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1.故障現象

設備出現鏜深孔時，出現孔口尺寸小，孔底部尺寸大，呈正錐形，零件表面粗糙度質量差，刀尖磨損過快，鏜孔圓度超差等。針對零件加工質量現象，經過我們綜合分析，對設備進行精度檢查，如表1所示（注：遠端為離主軸端面長度300mm處測量）。

確認主軸錐孔中心線徑向跳動超差過大，設備遠端跳動允差0.015mm,遠端0.07mm是允差數倍。

2.故障原因

該設備采用全閉環，四軸聯動立式加工中心，自購進投入生產以來，使用率較高，故障也不少，多次出現換刀失敗故障，嚴重的一次是機械手處干抓到位置，2向即主軸向工作臺方向快速移動，導致機械手彎曲而報廢，刀庫原始相對位置變動，每次換
刀失敗，對主軸都會產生撞擊。換刀失敗主要原因是Z向換刀點位變化，機械手卡爪與刀柄位置變化，不僅使主軸、主軸軸承和主軸錐孔受到撞擊，還造成卡爪對刀柄無法鎖死，產生掉刀，設備誤操作導致的揸'擊，也會使設備喪失精度，產生加工誤差，不能滿足工藝要求，喪失較高精度，設備處于不完好狀態。圖la所示為主軸錐孔內不平整導致主軸錐孔中心線徑向跳動嚴重超差，圖lb所示為正常主軸對比。

3. 制定維修方案

針對主軸錐孔徑向跳動超差問題，分析討論如下：

(1)更換主軸部件，購買價格少則幾萬元、多則數十萬元，購買周期長，費用髙。

(2) 返修磨削修正主軸錐孔，受加工設備精度要求，以及磨削加工操作人員水平限制，目前還沒有能力恢復精度，外協能返修保證主軸錐孔精度的加工廠家，還需調研確認。如果采取返修磨削錐孔，還需分解主軸，因主軸軸承因拆卸而損壞。返修后，組裝主軸部件能保證精度加工出合格產品，對于維修人員也非易事。

(3) 采取研磨方法。經檢測，主軸徑向跳動量小于0.002mm，證明主軸軸承精度正常，只是主軸錐孔跳動量超差，采用研磨法，修正主軸錐孔，但從前沒有嘗試過，能不能修正未知，沒有經驗借鑒，大家贊同作一次試驗。

3. 實施過程

設計加工研具，依據設備主軸錐孔錐度7 : 24設計加工相應研具，如圖2所示。

在研磨前裝上檢驗棒，測量主軸遠端大跳動位置，并在主軸軸頸上作標記，將研具錐面涂少許磨料，放人主軸錐孔內。利用研具中心孔，在中心孔內放入適當大小鋼球，頂在工作臺面上(注意：銅球項在工作臺時，要留一定間隙，大約0.1 mm左右，操作時，一只手握研具來回轉動，另一只手慢慢轉動Z向進給手輪，保證間隙后立即停止Z向進給，避免主軸與工作臺頂死，損壞主軸軸承），利用主軸的低轉速，握住研具柄部研磨。經過一次研磨后，測量遠端跳動量為0.04mm,比研磨前減少0.03mm,但是主軸錐孔遠端大跳動量位置有變化。再次研磨跳動量0.03mm,大跳動點又變了。多次研磨后，遠端跳動量始終在0.03?0.04mm之間，有時還要大一些，的一次跳動量為0.02mm,也不在設備允差之內，主軸錐孔大跳動量位置每次研磨后都在變動，不是線性的減少，沒有規律可循。不得不懷疑用研磨方法能否提高精度，且受研磨佘量限制，也不是可以無限地研磨下去，研磨量盡可能少，避免影響相關機構產生干涉。

經過周末兩天思考，在研磨方法上必須更新，采用針對性研磨，經研磨后測量，大跳動量遠端3 m m、近端 0.0 01 m m，此時精度比設備進廠安裝驗收允差精度還要髙，證明了通過研磨方法不僅能達到設備允差精度，而且超過設備出廠精度。

4. 研磨后設備部件結構及精度變化

(1) 研磨后錐孔要大一些，刀柄會上移大約1mm左右，對刀柄鎖緊剛性強度沒有影響。

(2) 對機械手換刀有影響，刀柄上升后，換刀點位置有變化需要移動刀句，使主軸臺升修正密補，如果有機械手卡爪與主軸端面干涉的情況，修磨卡爪（注：修磨量不大，對卡爪機械強度及功能均無影響）。

(3) 主軸錐孔插人檢驗芯棒，表支在檢驗芯棒上，移動Z向300mm全長，經過測量達到設備安裝驗收精度。

(4) 加工試件，經過對比各項精度，幾乎與設備購進安裝時加工精度保持一致。修復后主軸與正常主軸對比如圖3所示。

5. 修復后精度

(1)設備安裝驗收精度（見表2)。