❶ 加工中心主軸維修都有哪些要點
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,所以被廣泛的用於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鑽攻中心用得比較多,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定,加工一些對表面光潔度要求高的工件有很大的優勢。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
電主軸相對於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轉也不是什麼難事,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,幾乎只能用於銑。國外在電主軸方面可以說是全面領先於國,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,重新換油加以排除。
(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:通過重新塗抹潤滑脂加以排除。
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後擦乾凈加以排除。
(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、更換離合器或聯軸器加以排除。
3、電主軸工作時雜訊過大
(1)主軸部件動平衡不良,使主軸回轉時振動過大,引起工作雜訊。
故障排除方法:需要機床生產廠家的專業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,引起工作雜訊。
故障排除方法:需要機床生產廠家的專業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,引起工作雜訊。
故障排除方法:需要機床生產廠家的專業人員對軸承進行檢查、維修或更換。
(4)主軸傳動帶鬆弛或磨損,使主軸回轉時摩擦過大,引起工作雜訊。
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,並正確安裝加以排除。
5、刀具夾緊後不能松開
(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熱嚴重的分析及處理過程:
電主軸運轉中的發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熱。由於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。主要的解決方法是採用循環冷卻結構,分外循環和內循環兩種,冷卻介質可以是水或油,使電動機與前後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,大多數採用角接觸陶瓷球軸承。因為陶瓷球軸承具有以下特點:
①由於滾珠重量輕,離心力小,動摩擦力矩小。
②因溫升引起的熱膨脹小,使軸承的預緊力穩定。
③彈性變形量小,剛度高,壽命長。由於電主軸的運轉速度高,因此對主軸軸承的動態、熱態性能有嚴格要求。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。
採用油霧潤滑,霧化發生器進氣壓為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。前後軸承的潤滑油分配是非常重要的問題,必須加以嚴格控制。進氣口截面大於前後噴油口截面的總和,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。
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、動態徑向跳動及抬起間隙和軸向竄動量。
2、用自製的專用工具拆卸電主軸。清洗並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。電主軸維修認准機械,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節,切勿用壓縮空氣吹轉軸承,因壓縮空氣中的硬性微粒會使滾道拉毛。
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。整個裝配過程採用專用工具,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,可採用局部電鍍法進行補償再研磨至要求,軸頸處也可採用此法。
