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導(dǎo)航
主軸維修包括

數(shù)控電主軸怎么維修排除故障?

發(fā)布時(shí)間:2021-03-16 17:24:47 點(diǎn)擊率:
電主軸是最近十年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù),它是高速數(shù)控機(jī)床的“核心”部件,它的性能直接決定了機(jī)床的高速加工性能。
由于電主軸是高速精密元件,定期維護(hù)是非常有必要的。電主軸定期維護(hù)如下:
1、電主軸的軸向跳動(dòng)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(dòng)一般要求為0.002mm(2μm),每年檢測2次。
3、電主軸芯棒遠(yuǎn)端(250mm)徑向跳動(dòng)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(shí)伸出的距離為:10.5±0.1mm(以HSK63為例)每年檢測4次。
主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)熱嚴(yán)重的分析及處理過程:
電主軸運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)熱和溫升問題始終是研究的焦點(diǎn)。電主軸單元的內(nèi)部有兩個(gè)主要熱源:一是主軸軸承,另一個(gè)是內(nèi)藏式主電動(dòng)機(jī)。
電主軸單元最凸出的問題是內(nèi)藏式主電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱。由于主電動(dòng)機(jī)旁邊就是主軸軸承,如果主電動(dòng)機(jī)的散熱問題解決不好,還會(huì)影響機(jī)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(gòu),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(dòng)機(jī)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承,也是電主軸的主要熱源之一。當(dāng)前高速電主軸,大多數(shù)采用角接觸陶瓷球軸承。因?yàn)樘沾汕蜉S承具有以下特點(diǎn):
①由于滾珠重量輕,離心力小,動(dòng)摩擦力矩小。
②因溫升引起的熱膨脹小,使軸承的預(yù)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(yùn)轉(zhuǎn)速度高,因此對(duì)主軸軸承的動(dòng)態(tài)、熱態(tài)性能有嚴(yán)格要求。合理的預(yù)緊力,良好而充分的潤滑是保證主軸正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件。
采用油霧潤滑,霧化發(fā)生器進(jìn)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(shí),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(yán)格控制。進(jìn)氣口截面大于前后噴油口截面的總和,排氣應(yīng)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(diǎn):
1、根據(jù)電主軸的損壞情況,測量靜態(tài)、動(dòng)態(tài)徑向跳動(dòng)及抬起間隙和軸向竄動(dòng)量。
2、用自制的專用工具拆卸電主軸。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。在實(shí)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(huì)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(huì)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(dá)不到回轉(zhuǎn)精度要求。整個(gè)裝配過程采用專用工具,以消除裝配誤差,保證裝配質(zhì)量。
6、當(dāng)套筒內(nèi)孔變形、圓度超差,或與軸承配合過松時(shí),可采用局部電鍍法進(jìn)行補(bǔ)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(dá)到垂直度要求。此項(xiàng)工作很重要,它的精度會(huì)影響磨床主軸接長桿的徑向跳動(dòng),從而影響到磨削工件的表面粗糙度。
8、裝配后的電主軸進(jìn)行軸向調(diào)整(調(diào)整時(shí)用拉簧秤測量),同時(shí)應(yīng)測量靜態(tài)、動(dòng)態(tài)徑向跳動(dòng)及抬起間隙,直至達(dá)到裝配工藝要求。
9、在機(jī)器實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,排除裝配、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的熱變形等因素的影響,在一定轉(zhuǎn)速下,應(yīng)用動(dòng)平衡儀對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡。
電主軸常見故障的維修分析與排除方法:
1、主軸發(fā)熱
(1)主軸軸承預(yù)緊力過大,造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)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(yù)緊力加以排除。
(2)主軸軸承研傷或損壞,也會(huì)造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)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(huì)造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)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(huì)造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)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、主軸強(qiáng)力切削時(shí)停轉(zhuǎn)
(1)主軸電動(dòng)機(jī)與主軸連接的傳動(dòng)帶過松,造成主軸傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小,強(qiáng)力切削時(shí)主軸轉(zhuǎn)矩不足,產(chǎn)生報(bào)警,數(shù)控機(jī)床自動(dòng)停機(jī)。
故障排除方法:通過重新調(diào)整主軸傳動(dòng)帶的張緊力,加以排除。
(2)主軸電動(dòng)機(jī)與主軸連接的傳動(dòng)帶表面有油,造成主軸傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)帶打滑,強(qiáng)力切削時(shí)主軸轉(zhuǎn)矩不足,產(chǎn)生報(bào)警,數(shù)控機(jī)床自動(dòng)停機(jī)。
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(dòng)機(jī)與主軸連接的傳動(dòng)帶使用過久而失效,造成主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩?zé)o法傳動(dòng),強(qiáng)力切削時(shí)主軸轉(zhuǎn)矩不足,產(chǎn)生報(bào)警,數(shù)控機(jī)床自動(dòng)停機(jī)。
故障排除方法:通過更換新的主軸傳動(dòng)帶加以排除。
(4)主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)誤差過大,強(qiáng)力切削時(shí)主軸振動(dòng)強(qiáng)烈。產(chǎn)生報(bào)警,數(shù)控機(jī)床自動(dòng)停機(jī)。
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、主軸工作時(shí)噪聲過大
(1)主軸部件動(dòng)平衡不良,使主軸回轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)過大,引起工作噪聲。
故障排除方法:需要機(jī)床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對(duì)所有主軸部件重新進(jìn)行動(dòng)平衡檢查與調(diào)試。
(2)主軸傳動(dòng)齒輪磨損,使齒輪嚙合間隙過大,主軸回轉(zhuǎn)時(shí)沖擊振動(dòng)過大,引起工作噪聲。
故障排除方法:需要機(jī)床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對(duì)主軸傳動(dòng)齒輪進(jìn)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(shí)沖擊、振動(dòng)過大,引起工作噪聲。
故障排除方法:需要機(jī)床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對(duì)軸承進(jìn)行檢查、維修或更換。
(4)主軸傳動(dòng)帶松弛或磨損,使主軸回轉(zhuǎn)時(shí)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(dòng)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(dá)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(yùn)動(dòng)到達(dá)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(yùn)動(dòng)到達(dá)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(guān)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(yùn)動(dòng)到達(dá)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。
電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、振動(dòng)小、噪音低、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn),可以減少齒輪傳動(dòng),簡化機(jī)床外形設(shè)計(jì),易于實(shí)現(xiàn)主軸定位,是高速主軸單元中一種理想結(jié)構(gòu)。電主軸作為高速數(shù)控機(jī)床最關(guān)鍵部件,其性能好壞在很大程度上決定了整臺(tái)高速機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)效率,電主軸作為加工中心的核心部件,它將機(jī)床主軸與交流伺服電機(jī)軸合二為一,即將主軸電機(jī)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(dòng)平衡校正,具有良好的回轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性,形成一個(gè)完美的高速主軸單元,也被稱為內(nèi)裝式電主軸,其間不再使用皮帶齒輪傳動(dòng)副,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸系統(tǒng)的“零傳動(dòng)”,通電后轉(zhuǎn)子直接帶動(dòng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)。

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