電主軸高速旋轉(zhuǎn)發(fā)熱的故障維修

  故障現(xiàn)象:主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)熱嚴(yán)重分析及處理過程: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(zhǎng)。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(rùn)滑是保證主軸正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件。采用油霧潤(rùn)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(rùn)滑油霧在充分潤(rùn)滑軸承的同時(shí)，還帶走了大量的熱量。前后軸承的潤(rùn)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)。

  高速電主軸常見故障的分析與排除

  故障現(xiàn)象 檢查、調(diào)整與判斷方法 故障排除方法

  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。 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。 可以通過更換新軸承加以排除。

  （3）主軸潤(rùn)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。 通過清洗主軸箱，重新?lián)Q油加以排除。

  （4）主軸軸承潤(rùn)滑油脂耗盡或潤(rùn)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。 通過重新涂抹潤(rùn)滑脂加以排除。

  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)。 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)。 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)。 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)。 通過調(diào)整、更換離合器或聯(lián)軸器加以排除。

  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。 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。 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。 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。 通過調(diào)整或更換傳動(dòng)帶加以排除。

  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。 通過調(diào)整碟形彈簧行程長(zhǎng)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。 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。 通過更換新碟形彈簧加以排除。

  （4）刀柄上拉釘過長(zhǎng)，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。 通過調(diào)整或更換拉釘，并正確安裝加以排除。

  刀具夾緊后不能松開 （1）松刀液壓缸壓力和行程不夠。 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。 通過調(diào)整碟形彈簧上的螺母，減小彈簧壓合量加以排除。