数控机床主轴轴承温度的检测

数控机床主轴运转过程中，因主轴润滑不足、润滑油太粘稠以及主轴加工、安装等因素，都会引起主轴轴承温度升高。主轴轴承温度过高，会引起材料膨胀，导致机械间隙变小而出现噪音和机械损伤。数控机床可用测量法对主轴轴承温度进行监测。通过测量主轴轴承运转中的温升，来了解主轴轴承是否正常。轴承温度一般限制在温度升高不超过45℃，监测中若发现轴承的温度超过70-80℃，应立即停机检查。

一、安装及接线数控机床可利用热电阻、多通道数字仪表及PLC控制系统的结合，来实现主轴轴承温度的检测。在主轴前、中、后轴承处，安装4个热电阻。PLC控制系统采集4个测量点的温度，来监测不同位置处轴承温升情况。

二、控制要求及原理温度控制系统利用热电阻进行测量点的温度测量，利用多通道数字仪表来显示主轴轴承的温度值。PLC实现参数设定、远程监控、数据存储和报警处理等功能。在实际编程过程中，不需要编写读写PLC寄存器的程序，通过数据定义的方法，在定义了I/O变量后，可直接使用变量名用于系统控制、操作显示、数据记录和报警等。系统设置一个启动按钮来启动控制程序，设置红、绿2个指示灯来显示温度状态。4个测量点的温度在要求范围内，绿灯亮，表示主轴可正常运转；当某一个被测点温度达到上限时，即便主轴转速还未达到要求，则红灯亮，同时数控系统显示器上相对应的轴承报警。操作者将主轴立即停止运转，并根据对应报警号检查主轴轴承对应位置处的状况，从而避免主轴轴承研伤现象。

三、现代PLC具有功能强、集成度高、抗干扰能力强、组态灵活、工作稳定等显著特点，广泛应用于现代工业的自动控制中。PLC可扩展一些智能控制模块，构成不同的控制系统，本文提到的主轴轴承温度的检测就是以PLC为核心的智能温度控制系统，操作方便，可靠性好，具有重要的现实意义。

轴承是高精密物件，而且运输路途遥远，对于进口轴承存放要求非常严格，无论温度，适度，以及包装都是按照规范要求执行的。那么如何才算是科学存放进口轴承呢？

科学的存放轴承，只要贮藏室的相对湿度不超过60%，温度的变化不大，轴承可以很好的长期保存在原包装内。带密封圈或防尘罩的轴承经过长期存放后，轴承内润滑脂的特性可能会受到影响。

在原包装中取出后的轴承，应妥善保护以防止受到腐蚀和污染。 大型滚动轴承正确的存放方式，是把轴承以水平的位置摆放，轴承圈的整个侧面都应受到支承。

如果轴承以垂直的位置摆放，由于轴承圈的厚度相对较小，轴承圈和滚动体的重量可能会导致轴承的永久变形。

科学存放很重要，如果存放不当而导致轴承锈死或是轴承腐蚀，那就不好了，即使没有表面的毁坏现象，那么也有可能在进口轴承运转过程中发生这样那样的故障，所以一定要认真对待轴承的存放。

轴承装配你必须知道的事！

轴承的主要功能是支撑机械旋转体，保证轴和轴上传动件的工作位置和精度，减少摩擦和磨损，并承受载荷。
轴承常用装配方法

1、敲击法：当配合过盈量较小时，可用手锤敲击装入轴承；方法是将铜棒或软铁、套筒放在IBC轴承的内圈或外圈上，用手锤敲击铜棒对称地将IBC轴承均匀装入。

2、顶压法：当配合过盈量较大时，可用压力机压入轴承，压入时必须放上套筒。

3、温差法：当配合过盈量很大时，可用温差法装配，IBC轴承的温差法装配，在检修时经常使用热装装配的方法，加热方法是用电加热器、油浴加热，其中电加热器现场使用非常广泛。

轴承装配时的常见问题及关健环节

1、热装装配前的准备

零件的配合尺寸、直径、凸台、圆根、倒角等要复检无误，配合表面要处理干净。带键零件的平键要事先按轴和孔的键槽修配好并固定到轴上。对于斜键或切向键的要利用导向键以确保键槽的相互位置。热装前要将挡圈、垫片等部件修配和试装无误，校验合格后装配。

