加工中心主軸維修都有哪些要點及維修工藝？

發(fā)布時間：2018-11-16 11:06:58點擊率：

加工中心有不同的主軸形式，常用的有三種，分別是皮帶式主軸、直結式主軸、電主軸。

1、加工中心皮帶式主軸
皮帶式主軸用途非常廣泛，小到小型加工中心，大到大型立式加工中心和龍門加工中心。皮帶式主軸轉速一般不會超過8000轉，轉速越大噪音越大，但是皮帶式主軸力度比較大，非常適合重切削，所以被廣泛的用于大型的加工中心之中。
2、加工中心直結式主軸
直結式主軸在高速加工中心和鉆攻中心用得比較多，通常轉速都能達到12000轉。轉速和切削力成一個反比函數，基本上轉速越大切削力越小，所以直結式主軸切削力是不如皮帶式主軸的。皮帶式主軸勝在更加穩(wěn)定，加工一些對表面光潔度要求高的工件有很大的優(yōu)勢。使用直結式主軸的加工中心基本上都是以加工小型零件及產品為主，不做重切削。
3、加工中心電主軸
電主軸相對于以上兩種主軸來說是最新型的主軸，這種主軸轉速非常之高，即使是50000轉也不是什么難事，但是上文也提到，轉速越大切削力度就越小，這種電主軸轉速確實是最快的，但是切削力度卻是最小的，幾乎只能用于銑。國外在電主軸方面可以說是全面領先于國，國外的電主軸最大轉速達到幾十萬也有，這種安裝超高速的電主軸的加工中心被稱為超高速加工中心。但是其實際用處可能還不如直結式主軸。
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，也會造成主軸回轉時阻力過大，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
（1）主軸電動機與主軸連接的傳動帶過松，造成主軸傳動轉矩過小，強力切削時主軸轉矩不足，產生報警，數控機床自動停機。
故障排除方法：通過重新調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，強力切削時主軸轉矩不足，產生報警，數控機床自動停機。
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，造成主軸電動機轉矩無法傳動，強力切削時主軸轉矩不足，產生報警，數控機床自動停機。
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、調整過松或磨損，造成主軸電動機轉矩傳動誤差過大，強力切削時主軸振動強烈。產生報警，數控機床自動停機。
故障排除方法：通過調整、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，使主軸回轉時振動過大，引起工作噪聲。
故障排除方法：需要機床生產廠家的專業(yè)人員對所有主軸部件重新進行動平衡檢查與調試。
（2）主軸傳動齒輪磨損，使齒輪嚙合間隙過大，主軸回轉時沖擊振動過大，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，使主軸回轉間隙過大，回轉時沖擊、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，使主軸回轉時摩擦過大，引起工作噪聲。
故障排除方法：通過調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，頂撞到主軸抓刀、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。
電主軸高速旋轉時發(fā)熱嚴重的分析及處理過程：
電主軸運轉中的發(fā)熱和溫升問題始終是研究的焦點。電主軸單元的內部有兩個主要熱源：一是主軸軸承，另一個是內藏式主電動機。
電主軸單元最突出的問題是內藏式主電動機的發(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)冷卻結構，分外循環(huán)和內循環(huán)兩種，冷卻介質可以是水或油，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核心支撐，也是電主軸的主要熱源之一。當前高速電主軸，大多數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、用自制的專用工具拆卸電主軸。清洗并測量轉子擺差和磨損情況。
3、選配軸承。每組軸承的內孔及外徑的一致性誤差均要≤0.002~0.003mm，與套筒的內孔保持0.004~0.008mm的間隙；與主軸保持0.0025~0.005mm的間隙。電主軸維修認準機械，在實際操作中，以雙手大拇指能將軸承推入套筒的配合為最好。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，否則達不到回轉精度要求。整個裝配過程采用專用工具，以消除裝配誤差，保證裝配質量。
6、當套筒內孔變形、圓度超差，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整（調整時用拉簧秤測量），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、在機器實際運轉條件下，排除裝配、機器運轉時的熱變形等因素的影響，在一定轉速下，應用動平衡儀對轉子進行動平衡。
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。
加工中心（英文縮寫為CNC全稱為ComputerizedNumericalControl）：是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的多功能數控機床。工件在加工中心上經一次裝夾后，數字控制系統(tǒng)能控制機床按不同工序，自動選擇和更換刀具，自動改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其他輔助機能，依次完成工件幾個面上多工序的加工。并且有多種換刀或選刀功能，從而使生產效率大大提高。

軸順精密機械有限公司是一家高端主軸維修服務商,專業(yè)在東莞、昆山以及國內外進行機械主軸維修及電主軸維修服務。
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