數(shù)控銑床主軸維修有哪些要點？

時間：2021-01-27作者：成都三貓科技有限公司瀏覽：171

數(shù)控銑床主軸維修有哪些要點：
數(shù)控銑床又稱CNC（ComputerNumericalControl）銑床。意思是用電子計數(shù)字化信號控制的銑床。數(shù)控銑床是在一般銑床的基礎上發(fā)展起來的一種自動加工設備，兩者的加工工藝基本相同，結(jié)構也有些相似。數(shù)控銑床有分為不帶刀庫和帶刀庫兩大類。其中帶刀庫的數(shù)控銑床又稱為加工中心。
電主軸常見故障的維修分析與排除方法：
1、電主軸發(fā)熱
（1）主軸軸承預緊力過大，造成主軸回轉(zhuǎn)時摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高。
故障排除方法：可以通過重新調(diào)整主軸軸承預緊力加以排除。
（2）主軸軸承研傷或損壞，也會造成主軸回轉(zhuǎn)時摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高。
故障排除方法：可以通過更換新軸承加以排除。
（3）主軸潤滑油臟或有雜質(zhì)，也會造成主軸回轉(zhuǎn)時阻力過大，引起主軸溫度升高。
故障排除方法：通過清洗主軸箱，重新?lián)Q油加以排除。
（4）主軸軸承潤滑油脂耗盡或潤滑油脂過多，也會造成主軸回轉(zhuǎn)時阻力、摩擦過大，引起主軸溫度升高。
故障排除方法：通過重新涂抹潤滑脂加以排除。
2、電主軸強力切削時停轉(zhuǎn)
（1）主軸電動機與主軸連接的傳動帶過松，造成主軸傳動轉(zhuǎn)矩過小，強力切削時主軸轉(zhuǎn)矩不足，產(chǎn)生報警，數(shù)控機床自動停機。
故障排除方法：通過重新調(diào)整主軸傳動帶的張緊力，加以排除。
（2）主軸電動機與主軸連接的傳動帶表面有油，造成主軸傳動時傳動帶打滑，強力切削時主軸轉(zhuǎn)矩不足，產(chǎn)生報警，數(shù)控機床自動停機。
故障排除方法：通過用汽油或酒精清洗后擦干凈加以排除。
（3）主軸電動機與主軸連接的傳動帶使用過久而失效，造成主軸電動機轉(zhuǎn)矩無法傳動，強力切削時主軸轉(zhuǎn)矩不足，產(chǎn)生報警，數(shù)控機床自動停機。
故障排除方法：通過更換新的主軸傳動帶加以排除。
（4）主軸傳動機構中的離合器、聯(lián)軸器連接、調(diào)整過松或磨損，造成主軸電動機轉(zhuǎn)矩傳動誤差過大，強力切削時主軸振動強烈。產(chǎn)生報警，數(shù)控機床自動停機。
故障排除方法：通過調(diào)整、更換離合器或聯(lián)軸器加以排除。
3、電主軸工作時噪聲過大
（1）主軸部件動平衡不良，使主軸回轉(zhuǎn)時振動過大，引起工作噪聲。
故障排除方法：需要機床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對所有主軸部件重新進行動平衡檢查與調(diào)試。
（2）主軸傳動齒輪磨損，使齒輪嚙合間隙過大，主軸回轉(zhuǎn)時沖擊振動過大，引起工作噪聲。
故障排除方法：需要機床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對主軸傳動齒輪進行檢查、維修或更換。
（3）主軸支承軸承拉毛或損壞，使主軸回轉(zhuǎn)間隙過大，回轉(zhuǎn)時沖擊、振動過大，引起工作噪聲。