热装前找正，同时作刻线标记和方向指示标记。装配表面涂以润滑油，以减少装入时的摩擦阻力。热装前制作测量尺，用以测量和确认加热工件是否加热到了装配条件，尺子要满足使用轻便和不易变形的条件，可以在距热源较远处精确测得被测部位的热胀状况。

尺子可以用金属棒或金属板制作，实际尺寸应等于被测部位直径公称尺寸加配合处的最大过盈加装配时必须的最小间隙。

加热零件热透后，测量尺子能自由通过，并经复检确认测得结果准确无误时，才能终止加热，进行IBC轴承热装配操作。
2、热装操作时需注意的问题

必须悬挂或用支架或隔栅垫起，不可与箱底直接接触，零件的配合表面必须全部浸没在油中，以免受热不均。油面要低于油箱边缘100mm以上，油箱周围应排除易燃物，做好防火措施。

加热时要时时注意检测油温的上升，严格控制油温不能超过用油的闪点，以免引起火灾。IBC轴承零件的加热和保温时间与零件的壁厚、材质、表面积和加热方式有关，一般可按10mm需10min的加热时间；每厚40mm需10min的保温时间。
达到热装条件后，要立即进行热装。与热装零件有关的零件，应完全冷却到正常温度后再装配，特殊零件除外。
3、热装装备中消除轴向间隙的方法

在热装后，由于冷却收缩的结果往往都会在轮与轴的轴向定位台肩处出现轴向间隙，实质是装配没到位，定位不可靠现象。因此要在热装中消除间隙。一般采用撞击法、螺栓拉紧法、压重物法。

电机是企业设备系统中重要且必不可少的传动设备。由于数量较大，因此损坏的概率也较大。常见问题有轴承位磨损、端盖轴承室磨损，线圈老化等。问题一旦发生如不及时解决，不仅轴承寿命、线圈保护套等受到影响，更重的是对企业的连续生产造成重大隐患，甚至导致连续化生产中断或停产。

下面我们来结合一个案例来重点介绍电机轴承位、端盖磨损的原因分析和更加可靠、及时的解决方案。

磨损原因通常有以下几个方面：

1、设备受安装、检修、润滑等不规范、不及时、不到位等原因造成设备快损磨损；

2、受震动，压力、冲击等力的影响，造成配合部件的冲击磨损；由于金属材料强度较高，退让性较差，长期运行必然造成间隙的不断增大，因此磨损、裂纹、断裂等现象就有可能发生；

3、制造质量不高，热处理达不到要求等造成磨损，严重时轴头折断。

传统解决方法如电焊后机加工、镶嵌轴套、喷涂、打麻点、报废等，这些方法虽在一定程度上应对了生产的需要，但都无法从根本上解决问题，而且对安全连续生产还埋下了隐患，如高温变形、裂纹等。

冷焊工艺是电机轴承位，端盖等磨损部位修复的一个非常好的修复方案。

冷焊技术的工作原理： 输入220V电压，经变压、整流、虑波R-L-C系统，在输出端形成高电流（3000A）、低电压（3V），使得在虚拟回路的基材与补材之间产生巨大电阻值，产生高热（1800~2200℃），完成熔化焊点所需热能的一次智能输出。因端子输出的作用时间极短，使得95%的热量用于熔化工件微区，剩余5%的热量在ms极时间内导散，所以微区以外保持冷态，无热变形，是常温焊补。

冷焊的特点：

1、基体与补材之间为冶金结合，结合牢固、致密；

2、常温焊补，基体不发热，不产生热变形，不出现裂纹，无退火软化、无硬点现象，无应力集中现象；

3、修复后可进行各种机械加工及喷砂处理等，不影响机械加工性能；

4、可现场不解体修复，因焊后修整量小，手工研磨即可达到使用要求。

下面是一个矿用的瓦斯泵轴承位置的磨损案例：

轴的直径是120mm，磨损量里侧约直径1mm，外侧60s，因磨损量较大采用冷焊工艺。

修复过程分析：首先，对表面进行清洗除油去锈处理。焊补底层至关重要，根据缺损量选择底层材质。

其次，轴承位磨损有偏磨现像，要随形焊补，尺寸不同的位置，焊补量相应的增加或减少。为保证后期研磨精度，焊补过程中坑洼或突起的部位要填平或打磨掉，使表层焊补平整；

再次，手工研磨，沿轴面做弧面研磨，根据侧边基准保证修复后为同心整圆，并保持原有的垂直度，使修复完成后的轴线在同一平面。根据轴承的尺寸要求，修复后的公差控制在双边0.02mm,并保证光洁度。