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,可以採用塗色法檢查接觸情況。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、裝配後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、動態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。
由於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後,數字控制系統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。並且有多種換刀或選刀功能,從而使生產效率大大提高。
❷ cnc加工中心主軸維修都有哪些方法
加工中心是從數控銑床發展而來的。與數控銑床的最大區別在於加工中心具有自動交換加工刀具的能力,通過在刀庫上安裝不同用途的刀具,可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸上的加工刀具,實現多種加工功能。
機械主軸常見故障的維修處理措施:
1、主軸發熱、旋轉精度下降問題
故障發生的現象:加工出來的工件孔精度偏低,圓柱度很差,主軸發熱很快,加工雜訊很大。
故障原因分析:經過對機床主軸長期觀察可以確定,機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,維修機械主軸認准機械,專業品質保障,仔細分析後發現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,混有粉塵雜質和水分,這些雜質主要來源於該加工中心用的沒有經過精餾和乾燥的壓縮空氣,在氣動清屑時,粉塵和水氣進入到主軸軸承的潤滑脂內,導致主軸軸承潤滑不好,產生大量熱河雜訊;
(2)主軸內用於定位刀具的錐形孔定位面上有損傷,導致主軸的錐面和刀柄的錐面不能完美配合,加工的孔出現微量偏心;
(3)主軸的前軸承預緊力下降,導致軸承的游隙變大;
(4)主軸內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,並調整軸承游隙;
(2)將主軸內錐形孔定位面研磨合格,用塗色法檢測保證與刀柄的接觸面不低於90%;
(3)更換夾緊裝置的彈簧,調整軸承的預緊力。
除此之外,在操作過程中要經常檢查主軸的軸孔、刀柄的清潔和配合狀況,要增加空氣精濾和乾燥裝置,要合理安排加工工藝,不可使機器超負荷工作。
2、加工中心的主軸部件的拉桿鋼球損壞問題
故障發生的現象:主軸內刀具自動夾緊機構的拉桿鋼球經常損壞,刀具的刀柄尾部錐面也經常損壞。
故障原因分析:經研究發現,主軸松刀動作與機械手拔刀動作不協調,具體原因是限位開關安裝在增壓氣缸的尾部,在氣缸的活塞動作到位時,增壓缸的活塞不能及時到位,導致在夾緊結構的機械手還未完全松開時就進行了暴力拔刀,嚴重損壞了拉桿鋼球和拉緊螺釘。
故障處理措施:對油缸和氣缸進行清洗,更換密封環,調整壓強,使兩者動作協調一致,同時定期對氣液增壓缸進行檢查,及時消除安全隱患。
3、主軸部件的定位鍵損壞問題
故障發生的現象:換刀聲音較大,主軸前端撥動刀柄旋轉的定位鍵發生局部變形。
故障原因分析:經過研究發現,換刀過程中的巨大聲響發生在機械手插刀階段,原因是主軸准停位置有誤差問題以及主軸換刀的參考點發生漂移問題。加工中心通常採用霍爾元件進行定向檢測,霍爾元件的固定螺釘在長時間使用後出現了松動,導致機械手插刀時刀柄的鍵槽沒有對准主軸上的定位鍵,故而會撞壞定位鍵;機械主軸維修認准,而主軸換刀的參考點發生漂移可能是CNC系統的電路板發生接觸不良、電氣參數變化、接近開關固定松動等,參考點漂移導致刀柄插入到主軸錐孔時,錐面直接撞擊定心錐孔,產生異響。
故障處理措施:調整霍爾元件的安裝位置,並加防松膠緊固,同時調整換刀參考點,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准停位置和主軸換刀參考點的位置變化,發生異常現象要及時檢查。
機械主軸的保養:
降低軸承的工作溫度,經常採用的辦法是潤滑油。潤滑方式有,油氣潤滑方式、油液循環潤滑兩種。在使用這兩種方式時要注意以下幾點:
1、在採用油液循環潤滑時,要保證主軸恆溫油箱的油量足夠充分。
2、油氣潤滑方式剛好和油液循環潤滑相反,它只要填充軸承空間容量的百分之十時即可。
循環式潤滑的優點是,在滿足潤滑的情況下,能夠減少摩擦發熱,而且能夠把主軸組件的一部分熱量給以吸收。
對於主軸的潤滑同樣有兩種放式:油霧潤滑方式和噴注潤滑方式。主軸部件的冷卻主要是以減少軸承發熱,有效控制熱源為主。
