❶ 加工中心主轴维修都有哪些要点
加工中心有不同的主轴形式,常用的有三种,分别是皮带式主轴、直结式主轴、电主轴。
1、加工中心皮带式主轴
皮带式主轴用途非常广泛,小到小型加工中心,大到大型立式加工中心和龙门加工中心。皮带式主轴转速一般不会超过8000转,转速越大噪音越大,但是皮带式主轴力度比较大,非常适合重切削,所以被广泛的用于大型的加工中心之中。
2、加工中心直结式主轴
直结式主轴在高速加工中心和钻攻中心用得比较多,通常转速都能达到12000转。转速和切削力成一个反比函数,基本上转速越大切削力越小,所以直结式主轴切削力是不如皮带式主轴的。皮带式主轴胜在更加稳定,加工一些对表面光洁度要求高的工件有很大的优势。使用直结式主轴的加工中心基本上都是以加工小型零件及产品为主,不做重切削。
3、加工中心电主轴
电主轴相对于以上两种主轴来说是最新型的主轴,这种主轴转速非常之高,即使是50000转也不是什么难事,但是上文也提到,转速越大切削力度就越小,这种电主轴转速确实是最快的,但是切削力度却是最小的,几乎只能用于铣。国外在电主轴方面可以说是全面领先于国,国外的电主轴最大转速达到几十万也有,这种安装超高速的电主轴的加工中心被称为超高速加工中心。但是其实际用处可能还不如直结式主轴。
电主轴常见故障的维修分析与排除方法:
1、电主轴发热
(1)主轴轴承预紧力过大,造成主轴回转时摩擦过大,引起主轴温度急剧升高。
故障排除方法:可以通过重新调整主轴轴承预紧力加以排除。
(2)主轴轴承研伤或损坏,也会造成主轴回转时摩擦过大,引起主轴温度急剧升高。
故障排除方法:可以通过更换新轴承加以排除。
(3)主轴润滑油脏或有杂质,也会造成主轴回转时阻力过大,引起主轴温度升高。
故障排除方法:通过清洗主轴箱,重新换油加以排除。
(4)主轴轴承润滑油脂耗尽或润滑油脂过多,也会造成主轴回转时阻力、摩擦过大,引起主轴温度升高。
故障排除方法:通过重新涂抹润滑脂加以排除。
2、电主轴强力切削时停转
(1)主轴电动机与主轴连接的传动带过松,造成主轴传动转矩过小,强力切削时主轴转矩不足,产生报警,数控机床自动停机。
故障排除方法:通过重新调整主轴传动带的张紧力,加以排除。
(2)主轴电动机与主轴连接的传动带表面有油,造成主轴传动时传动带打滑,强力切削时主轴转矩不足,产生报警,数控机床自动停机。
故障排除方法:通过用汽油或酒精清洗后擦干净加以排除。
(3)主轴电动机与主轴连接的传动带使用过久而失效,造成主轴电动机转矩无法传动,强力切削时主轴转矩不足,产生报警,数控机床自动停机。
故障排除方法:通过更换新的主轴传动带加以排除。
(4)主轴传动机构中的离合器、联轴器连接、调整过松或磨损,造成主轴电动机转矩传动误差过大,强力切削时主轴振动强烈。产生报警,数控机床自动停机。
故障排除方法:通过调整、更换离合器或联轴器加以排除。
3、电主轴工作时噪声过大
(1)主轴部件动平衡不良,使主轴回转时振动过大,引起工作噪声。
故障排除方法:需要机床生产厂家的专业人员对所有主轴部件重新进行动平衡检查与调试。
(2)主轴传动齿轮磨损,使齿轮啮合间隙过大,主轴回转时冲击振动过大,引起工作噪声。
故障排除方法:需要机床生产厂家的专业人员对主轴传动齿轮进行检查、维修或更换。
(3)主轴支承轴承拉毛或损坏,使主轴回转间隙过大,回转时冲击、振动过大,引起工作噪声。
故障排除方法:需要机床生产厂家的专业人员对轴承进行检查、维修或更换。
(4)主轴传动带松弛或磨损,使主轴回转时摩擦过大,引起工作噪声。
故障排除方法:通过调整或更换传动带加以排除。
4、刀具无法夹紧
(1)碟形弹簧位移量太小,使主轴抓刀、夹紧装置无法到达正确位置,刀具无法夹紧。
故障排除方法:通过调整碟形弹簧行程长度加以排除。
(2)弹簧夹头损坏,使主轴夹紧装置无法夹紧刀具。
故障排除方法:通过更换新弹簧夹头加以排除。
(3)碟形弹簧失效,使主轴抓刀、夹紧装置无法运动到达正确位置,刀具无法夹紧。
故障排除方法:通过更换新碟形弹簧加以排除。
(4)刀柄上拉钉过长,顶撞到主轴抓刀、夹紧装置,使其无法运动到达正确位置,刀具无法夹紧。
故障排除方法:通过调整或更换拉钉,并正确安装加以排除。
5、刀具夹紧后不能松开
(1)松刀液压缸压力和行程不够。