结语：泵轴修复后轴的硬度与基准位置相吻合，全部在HRC40以上，修补部位硬度高，耐磨性好，泵轴没有受到任何因焊补带来的影响。由于现场修补仅用了三天时间，既节省了时间和成本，也降低了因拆装而产生的配合上的隐患。

轴承外观检查注意事项

在使用轴承的时候，我们首先要检查轴承的外观，以判断是不是符合我们所要求的标准。下面大家一起来分享应该检查那些部分。轴承的检查应该在散光灯下进行，对轴承的外表、裂痕等部位进行仔细的观察。

诸如原材料裂纹，锻造裂纹、热处理裂纹和磨削裂纹等，这些裂纹在以后轴承的运转过程中，将成为应力集中源而迅速扩大，造成轴承破裂，对轴承寿命和工作安全性影响极大。事实上，对于重要用途的轴承，轴承厂已对其组成零件进行100％磁力或射线探伤检查。

诸如磨伤，划伤、压伤、碰伤等，都会造成轴承安装不良，引起偏载和应力集中，造成旋转精度和使用寿命的下降。锈蚀、黑皮和麻点后两种是容易储存水分和污物的缺陷，最容易发展成锈蚀。而锈蚀则是导致安装不良、早期磨损和疲劳的污染源，严重的锈蚀会使轴承报废。

起皮和折叠，这两种缺陷的局部与基体金属结合不牢，而且其周围往往不同程度地存在着脱碳或贫碳现象，材料容易崩落、压凹或磨耗，对轴承寿命和精度很不利。

保持架的铆接或焊接质量，主要观察铆钉头是否偏位、歪斜、松弛、缺肉或“双眼皮’，焊接的位置是否正确，焊点过大还是过小，有否焊接不牢或焊接过度引起卡住滚动体现象，某些保持架的压坡、收边，敛缝和凿口的质量是否保证，滚动体是否能不落出保持架并能回转自如，这些要点如不合要求，小则造成轴承噪声和旋转精度降低，大则可能发生保持架散架，造成机械故障或事故。

以上检查时如有发现，该轴承同样不予验收。另外如打字质量不佳，如字迹模糊、损坏，都应认为次品，严重者也可不予验收。再则轴承装配表面规定不得有肉眼可见的烧伤(退火痕迹)。

滑动轴承和滚动轴承装配知识小结

1、滑动轴承的装配

滑动轴承是一种滑动摩擦性质的轴承，特点是工作平稳、可靠噪声小、能承受重载荷和较大的冲击载荷，根据结构形式不同可分为整体式、剖分式和瓦块式等。

(1)整体式滑动轴承的装配

整体式滑动轴承俗称轴套，也是滑动轴承中最简单的一种形式，主要采用压入和锤击的方法来装配，特殊场合采用热装法，多数轴套是用铜或铸铁制成，装配时应细心，可用木锤或锤子垫木块击打的方法装配，过盈尺寸公差较大时则用压力机压入。无论敲入或压入都必须防止倾斜，装配后，油槽和油孔应处在所要求的位置。

装配后变形的轴承，应进行内孔修整，尺寸较小的可用铰刀削，尺寸较大的则用刮削。同时注意控制与轴的配合间隙在公差范围内，为防止轴套工作时转动，轴套和箱体的接触面上装有定位销或骑缝螺钉。由于箱体和轴套材料硬度不一样钻孔时，很容易使钻头偏向软材料一边，解决方法：一是钻孔前用样冲靠硬材料一边冲孔，二是用短钻头，以增加钻孔时钻头的钢性。