主軸部件的密封則不僅要防止灰塵、屑末和切削液進入主軸部件,還要防止潤滑油的泄漏。主軸部件的密封有接觸式和非接觸式密封。對於採用油氈圈和耐油橡膠密封圈的接觸式密封,要注意檢查其老化和破損;對於非接觸式密封,為了防止泄漏,重要的是保證回油能夠盡快排掉,要保證回油孔的通暢。良好的潤滑效果,可以降低軸承的工作溫度和延長使用壽命;為此,在操作使用中要注意到:低速時,採用油脂、油液循環潤滑;高速時採用油霧、油氣潤滑方式。但是,在採用油脂潤滑時,主軸軸承的封入量通常為軸承空間容積的10%,切忌隨意填滿,因為油脂過多,會加劇主軸發熱。對於油液循環潤滑,在操作使用中要做到每天檢查主軸潤滑恆溫油箱,看油量是否充足,如果油量不夠,則應及時添加潤滑油;同時要注意檢查潤滑油溫度范圍是否合適。
機械主軸的特點就是三高一低(即:高速度、高精度、高效率、低噪音)。
1、高速度:機械主軸CNC雕銑機選用精密及高速的配對軸承,彈性/剛性預緊結構,可以達到較高的轉速,可以讓刀具達到最佳的切削效果。
2、高速度:7:24錐孔針對安裝甚而的徑向跳動可以確保小於0.005mm。因為高精度的加上高精度的零件製造就可以確保了。
3、高效率:可以利用連續微高來改變速度,使得在加工過程中可以隨時控制切削速度,這樣就可以達到高加工效率。
4、低噪音:平衡測試表明:凡是達到了G1/G0.4(ISO1940-1等級的,主軸在高速運轉時,具有噪音小的特點。
數控加工中心是由機械設備與數控系統組成的適用於加工復雜零件的高效率自動化機床。數控加工中心是目前世界上產量最高、應用最廣泛的數控機床之一。它的綜合加工能力較強,工件一次裝夾後能完成較多的加工內容,加工精度較高,就中等加工難度的批量工件,其效率是普通設備的5~10倍,特別是它能完成許多普通設備不能完成的加工,對形狀較復雜,精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產更為適用。它把銑削、鏜削、鑽削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一台設備上,使其具有多種工藝手段。加工中心按照主軸加工時的空間位置分類有:卧式和立式加工中心。按工藝用途分類有:鏜銑加工中心,復合加工中心。按功能特殊分類有:單工作台、雙工作台和多工作台加工中心。單軸、雙軸、三軸及可換主軸箱的加工中心等。
❸ 數控銑床主軸雜訊故障怎麼維修
在很多數控銑床中,由於主軸的變速系統仍採用若干傳動軸、齒輪和軸承,因此在工作中不可避免地要產生振動雜訊、摩擦雜訊和沖擊雜訊。而數控銑床主傳動系統的變速是在機床不停止工作的狀態下,由計算機控制完成的,因此它比普通機床產生的雜訊更為連續,更具有代表性。
一、主軸雜訊故障分析
在很多數控銑床中,由於主軸的變速系統仍採用若干傳動軸、齒輪和軸承,因此在工作中不可避免地要產生振動雜訊、摩擦雜訊和沖擊雜訊。而數控銑床主傳動系統的變速是在機床不停止工作的狀態下,由計算機控制完成的,因此它比普通機床產生的雜訊更為連續,更具有代表性。
某數控銑床,在初次使用時雜訊就較大,並且雜訊聲源主要來自主傳動系統,隨著使用時間的延長雜訊越來越大,用聲級計在主軸2000r/min的轉速下,測得雜訊為85.2dB。
故障檢查與分析:
機械繫統受到外界任何的激振力,系統就會因對此激振力產生響應而出現振動。這個振動能量在整個系統中傳播,當傳播到輻射表面,這個能量就轉換成壓力波,經空氣再傳出去,即聲輻射。因此,激發響應、系統內部傳遞及聲輻射這三個步驟就是振動雜訊、摩擦雜訊和沖擊雜訊的形成過程。
數控銑床的主傳動系統土作時,正是由於齒輪、軸承等零部件經過激發響應,並在系統內部傳遞和輻射而出現了雜訊,且這些部件又由於出現了異常情況,使激振力加大從而使雜訊增大。
(1)齒輪雜訊分析。數控銑床的主傳動系統主要是靠齒輪來完成變速和傳動的因此,齒輪的嚙合傳動是主要雜訊源之一。
機床主傳動系統中齒輪在運轉中產生的雜訊主要有:
①齒輪在嚙合中,齒與齒之間出現連續沖擊而使齒輪在嚙合頻率下產生受迫振動並帶來沖擊雜訊。
②因齒輪受到外界激振力的作用而產生齒輪固有頻率的瞬態自由振動並帶來雜訊。
③因齒輪與傳動軸及軸承的裝配出現偏心而引起旋轉不平衡慣性力,由此產生了與轉速相一致的低頻振動。隨著軸的旋轉,每轉一次發出一次共鳴雜訊。
④因齒與齒之間的摩擦導致齒輪產生的自激振動並帶來摩擦雜訊。如果齒面凸凹不平,會引起快速周期性的沖擊雜訊。
(2)軸承雜訊分析。該數控銑床的主軸變速系統共有滾動軸承38個。軸承與軸頸及支承孔的裝配、預緊力、同心度、潤滑條件以及作用在軸承上負荷的大小、徑向間隙等都對雜訊有很大影響。而且軸承本身的製造偏差,在很大程度上決定了軸承的雜訊。滾動軸承最易產生變形的部位就是其內外環。內外環在外部因素和自身精度的影響下,有可能產生搖擺振動、軸向振動、徑向振動、軸承環本身的徑向振動和軸向彎曲振動。