故障排除方法:通过调整液压力和行程开关位置加以排除。
(2)碟形弹簧压合过紧,使主轴夹紧装置无法完全运动到达正确位置,刀具无法松开。
故障排除方法:通过调整碟形弹簧上的螺母,减小弹簧压合量加以排除。
电主轴高速旋转时发热严重的分析及处理过程:
电主轴运转中的发热和温升问题始终是研究的焦点。电主轴单元的内部有两个主要热源:一是主轴轴承,另一个是内藏式主电动机。
电主轴单元最突出的问题是内藏式主电动机的发热。由于主电动机旁边就是主轴轴承,如果主电动机的散热问题解决不好,还会影响机床工作的可靠性。主要的解决方法是采用循环冷却结构,分外循环和内循环两种,冷却介质可以是水或油,使电动机与前后轴承都能得到充分冷却。
主轴轴承是电主轴的核心支撑,也是电主轴的主要热源之一。当前高速电主轴,大多数采用角接触陶瓷球轴承。因为陶瓷球轴承具有以下特点:
①由于滚珠重量轻,离心力小,动摩擦力矩小。
②因温升引起的热膨胀小,使轴承的预紧力稳定。
③弹性变形量小,刚度高,寿命长。由于电主轴的运转速度高,因此对主轴轴承的动态、热态性能有严格要求。合理的预紧力,良好而充分的润滑是保证主轴正常运转的必要条件。
采用油雾润滑,雾化发生器进气压为0.25~0.3MPa,选用20#透平油,油滴速度控制在80~100滴/min。润滑油雾在充分润滑轴承的同时,还带走了大量的热量。前后轴承的润滑油分配是非常重要的问题,必须加以严格控制。进气口截面大于前后喷油口截面的总和,排气应顺畅,各喷油小孔的喷射角与轴线呈15o夹角,使油雾直接喷入轴承工作区。
电主轴维修工艺的要点:
1、根据电主轴的损坏情况,测量静态、动态径向跳动及抬起间隙和轴向窜动量。
2、用自制的专用工具拆卸电主轴。清洗并测量转子摆差和磨损情况。
3、选配轴承。每组轴承的内孔及外径的一致性误差均要≤0.002~0.003mm,与套筒的内孔保持0.004~0.008mm的间隙;与主轴保持0.0025~0.005mm的间隙。电主轴维修认准机械,在实际操作中,以双手大拇指能将轴承推入套筒的配合为最好。过紧会引起轴承外环变形,轴承温升过高,过松则降低磨头的刚度。
4、轴承的清洁,是保证轴承正常工作及使用寿命的重要环节,切勿用压缩空气吹转轴承,因压缩空气中的硬性微粒会使滚道拉毛。
5、圆锥轴承或角接触球轴承一定注意轴承安装方向,否则达不到回转精度要求。整个装配过程采用专用工具,以消除装配误差,保证装配质量。
6、当套筒内孔变形、圆度超差,或与轴承配合过松时,可采用局部电镀法进行补偿再研磨至要求,轴颈处也可采用此法。
7、电主轴上的圆螺母、油封盖等零件的端面分别与轴承内外环的端面紧密接触,因而其螺纹部分与端面的垂直度要求很高,可以采用涂色法检查接触情况。若接触率<80%,可研磨端面,使之达到垂直度要求。此项工作很重要,它的精度会影响磨床主轴接长杆的径向跳动,从而影响到磨削工件的表面粗糙度。
8、装配后的电主轴进行轴向调整(调整时用拉簧秤测量),同时应测量静态、动态径向跳动及抬起间隙,直至达到装配工艺要求。
9、在机器实际运转条件下,排除装配、机器运转时的热变形等因素的影响,在一定转速下,应用动平衡仪对转子进行动平衡。
由于电主轴是高速精密元件,定期维护是非常有必要的。电主轴定期维护如下:
1、电主轴的轴向跳动一般要求为0.002mm(2μm),每年检测2次。
2、电主轴内锥孔的径向跳动一般要求为0.002mm(2μm),每年检测2次。
3、电主轴芯棒远端(250mm)径向跳动一般要求为:0.012mm(12μm),每年检测2次。
4、蝶形弹簧的涨紧力要求为:16~27KN(以HSK63为例)每年检测2次。
5、拉刀杆松刀时伸出的距离为:10.5±0.1mm(以HSK63为例)每年检测4次。
加工中心(英文缩写为CNC全称为ComputerizedNumericalControl):是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。工件在加工中心上经一次装夹后,数字控制系统能控制机床按不同工序,自动选择和更换刀具,自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能,依次完成工件几个面上多工序的加工。并且有多种换刀或选刀功能,从而使生产效率大大提高。
