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加工中心主軸的常見故障分析

發(fā)布時間:2017-01-12 12:00:15點擊率:

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  加工中心是高速、高精密、高自動化、結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜的先進(jìn)加工設(shè)備,在現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用,一旦發(fā)生故障,極大的影響企業(yè)的生產(chǎn)效率,雖然加工中心都具有著很好的故障自診功能,在加工中心發(fā)生故障時大部分都會有報警信息提示,但有時候加工中心的故障是綜合形式的,沒有報警信息,無法區(qū)分是機(jī)械問題、電氣問題,還是液氣壓問題、CNC系統(tǒng),需要維修人員具有較多的知識和綜合判斷能力和豐富的維修經(jīng)驗。本文主軸維修廠家根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗,對加工中心常見的主軸故障進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并提出了相應(yīng)的維修措施,為加工中心的維修和維護(hù)提供了有效的借鑒。

加工中心的主軸通常使用伺服調(diào)速電動機(jī)調(diào)速,其結(jié)構(gòu)相對簡單,但是加工中心有刀具自動夾、和切屑自動清除裝置以及主軸準(zhǔn)停裝置,常見的主軸故障也多發(fā)生在這些部位,下面主軸維修廠家軸順對其進(jìn)行具體的分析。

一、主軸發(fā)熱、旋轉(zhuǎn)精度下降問題

故障發(fā)生的現(xiàn)象:加工出來的工件孔精度偏低,圓柱度很差,主軸發(fā)熱很快,加工噪聲很大。

故障原因分析:經(jīng)過對機(jī)床主軸長期觀察可以確定,機(jī)床主軸的定心錐孔在多次換刀過程中受到損傷,主要損傷原因是使用過程中換刀的拔、插到失誤,損傷了主軸定心孔的錐面,仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)主軸部件的故障原因有四點:

(1)主軸軸承的潤滑脂不合要求,混有粉塵雜質(zhì)和水分,這些雜質(zhì)主要來源于該加工中心用的沒有經(jīng)過精餾和干燥的壓縮空氣,在氣動清屑時,粉塵和水氣進(jìn)入到主軸軸承的潤滑脂內(nèi),導(dǎo)致主軸軸承潤滑不好,產(chǎn)生大量熱河噪聲;

(2)主軸內(nèi)用于定位刀具的錐形孔定位面上有損傷,導(dǎo)致主軸的錐面和刀柄的錐面不能完美配合,加工的孔出現(xiàn)微量偏心;

(3)主軸的前軸承預(yù)緊力下降,導(dǎo)致軸承的游隙變大;

(4)主軸內(nèi)部的自動夾緊裝置的彈簧疲勞失效,刀具不能完整拉緊,偏離了原本位置。

針對以上原因,故障處理措施:

(1)更換主軸的前端軸承,使用合格的潤滑脂,并調(diào)整軸承游隙;

(2)將主軸內(nèi)錐形孔定位面研磨合格,用涂色法檢測保證與刀柄的接觸面不低于90%;

(3)更換夾緊裝置的彈簧,調(diào)整軸承的預(yù)緊力。

除此之外,在操作過程中要經(jīng)常檢查主軸的軸孔、刀柄的清潔和配合狀況,要增加空氣精濾和干燥裝置,要合理安排加工工藝,不可使機(jī)器超負(fù)荷工作。

二、加工中心的主軸部件的拉桿鋼球損壞問題

故障發(fā)生的現(xiàn)象:主軸內(nèi)刀具自動夾緊機(jī)構(gòu)的拉桿鋼球經(jīng)常損壞,刀具的刀柄尾部錐面也經(jīng)常損壞。

故障原因分析:經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),主軸松刀動作與機(jī)械手拔刀動作不協(xié)調(diào),具體原因是限位開關(guān)安裝在增壓氣缸的尾部,在氣缸的**動作到位時,增壓缸的**不能及時到位,導(dǎo)致在夾緊結(jié)構(gòu)的機(jī)械手還未完全松開時就進(jìn)行了暴力拔刀,嚴(yán)重?fù)p壞了拉桿鋼球和拉緊螺釘。

故障處理措施:對油缸和氣缸進(jìn)行清洗,更換密封環(huán),調(diào)整壓強(qiáng),使兩者動作協(xié)調(diào)一致,同時定期對氣液增壓缸進(jìn)行檢查,及時消除安全隱患。

三、主軸部件的定位鍵損壞問題

故障發(fā)生的現(xiàn)象:換刀聲音較大,主軸前端撥動刀柄旋轉(zhuǎn)的定位鍵發(fā)生局部變形。

故障原因分析:經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),換刀過程中的巨大聲響發(fā)生在機(jī)械手插刀階段,原因是主軸準(zhǔn)停位置有誤差問題以及主軸換刀的參考點發(fā)生漂移問題。加工中心通常采用霍爾元件進(jìn)行定向檢測,霍爾元件的固定螺釘在長時間使用后出現(xiàn)了松動,導(dǎo)致機(jī)械手插刀時刀柄的鍵槽沒有對準(zhǔn)主軸上的定位鍵,故而會撞壞定位鍵;而主軸換刀的參考點發(fā)生漂移可能是CNC系統(tǒng)的電路板發(fā)生接觸不良、電氣參數(shù)變化、接近開關(guān)固定松動等,參考點漂移導(dǎo)致刀柄**到主軸錐孔時,錐面直接撞擊定心錐孔,產(chǎn)生異響。

故障處理措施:調(diào)整霍爾元件的安裝位置,并加防松膠緊固,同時調(diào)整換刀參考點,更換主軸前端的定位鍵。除此之外,在加工中心使用過程中要定期檢查主軸準(zhǔn)停位置和主軸換刀參考點的位置變化,發(fā)生異?,F(xiàn)象要及時檢查。

除此之外,主軸維修廠家軸順發(fā)現(xiàn)加工中心還會發(fā)生一些其他的故障,在進(jìn)行維修時,要本著先外圍后內(nèi)部、先軟件后硬件、先機(jī)械后電氣的原則,根據(jù)加工中心的相關(guān)資料和加工工藝,對故障進(jìn)行仔細(xì)的檢查,逐步縮小故障范圍,最后確定故障原因,在可行的范圍內(nèi)提出處理措施并記錄下來供以后維修使用。

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