與齒輪同理,軸承的轉速越高,回轉基頻就越大,雜訊也就隨之增大軸承滾動體內外環各自的精度如果不高,將成為影響軸承雜訊的主要因素滾動體或軸承的內外環上凹陷點很多,在頻譜上表現出這些頻率的高次諧波,引起的雜訊也就越高。
二、主軸雜訊故障處理
1、齒輪雜訊控制
由於齒輪雜訊的產生是多因素引起的,其中有些因素是齒輪設計參數決定的針對故障銑床出現的主軸運動系統齒輪雜訊的特點,在不改變原設計的基礎上,在原有齒輪上進行修理和改進,以減少雜訊。
(1)齒頂修緣。由於齒形誤差和齒距的影響,在輪齒承載產生了彈性變形後,造成齒輪嚙合時瞬時頂撞和沖擊。因此,為了減少齒輪在嚙合時由於齒頂凹凸而造成的嚙合沖擊,可進行齒頂修緣。齒頂修緣的目的是校正齒的彎曲變形和補償齒輪誤差,從而降低齒輪雜訊。修緣量取決於齒距誤差和承載後齒輪的彎曲變形量,以及彎曲方向等。修緣時主要針對該機床嚙合頻率最高的那幾對齒輪和這些齒輪在模數為3、4、5mm時所採取的不同修緣量。在修緣時一定要注意修緣量的控制,並採取重復試驗的方法,以免修緣量過大而破壞有效的工作齒廓,或修緣量過小起不到修緣的作用齒形修緣時,可根據這幾對齒輪的具體情況只修齒頂或只修齒根,只有在單獨修齒頂或修齒根達不到良好效果時,齒頂和齒根才共同修修緣量的徑向和軸向值可分配給一個齒輪,也可根據情況分配給兩個齒輪。
(2)控制齒形誤差。齒形誤差是由多種因素造成的,觀察故障銑床傳動系統中的齒輪,發現齒形誤差主要是在加工過程中出現的,其次是因長期運行條件不好所致。齒形誤差在齒輪嚙合時出現的雜訊比較常見。一般情況下,齒形誤差越大出現的雜訊也就越大。對於中凹齒形,輪齒在一次嚙合中受到兩次沖擊,雜訊很大,並且齒形越凹雜訊就越大。因此將齒輪輪齒修形,使之適當呈中凸形,以達到降低雜訊的目的。
(3)控制嚙合齒輪中心距的改變。嚙合齒輪實際中心距的變化將引起壓力角的改變,如果嚙合齒輪的中心距出現周期性變化,那麼也將使壓力角發生周期性變化,雜訊也會周期性增大。對嚙合中心距的分析表明,當中心距偏大時雜訊影響並不明顯,而中心距偏小時雜訊就明顯增大在控制嚙合齒輪的中心距時,對齒輪的外徑、傳動軸的變形、傳動軸與齒輪和軸承的配合都應控制在理想狀態。這樣可盡可能消除由於嚙合中心距的改變而出現的雜訊。
(4)注意潤滑油對控制雜訊的作用。潤滑油在潤滑和冷卻的同時,還起一定的阻尼作用,雜訊隨油量和黏度的增加而變小。若能在齒面上維持一定的油膜厚度,就能防止嚙合齒面直接接觸,可衰減振動能量,從而降低雜訊,所以用黏度大的油對減少雜訊有利。該故障銑床的主傳動系統採用的是飛濺潤滑,而飛濺潤滑會增加油的擾動雜訊。實際仁齒輪潤滑需油量很少,其主要目的是為了形成壓力油膜,以利於潤滑。實驗證明,齒輪潤滑以嚙入側給油最佳。這樣,既起到了冷卻作用,又在進入嚙合區前,在齒面上形成了油膜。如果能控制濺起的油少量進入嚙合區,降噪效果更佳。據此,將各個油管重新布置,使潤滑油按理想狀態濺入每對齒輪,以控制由於潤滑不利而產生的雜訊。
2、軸承雜訊控制
(1)控制內外環質量。故障銑床的主傳動系統中,所有軸承都是內環轉動,外環固定。這時內環如出現徑向偏擺就會引起旋轉時的不平衡,從而出現振動雜訊。如果軸承的外環,配合孔形狀和位置公差都不好時,就會出現徑向擺動,這樣就破壞了軸承部件的同心度。如果內環與外環端面的側向出現較大跳動,還會導致軸承內環相對於外環發生歪斜。軸承的精度越高,上述的偏擺量就越小,出現的雜訊也就越小。除控制軸承內外環幾何形狀偏差外,還應控制內外環滾道的波紋度,降低表面粗糙度,嚴格控制在裝配過程中滾道的表面磕傷和劃傷,否則不可能降低軸承的振動雜訊。經觀察發現,滾道的波紋度為密波或疏波時,滾動體在滾動時的接觸點顯然不同,由此引起的振動頻率相差很大。
(2)控制軸承與孔和軸的配合精度。該故障銑床的主傳動系統中,軸承與軸和孔的配合,應保證軸承有必要的徑向間隙。徑向工作間隙的最佳數值,是由內環在軸上和外環在孔中的配合,以及在運動狀態下內環和外環所產生的溫差所決定的。因此軸承中初始間隙的選擇對控制軸承的雜訊具有重要意義。過大的徑向間隙會導致低頻部分的雜訊增加,而較小的徑向間隙又會引起高頻部分的雜訊增加。一般間隙控制在0.01mm時最佳。外環在孔中的配合形式會影響雜訊的傳播。較緊的配合會提高傳聲性,從而使雜訊加大。過緊的配合,會迫使滾道變形,從而加大軸承滾道的形狀誤差,使徑向間隙減小,也導致雜訊的增加。軸承外環過松的配合同樣會引起較大雜訊。只有松緊適當的配合可使軸頸與孔接觸處的油膜對外環振動產生阻尼,從而降低雜訊。另外,配合部位的形位公差和表面粗糙度,應符合所選軸承精度等級的要求。如果軸承很緊地安裝在加工不準確的軸上,那麼軸的誤差就會傳遞給軸承內環滾道,並以較高的波紋度形式表現出來,雜訊也就隨之增大。
❹ 加工中心主軸不能定位
主軸編碼器故障,執行M19或者SPOS=**不能定位的話判斷為編碼器故障,請檢查編碼器接線及編碼器聯軸節或者同步齒形帶。另外主要每次回零後主軸寶馬圖標有沒有顯示
