A. 請問CNC數控加工中心的切削液外流有什麼辦法改善
CNC數控加工中心的切削液外流問題其實並不復雜。當機床內部結構未暴露在外時,且切削液的稀釋比例不是過高,那麼問題可能出在循環速度過快或切削液消泡性能不佳上。
如果循環速度設置得過快,會導致大量泡沫的產生,而如果切削液本身不具備良好的消泡性能,泡沫積累到一定程度時,就會溢出。解決此類問題的方法包括調整循環速度,確保切削液的循環速度適中,避免因過快的循環導致泡沫增多。
另外,也可以考慮更換消泡性能更好的切削液,或者增加消泡劑的使用,幫助減少泡沫的形成。在日常維護中,定期檢查切削液的泡沫情況,及時調整或更換切削液,可以有效防止溢流現象的發生。
除此之外,保持良好的機床清潔和維護也是非常重要的,定期清理機床內部和外部的殘留切削液,避免因積液過多而導致外溢。如果上述方法仍不能解決問題,可能需要進一步檢查機床的密封性,確保沒有其他部件損壞或泄露,導致切削液溢出。
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B. 數控機床主軸維修有哪些方式方法
機床主軸指的是機床上帶動工件或刀具旋轉的軸。通常由主軸、軸承和傳動件(齒輪或帶輪)等組成主軸部件。選擇品質機械主軸認准機械,值得信賴;主軸是機器中最常見的一種零件,主要由內外圓柱面螺紋花鍵和橫向孔組成,主軸的作用是機床的執行件,它主要起支撐傳動件和傳動轉矩的作用,在工作時由它帶動工件直接參加表面成形運動,同時主軸還保證工件對機床其他部件有正確的相對位置。
數控主軸故障的維修技巧,主軸故障的診斷方法一般採用直觀法和振動法。在診斷前應仔細分析其機械結構,同時還應把各因素綜合考慮。在維修技巧方面應注意以下幾點:
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。主軸選擇,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、數控主軸部件常見的故障與排除方法
數控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。
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。
機械主軸的精度:
主軸部件的運動精度和結構剛度是決定加工質量和切削效率的重要因素。衡量主軸部件性能的指標主要是旋轉精度、剛度和速度適應性。
①旋轉精度:主軸旋轉時在影響加工精度的方向上出現的徑向和軸向跳動(見形位公差),主要決定於主軸和軸承的製造和裝配質量。
②動、靜剛度:主要決定於主軸的彎曲剛度、軸承的剛度和阻尼。
③速度適應性:允許的最高轉速和轉速范圍,主要決定於軸承的結構和潤滑,以及散熱條件。
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。
機械主軸的發展形勢:
10世紀30年代以前,大多數機床的主軸採用單油楔的滑動軸承。隨著滾動軸承製造技術的提高,後來出現了多種主軸用的高精度、高剛度滾動軸承。這種軸承供應方便,價格較低,摩擦系數小,潤滑方便,並能適應轉速和載荷變動幅度較大的工作條件,因而得到廣泛的應用。但是滑動軸承具有工作平穩和抗振性好的優點,特別是各種多油楔的動壓軸承,在一些精加工機床如磨床上用得很多。50年代以後出現的液體靜壓軸承,精度高,剛度高,摩擦系數小,又有良好的抗振性和平穩性,但需要一套復雜的供油設備,所以只用在高精度機床和重型機床上。氣體軸承高速性能好,但由於承載能力小,而且供氣設備也復雜,主要用於高速內圓磨床和少數超精密加工機床上。70年代初出現的電磁軸承,兼有高速性能好和承載能力較大的優點,並能在切削過程中通過調整磁場使主軸作微量位移,以提高加工的尺寸精度,但成本較高,可用於超精密加工機床。
C. 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。