故障排除方法：需要機床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對軸承進行檢查、維修或更換。
（4）主軸傳動帶松弛或磨損，使主軸回轉(zhuǎn)時摩擦過大，引起工作噪聲。
故障排除方法：通過調(diào)整或更換傳動帶加以排除。
4、刀具無法夾緊
（1）碟形彈簧位移量太小，使主軸抓刀、夾緊裝置無法到達正確位置，刀具無法夾緊。
故障排除方法：通過調(diào)整碟形彈簧行程長度加以排除。
（2）彈簧夾頭損壞，使主軸夾緊裝置無法夾緊刀具。
故障排除方法：通過更換新彈簧夾頭加以排除。
（3）碟形彈簧失效，使主軸抓刀、夾緊裝置無法運動到達正確位置，刀具無法夾緊。
故障排除方法：通過更換新碟形彈簧加以排除。
（4）刀柄上拉釘過長，**撞到主軸抓刀、夾緊裝置，使其無法運動到達正確位置，刀具無法夾緊。
故障排除方法：通過調(diào)整或更換拉釘，并正確安裝加以排除。
5、刀具夾緊后不能松開
（1）松刀液壓缸壓力和行程不夠。
故障排除方法：通過調(diào)整液壓力和行程開關位置加以排除。
（2）碟形彈簧壓合過緊，使主軸夾緊裝置無法完全運動到達正確位置，刀具無法松開。
故障排除方法：通過調(diào)整碟形彈簧上的螺母，減小彈簧壓合量加以排除。
電主軸高速旋轉(zhuǎn)時發(fā)熱嚴重的分析及處理過程：
電主軸運轉(zhuǎn)中的發(fā)熱和溫升問題始終是研究的焦點。電主軸單元的內(nèi)部有兩個主要熱源：一是主軸軸承，另一個是內(nèi)藏式主電動機。
電主軸單元較**的問題是內(nèi)藏式主電動機的發(fā)熱。由于主電動機旁邊就是主軸軸承，如果主電動機的散熱問題解決不好，還會影響機床工作的可靠性。主要的解決方法是采用循環(huán)冷卻結(jié)構，分外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種，冷卻介質(zhì)可以是水或油，使電動機與前后軸承都能得到充分冷卻。
主軸軸承是電主軸的**支撐，也是電主軸的主要熱源之一。當前高速電主軸，大多數(shù)采用角接觸陶瓷球軸承。因為陶瓷球軸承具有以下特點：
①由于滾珠重量輕，離心力小，動摩擦力矩小。
②因溫升引起的熱膨脹小，使軸承的預緊力穩(wěn)定。
③彈性變形量小，剛度高，壽命長。由于電主軸的運轉(zhuǎn)速度高，因此對主軸軸承的動態(tài)、熱態(tài)性能有嚴格要求。合理的預緊力，良好而充分的潤滑是保證主軸正常運轉(zhuǎn)的必要條件。
采用油霧潤滑，霧化發(fā)生器進氣壓為0.25~0.3MPa，選用20#透平油，油滴速度控制在80~100滴/min。潤滑油霧在充分潤滑軸承的同時，還帶走了大量的熱量。前后軸承的潤滑油分配是非常重要的問題，必須加以嚴格控制。進氣口截面大于前后噴油口截面的總和，排氣應順暢，各噴油小孔的噴射角與軸線呈15o夾角，使油霧直接噴入軸承工作區(qū)。
電主軸維修工藝的要點：
1、根據(jù)電主軸的損壞情況，測量靜態(tài)、動態(tài)徑向跳動及抬起間隙和軸向竄動量。
2、用自制的**工具拆卸電主軸。清洗并測量轉(zhuǎn)子擺差和磨損情況。
3、選配軸承。每組軸承的內(nèi)孔及外徑的一致性誤差均要≤0.002~0.003mm，與套筒的內(nèi)孔保持0.004~0.008mm的間隙；與主軸保持0.0025~0.005mm的間隙。電主軸維修*機械，在實際操作中，以雙手大拇指能將軸承推入套筒的配合為較好。過緊會引起軸承外環(huán)變形，軸承溫升過高，過松則降低磨頭的剛度。
