加工生产总体成效，一旦主轴系统动态性能无法得到保障，将直接影响产品综合质量。基于此，为了使当前超重型CA6140卧式车床生产加工成效得以提升，数控系统生产质量得到保障，研究主轴系统动态性能显得尤为重要。
1普通CA6140卧式车床主轴概述
普通CA6140卧式车床的主轴部件是主轴箱最重要的部分，车削时工件装夹在主轴上的夹具中，并由其直接带动工件做旋转运动，在工作中要承受很大的切削力。主轴是一种常见的回转类零件，它由多种部分组成，例如螺纹、内外圆柱面、花键、内孔等，作为机床中的执行件，主轴主要起到了一种对传动件进行支撑的作用，同时还能对转矩进行传动。
2依据卧式镗主轴装配要求提高设备精度
卧式镗床前后轴承采用背对背结构进行安装，为提高其装配精度，需依据其装备需求，通过调整圆螺母、调整垫、止退垫，使主轴预紧力得以优化，并达到锁紧目的，套筒内的卧式镗床主轴通过平键与外部主轴连接，同时能跟随主轴做旋转运动，在传动链作用下套筒内主轴可朝前后方向移动，其中平键联结过盈量需控制在0.02~0.03mm，镗床主轴与主轴套筒间隙控制在0.01~0.02mm，以0.025mm为标准控制装备后主轴外延端面300mm处径向跳动差，近轴端镗床主轴轴孔跳动差应≤0.015mm，离轴端镗床主轴径向跳动差应≤0.02mm。
3CA6140卧式车床主轴加工技术要求
对于主轴的加工，一定要符合相应的技术要求。主轴共有两个支撑轴颈，分别为A、B，二者之间的圆度要在一定的允差范围之内，应保持在0.005mm，径项跳动允差也在0.005mm。支撑轴颈直径应该按照更高要求的精度标准，即IT5-7级精度制造。关于车床锥孔的加工，也应该有技术要求，主轴锥孔硬度要求在HRC48，要支撑轴颈A、B跳动，近轴端允差保持在0.005mm，表面的粗糙度应与支撑轴颈的粗糙度保持一致，即Ra0.4um。除了以上，主轴加工对短锥、空套齿轮轴颈、螺纹等均有相应的技术要求。
4CA6140卧式车床主轴的加工工艺
4.1主轴相位同步
相位同步即为两个主轴在同步控制中，相位上始终处于某一固定角度，包括同步旋转过程和停止时。调整参数在360°范围内偏移。根据需要调整合适位置即可作为装载、卸载的角度。但该方法的缺陷在于，相位同步控制的旋转方向按照就近原则旋转，方向不固定。
4.2主轴轴承轴向间隙的调整
在车削过程中，之所以会出现主轴轴向窜动的现象，主要是由推力球轴承的间隙过大导致的。推力球轴承若装在主轴前端，就先调整前轴承；推力球轴承若装在主轴后端，就先调整后轴承，如应先调整后轴承。主轴轴承轴向间隙的调整方法为：将支紧螺钉松开，适量向右转动螺母，使滚动轴承沿着内圈做轴向移动，从而使主轴后端轴肩和后轴承座之间的间隙减小，便可以将支紧螺钉拧紧。
经过调整以后，测量主轴的轴向窜动及轴向游隙（即主轴在正、反转瞬时的游动间隙），使其轴向窜动控制在0.01ｍｍ范围内，轴向游隙控制在0.01～0.02ｍｍ。如仍有超差现象，则需再进行调整。若调整无效可检查主轴的止推垫圈与推力球轴承。
4.3做好装配调整
待卧式镗床主轴组件精加工后，将该主轴置于测量平台上，在前后轴承处使用V型铁做好支撑，在测量检棒端部径向跳动值时需做好相关记录，同时做好离轴端300mm处的径向跳动值及其运动方向的记录工作，在套筒上标记径向跳动最大值及其运动方向。
4.4科学安排加工工序
一般而言，对于主轴零件而言，其加工应先准备好中心孔，对于外圆与内孔的加工要有先后顺序，即先外圆，后内孔。而粗加工、细加工也要分开进行，不可混在一起，同步进行。CA6140卧式车床主轴的加工工艺是在科学安排加工工序的基础上展开的，机床主轴加工以“热处理”为主要的分水岭。处于调质处理前的是“粗加工”，位于淬火处理之前的，一定是“半精加工”，而之后的一定是“精加工”。这样按照一定的原则、分水岭等将各个加工阶段分开，使其呈现一定的顺序，便可避免主要表面加工受到其他非主要表面加工时的各种影响，如应力影响。当然，除此之外，在加工一些次要表面，如花键、键槽等时，也要科学安排加工顺序，以免工序安排不当破坏主要表面的精度。
4.5检验与判断
螺栓紧固到位后，测量顶尖端面和主轴端面之间的间隙，测完间隙后，拆卸顶尖，检查顶尖尾锥与主轴锥孔的接触率。（1）当主轴锥孔接触率达到检验标准，且两端面之间间隙在0．10～0．15mm之间时，即可达到要求，停止磨序。（2）当主轴锥孔接触率达到检验标准，而两端面之间间隙大于0．15mm时，即采用原程序（不改变任何数值和锥度值）和原方法重复磨主轴锥孔直至两端之间间隙达到要求停止磨序。在磨削的过程中需要多次上顶尖测量。（3）当主轴锥孔接触率达不到检验标准时，按照着色情况小值（一般改动0．05～0．10mm）改动锥度值（即改动程序中的X轴数值，其它数值和磨削方法不变），重复磨主轴锥孔直至接触率达到检验标准，且两端面之间间隙在0．10～0．15mm之间，停止磨序。改动锥度值之后，当锥孔在整个长度上均磨削到后，需要及时安装顶尖配研主轴锥孔，并测量两端面之间间隙。
结语
综上所述，对于各种金属切削机床来说，其主轴的主运动为回转运动，而这些机床的主轴是各种轴类零件中最具代表性，且是对整个金属切削机床运动起到关键性作用的轴零件。CA6140卧式车床是普通车床中的代表，其主轴加工工艺关乎整个主轴功用的发挥。众所周知，主轴精密度要求十分高，故其加工难度较大。在CA6140卧式车床主轴加工中，只有科学选材、拟定主轴加工路线，并采用科学的加工工艺推进整个加工流程，才能确保车床主轴高精度、高质量加工。毋庸讳言，一旦车床主轴加工完成，其他更简单的轴类零件加工便可游刃有余把控。这样，整个车床加工的困境也会迎刃而解，车床加工的精度与效率得到了最大程度提升，而车床的性能也相应达到了更良、更优的状态。
参考文献：
[1]乔明亚.浅谈CA6140型车床PLC控制系统设计[J].科技风，2018（12）：115-116.
[2]冯亚军.PLC实现CA6140车床电气控制系统的改造[J].长沙航空职业技术学院学报，2016，16（04）：64-67.
[3]雷宇.超重型CA6140卧式车床尾座套筒热伸长的补偿及抗震、缓冲的结构[J].制造技术与机床，2015（02）：71-72.
[4]崔业军.CA6140车床主轴安全启动的改进与实践[J].机床与液压，2016，44（02）：218-220.
[5]周佩秋.采用互换法拆装CA6140型CA6140卧式车床主轴[J].科技创新导报，2015，12（15）：89-90.