❺ 數控銑床主軸故障維修有哪些需要注意的
1、注意零件的拆裝順序
主軸維修必須打開主軸箱,拆卸主軸部件。因為數控銑床的主軸結構復雜、零部件較多,拆下的零部件應按順序編號,然後再逐件進行清洗、檢測,更換失效零件。銑床主軸選擇鈦浩,品質保障,安裝復原時,要遵循拆卸的反順序。
2、拆卸用專用拔銷器
主軸箱頂蓋的拆卸要用拔銷器。頂蓋上面有兩個定位銷。定位銷上端有拔銷用的M5螺紋孔,一般用戶沒有專用拔銷器,可自製一個的專用工具,在鋼板上鑽三個孔,中間一個為6mm的光孔,兩邊各有一個M6的螺紋孔。拔銷時,6mm光孔對準定位銷上的M5螺紋孔,旋上一個M5的螺釘,使螺釘壓緊鋼板。然後在鋼板的兩側螺紋孔中分別旋人M6螺釘,均勻下旋把鋼板抬起,鋼板帶動M5螺釘,從而把定位銷拔出。
3、波形彈簧組裝
主軸部件組裝時,波形彈簧必須先恢復到拆卸前的壓縮狀態。這時用拉馬壓縮可能有困難,可製作專用工具完成壓縮。
4、數控銑床主軸部件常見的故障與排除方法
數控銑床主軸的回轉精度直接影響到工件的加工精度。主軸部件發生故障的主要形式是主軸發熱、主軸運轉時有雜訊、主軸振動大或夾不住刀具等。產生以上故障的主要原因有主軸長期工作產生磨損、主軸切削負荷過大、主軸維護與潤滑不良。數控銑床主軸部件常見的故障與排除方法見下表。
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有專 業維 修電主軸,高速 加工 中心主軸
❼ 數控銑床主軸維修有哪些要點
數控銑床又稱CNC(ComputerNumericalControl)銑床。英文意思是用電子計數字化信號控制的銑床。數控銑床是在一般銑床的基礎上發展起來的一種自動加工設備,兩者的加工工藝基本相同,結構也有些相似。數控銑床有分為不帶刀庫和帶刀庫兩大類。其中帶刀庫的數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,重新換油加以排除。
(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:通過重新塗抹潤滑脂加以排除。
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後擦乾凈加以排除。
(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、更換離合器或聯軸器加以排除。
3、電主軸工作時雜訊過大
(1)主軸部件動平衡不良,使主軸回轉時振動過大,引起工作雜訊。
故障排除方法:需要機床生產廠家的專業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,引起工作雜訊。
故障排除方法:需要機床生產廠家的專業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,引起工作雜訊。
故障排除方法:需要機床生產廠家的專業人員對軸承進行檢查、維修或更換。
(4)主軸傳動帶鬆弛或磨損,使主軸回轉時摩擦過大,引起工作雜訊。
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,並正確安裝加以排除。
5、刀具夾緊後不能松開
(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熱嚴重的分析及處理過程:
電主軸運轉中的發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熱。由於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。主要的解決方法是採用循環冷卻結構,分外循環和內循環兩種,冷卻介質可以是水或油,使電動機與前後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,大多數採用角接觸陶瓷球軸承。因為陶瓷球軸承具有以下特點:
①由於滾珠重量輕,離心力小,動摩擦力矩小。
②因溫升引起的熱膨脹小,使軸承的預緊力穩定。
③彈性變形量小,剛度高,壽命長。由於電主軸的運轉速度高,因此對主軸軸承的動態、熱態性能有嚴格要求。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。
採用油霧潤滑,霧化發生器進氣壓為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。前後軸承的潤滑油分配是非常重要的問題,必須加以嚴格控制。進氣口截面大於前後噴油口截面的總和,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。