4、軸承的清潔，是保證軸承正常工作及使用壽命的重要環(huán)節(jié)，切勿用壓縮空氣吹轉(zhuǎn)軸承，因壓縮空氣中的硬性微粒會使?jié)L道拉毛。
5、圓錐軸承或角接觸球軸承一定注意軸承安裝方向，否則達不到回轉(zhuǎn)精度要求。整個裝配過程采用**工具，以消除裝配誤差，保證裝配質(zhì)量。
6、當套筒內(nèi)孔變形、圓度**差，或與軸承配合過松時，可采用局部電鍍法進行補償再研磨至要求，軸頸處也可采用此法。
7、電主軸上的圓螺母、油封蓋等零件的端面分別與軸承內(nèi)外環(huán)的端面緊密接觸，因而其螺紋部分與端面的垂直度要求很高，可以采用涂色法檢查接觸情況。若接觸率<80%，可研磨端面，使之達到垂直度要求。此項工作很重要，它的精度會影響磨床主軸接長桿的徑向跳動，從而影響到磨削工件的表面粗糙度。
8、裝配后的電主軸進行軸向調(diào)整（調(diào)整時用拉簧秤測量），同時應測量靜態(tài)、動態(tài)徑向跳動及抬起間隙，直至達到裝配工藝要求。
9、在機器實際運轉(zhuǎn)條件下，排除裝配、機器運轉(zhuǎn)時的熱變形等因素的影響，在一定轉(zhuǎn)速下，應用動平衡儀對轉(zhuǎn)子進行動平衡。
由于電主軸是高速精密元件，定期維護是非常有必要的。電主軸定期維護如下：
1、電主軸的軸向跳動一般要求為0.002mm(2μm)，每年檢測2次。
2、電主軸內(nèi)錐孔的徑向跳動一般要求為0.002mm(2μm)，每年檢測2次。
3、電主軸芯棒遠端(250mm)徑向跳動一般要求為：0.012mm(12μm)，每年檢測2次。
4、蝶形彈簧的漲緊力要求為：16~27KN(以HSK63為例)每年檢測2次。
5、拉刀桿松刀時伸出的距離為：10.5±0.1mm(以HSK63為例)每年檢測4次。
電主軸具有結(jié)構緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪音低、響應快等優(yōu)點，可以減少齒輪傳動，簡化機床外形設計，易于實現(xiàn)主軸定位，是高速主軸單元中一種理想結(jié)構。電主軸作為高速數(shù)控機床較關鍵部件，其性能好壞在很大程度上決定了整臺高速機床的加工精度和生產(chǎn)效率，電主軸作為加工中心的**部件，它將機床主軸與交流伺服電機軸合二為一，即將主軸電機的定子、轉(zhuǎn)子直接裝入主軸組件的內(nèi)部，并經(jīng)過精確的動平衡校正，具有良好的回轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性，形成一個**的高速主軸單元，也被稱為內(nèi)裝式電主軸，其間不再使用皮帶齒輪傳動副，從而實現(xiàn)機床主軸系統(tǒng)的“零傳動”，通電后轉(zhuǎn)子直接帶動主軸運轉(zhuǎn)。
數(shù)控銑床銑頭部分由有級（或無級）變速箱和銑頭兩個部件組成。銑頭主軸支承在高精度軸承上．保證主軸具有高回轉(zhuǎn)精度和良好的剛性；主軸裝有快速換刀螺母，**錐采用1$0505錐度；主軸采用機械無級變速，其調(diào)節(jié)范圍寬，傳動平穩(wěn)，操作方便。剎車機構能使主軸迅速制動，可節(jié)省輔助時間，剎車時通過制動手柄撐開止動環(huán)使主軸立即制動。啟動主電動機時，應注意松開主軸制動手柄。銑頭部件還裝有伺服電機、內(nèi)齒帶輪、滾珠絲杠副及主軸套簡，它們形成垂直方向（z方向）進給傳動鏈，使主軸作垂向直線運動。 


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