(2)剖分式轴承的装配

剖分式轴承又称对开轴承，具有结构简单，调整和拆卸方便的特点，在轴瓦上镶上两块轴瓦，在接合处用垫片来调整出合理的间隙。

①轴瓦与轴承体的装配
上下两轴瓦与轴承体内孔的接触必须良好，如不符合要求以厚壁轴瓦的轴承体内孔为基准，刮研轴瓦背部，同时应使轴瓦的两端台阶紧靠轴承体两端。薄壁瓦只要使轴瓦的中分面比轴承体的中分面高出0.1mm左右即可，不必修刮。

②轴瓦安装在轴承体中，无论径向或轴向都不允许有位移，通常用轴瓦两端的台阶来止动定位或定位销定位。

③轴瓦的配刮

对开式轴瓦一般都用与其相配的轴研点，一般都是先刮下轴瓦，然后再刮上轴瓦，为了提高效率在刮下轴瓦时可不装上轴承瓦及盖，当下轴瓦的接触点基本符合要求时，再将上轴瓦及上盖压紧，并在刮研上轴瓦时，进一步修正下轴瓦的接触点。配刮时轴的松紧程度可随刮削次数的增加，通过改变垫片厚度调整。当轴承盖紧固后，轴能轻松地转动而无明显间隙，接触点符合要求即配刮完成。

④轴承间隙的测量

轴承间隙的大小可通过中分面处的垫片调整，也可通过直接修刮轴瓦获得。测量轴承间隙通常采用压铅法，取几段直径大于轴承间隙的铅丝，放在轴颈和中分面上，然后拧紧螺母使中分面压紧，再拧下螺母，取下轴承盖，细心取出被压扁铅丝，每取一段使千分尺测出厚度，根据铅丝的平均厚度就可以知道轴承间隙。一般轴承的间隙应为轴直径的1.5‰-2.5‰(mm)，直径较大时取较小的间隙值。如轴直径是60mm的轴承间隙应在0.09-0.15mm之间。

2、滚动轴承的装配

滚动轴承具有摩擦小、轴向尺寸小、更换方便、维护简单等优点。

(1)装配的技术要求

①滚动轴承标有代号的端面应装在可见方向，以便更换时查对。

②轴颈或壳体孔台阶处的圆弧半径应小于轴承上相对应处的圆弧半径。

③轴承装配在轴上和壳体孔中后，应没有歪斜现象。

④在同轴的两个轴承中，必须有一个随轴热胀时产生轴移动。

⑤装配滚动轴承时，必须严格防止污物进入轴承内。

⑥装配后的轴承，须运转灵活、噪声小、工作温度一般不宜超过65℃.

(2)装配方法

装配轴承时，最基本要求是要使加的轴向力，直接作用在所装轴承的套圈的端面上(装在轴上时，使加的轴向力要直接作用在内圈上，装在孔上时使加的作用力要直接作用在外圈上)。尽量不影响滚动体。装配的方法有锤击法、压力机装配法、热装法、冷冻装配法等。

① 锤击法

用锤子垫上紫铜棒以及一些比较软的材料后再锤击的方法，要注意不要使铜末等异物落入轴承滚道内，不要直接用锤子或冲筒直接敲打轴承的内外圈，以免影响轴承的配合精度或造成轴承损坏。

②螺旋压力机或液压机装配法

对于过盈公差较大的轴承，可以用螺旋压力机或液压机装配。在压前要将轴和轴承放平，并涂上少许润滑油，压入速度不宜过快，轴承到位后要迅速撤去压力，防止损坏轴承或轴。

③热装法

热装法是将轴承放在油中加热到80℃-100℃，使轴承内孔胀大后套装到轴上，可防止轴和轴承免受损伤。对于带防尘盖和密封圈，内部已充满润滑脂的轴承不适用热装法。

(3)圆锥滚子轴承间隙是装配后调整的，主要方法有用垫片调整、用螺钉调整、用螺母调整等。

(4)装配推力球轴承时，应首先区分出紧环和松环，紧环的内径直径略小点，装配后的紧环与轴在工作时是保持相对静止的，它总是靠在轴的台阶或孔端面处，否则轴承将失去滚动作用而加速磨损。