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、動態徑向跳動及抬起間隙和軸向竄動量。
2、用自製的專用工具拆卸電主軸。清洗並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。電主軸維修認准機械,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節,切勿用壓縮空氣吹轉軸承,因壓縮空氣中的硬性微粒會使滾道拉毛。
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。整個裝配過程採用專用工具,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,可採用局部電鍍法進行補償再研磨至要求,軸頸處也可採用此法。
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,可以採用塗色法檢查接觸情況。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、裝配後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、動態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。
由於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。
電主軸具有結構緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪音低、響應快等優點,可以減少齒輪傳動,簡化機床外形設計,易於實現主軸定位,是高速主軸單元中一種理想結構。電主軸作為高速數控機床最關鍵部件,其性能好壞在很大程度上決定了整台高速機床的加工精度和生產效率,電主軸作為加工中心的核心部件,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、轉子直接裝入主軸組件的內部,並經過精確的動平衡校正,具有良好的回轉精度和穩定性,形成一個完美的高速主軸單元,也被稱為內裝式電主軸,其間不再使用皮帶齒輪傳動副,從而實現機床主軸系統的「零傳動」,通電後轉子直接帶動主軸運轉。
數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精度和良好的剛性;主軸裝有快速換刀螺母,前端錐採用1$0505錐度;主軸採用機械無級變速,其調節范圍寬,傳動平穩,操作方便。剎車機構能使主軸迅速制動,可節省輔助時間,剎車時通過制動手柄撐開止動環使主軸立即制動。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。
❽ 加工中心主軸維修及常見故障分析
1.加工中心主軸的常見故障分析
加工中心的主軸通常使用伺服調速電動機調速,其結構相對簡單,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准停裝置,常見的主軸故障也多發生在這些部位,下面對其進行具體的分析。
1.1主軸發熱、旋轉精度下降問題
故障發生的現象:加工出來的工件孔精度偏低,圓柱度很差,主軸發熱很快,加工雜訊很大。
故障原因分析:經過對機床主軸長期觀察可以確定,機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,仔細分析後發現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,混有粉塵雜質和水分,這些雜質主要來源於該加工中心用的沒有經過精餾和乾燥的壓縮空氣,在氣動清屑時,粉塵和水氣進入到主軸軸承的潤滑脂內,導致主軸軸承潤滑不好,產生大量熱河雜訊;
(2)主軸內用於定位刀具的錐形孔定位面上有損傷,導致主軸的錐面和刀柄的錐面不能完美配合,加工的孔出現微量偏心;
(3)主軸的前軸承預緊力下降,導致軸承的游隙變大;
(4)主軸內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,並調整軸承游隙;
(2)將主軸內錐形孔定位面研磨合格,用塗色法檢測保證與刀柄的接觸面不低於90%;
(3)更換夾緊裝置的彈簧,調整軸承的預緊力。
除此之外,在操作過程中要經常檢查主軸的軸孔、刀柄的清潔和配合狀況,要增加空氣精濾和乾燥裝置,要合理安排加工工藝,不可使機器超負荷工作。
1.2加工中心的主軸部件的拉桿鋼球損壞問題
故障發生的現象:主軸內刀具自動夾緊機構的拉桿鋼球經常損壞,刀具的刀柄尾部錐面也經常損壞。
故障原因分析:經研究發現,主軸松刀動作與機械手拔刀動作不協調,具體原因是限位開關安裝在增壓氣缸的尾部,在氣缸的活塞動作到位時,增壓缸的活塞不能及時到位,導致在夾緊結構的機械手還未完全松開時就進行了暴力拔刀,嚴重損壞了拉桿鋼球和拉緊螺釘。
故障處理措施:對油缸和氣缸進行清洗,更換密封環,調整壓強,使兩者動作協調一致,同時定期對氣液增壓缸進行檢查,及時消除安全隱患。
1.3主軸部件的定位鍵損壞問題
故障發生的現象:換刀聲音較大,主軸前端撥動刀柄旋轉的定位鍵發生局部變形。
故障原因分析:經過研究發現,換刀過程中的巨大聲響發生在機械手插刀階段,原因是主軸准停位置有誤差問題以及主軸換刀的參考點發生漂移問題。加工中心通常採用霍爾元件進行定向檢測,霍爾元件的固定螺釘在長時間使用後出現了松動,導致機械手插刀時刀柄的鍵槽沒有對准主軸上的定位鍵,故而會撞壞定位鍵;而主軸換刀的參考點發生漂移可能是CNC系統的電路板發生接觸不良、電氣參數變化、接近開關固定松動等,參考點漂移導致刀柄插入到主軸錐孔時,錐面直接撞擊定心錐孔,產生異響。
故障處理措施:調整霍爾元件的安裝位置,並加防松膠緊固,同時調整換刀參考點,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准停位置和主軸換刀參考點的位置變化,發生異常現象要及時檢查。
除此之外,加工中心還會發生一些其他的故障,在進行維修時,要本著先外圍後內部、先軟體後硬體、先機械後電氣的原則,根據加工中心的相關資料和加工工藝,對故障進行仔細的檢查,逐步縮小故障范圍,最後確定故障原因,在可行的范圍內提出處理措施並記錄下來供以後維修使用。
2.結論
加工中心主軸是加工中心的核心部件,在使用過程中要對它細致的維護和保養,對於一些常見的機械故障要通過日常的檢查及時發現並處理,減少加工中心的故障停機次數和維修時間,保證加工中心日常運轉,延長加工中心的使用壽命,為企業的生產節省成本。
❾ 公司一台加工中心主軸壞了,哪裡可以修啊
廈門市德永信數控維修有限公司,依託台灣專業主軸維修技術人員,為國內客版戶提供專業主軸,絲桿權維修服務。
公司裝備有先進的維修檢測設備,已經具備國內外知名品牌主軸的維修能力,並且取得了良好的成就。我公司以「修理周期短、質量好、終身跟蹤服務、價格合理」深受廣大用戶的歡迎,維修項目包括BT30、BT40、BT50,等國內外普通和內藏式高速電主軸,轉速在8000,12000,16000,24000范圍內的主軸。
❿ 加工中心主軸故障的解決方法有哪些
電主軸是在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術,它與直線電機技術、高速刀具技術一起,把高速加工推向一個新時代。電主軸是一套組件,它包括電主軸本身及其附件:電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內置編碼器、換刀裝置等。長期高負荷的使用會出現電主軸故障,下面簡單介紹下電主軸常見故障的維修分析與排除方法:
一、主軸發熱故障的原因和解決方法
(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,重新換油加以排除。
(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:通過重新塗抹潤滑脂加以排除。
二、主軸在加工過程中急停
(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後擦乾凈加以排除。
(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、更換離合器或聯軸器加以排除。
三、主軸工作時雜訊過大
(1)主軸部件動平衡不良,使主軸回轉時振動過大,引起工作雜訊。
故障排除方法:需要機床生產廠家的專業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,引起工作雜訊。
故障排除方法:需要機床生產廠家的專業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,引起工作雜訊。
故障排除方法:需要機床生產廠家的專業人員對軸承進行檢查、維修或更換。
(4)主軸傳動帶鬆弛或磨損,使主軸回轉時摩擦過大引起工作雜訊。
故障排除方法:通過調整或更換傳動帶加以排除。
四、切削刀具無法夾緊
(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,並正確安裝加以排除。
五、刀具夾緊後不能松開
(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。
以上就是數控中心主軸的常見故障和解決方法,出現故障後按照由外到內、由簡到繁順序依次排查可以快速的解決問題。