❷ cnc加工中心主轴维修都有哪些方法
加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力,通过在刀库上安装不同用途的刀具,可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具,实现多种加工功能。
机械主轴常见故障的维修处理措施:
1、主轴发热、旋转精度下降问题
故障发生的现象:加工出来的工件孔精度偏低,圆柱度很差,主轴发热很快,加工噪声很大。
故障原因分析:经过对机床主轴长期观察可以确定,机床主轴的定心锥孔在多次换刀过程中受到损伤,主要损伤原因是使用过程中换刀的拔、插到失误,损伤了主轴定心孔的锥面,维修机械主轴认准机械,专业品质保障,仔细分析后发现主轴部件的故障原因有四点:
(1)主轴轴承的润滑脂不合要求,混有粉尘杂质和水分,这些杂质主要来源于该加工中心用的没有经过精馏和干燥的压缩空气,在气动清屑时,粉尘和水气进入到主轴轴承的润滑脂内,导致主轴轴承润滑不好,产生大量热河噪声;
(2)主轴内用于定位刀具的锥形孔定位面上有损伤,导致主轴的锥面和刀柄的锥面不能完美配合,加工的孔出现微量偏心;
(3)主轴的前轴承预紧力下降,导致轴承的游隙变大;
(4)主轴内部的自动夹紧装置的弹簧疲劳失效,刀具不能完整拉紧,偏离了原本位置。
针对以上原因,故障处理措施:
(1)更换主轴的前端轴承,使用合格的润滑脂,并调整轴承游隙;
(2)将主轴内锥形孔定位面研磨合格,用涂色法检测保证与刀柄的接触面不低于90%;
(3)更换夹紧装置的弹簧,调整轴承的预紧力。
除此之外,在操作过程中要经常检查主轴的轴孔、刀柄的清洁和配合状况,要增加空气精滤和干燥装置,要合理安排加工工艺,不可使机器超负荷工作。
2、加工中心的主轴部件的拉杆钢球损坏问题
故障发生的现象:主轴内刀具自动夹紧机构的拉杆钢球经常损坏,刀具的刀柄尾部锥面也经常损坏。
故障原因分析:经研究发现,主轴松刀动作与机械手拔刀动作不协调,具体原因是限位开关安装在增压气缸的尾部,在气缸的活塞动作到位时,增压缸的活塞不能及时到位,导致在夹紧结构的机械手还未完全松开时就进行了暴力拔刀,严重损坏了拉杆钢球和拉紧螺钉。
故障处理措施:对油缸和气缸进行清洗,更换密封环,调整压强,使两者动作协调一致,同时定期对气液增压缸进行检查,及时消除安全隐患。
3、主轴部件的定位键损坏问题
故障发生的现象:换刀声音较大,主轴前端拨动刀柄旋转的定位键发生局部变形。
故障原因分析:经过研究发现,换刀过程中的巨大声响发生在机械手插刀阶段,原因是主轴准停位置有误差问题以及主轴换刀的参考点发生漂移问题。加工中心通常采用霍尔元件进行定向检测,霍尔元件的固定螺钉在长时间使用后出现了松动,导致机械手插刀时刀柄的键槽没有对准主轴上的定位键,故而会撞坏定位键;机械主轴维修认准,而主轴换刀的参考点发生漂移可能是CNC系统的电路板发生接触不良、电气参数变化、接近开关固定松动等,参考点漂移导致刀柄插入到主轴锥孔时,锥面直接撞击定心锥孔,产生异响。
故障处理措施:调整霍尔元件的安装位置,并加防松胶紧固,同时调整换刀参考点,更换主轴前端的定位键。除此之外,在加工中心使用过程中要定期检查主轴准停位置和主轴换刀参考点的位置变化,发生异常现象要及时检查。
机械主轴的保养:
降低轴承的工作温度,经常采用的办法是润滑油。润滑方式有,油气润滑方式、油液循环润滑两种。在使用这两种方式时要注意以下几点:
1、在采用油液循环润滑时,要保证主轴恒温油箱的油量足够充分。
2、油气润滑方式刚好和油液循环润滑相反,它只要填充轴承空间容量的百分之十时即可。
循环式润滑的优点是,在满足润滑的情况下,能够减少摩擦发热,而且能够把主轴组件的一部分热量给以吸收。
对于主轴的润滑同样有两种放式:油雾润滑方式和喷注润滑方式。主轴部件的冷却主要是以减少轴承发热,有效控制热源为主。
主轴部件的密封则不仅要防止灰尘、屑末和切削液进入主轴部件,还要防止润滑油的泄漏。主轴部件的密封有接触式和非接触式密封。对于采用油毡圈和耐油橡胶密封圈的接触式密封,要注意检查其老化和破损;对于非接触式密封,为了防止泄漏,重要的是保证回油能够尽快排掉,要保证回油孔的通畅。良好的润滑效果,可以降低轴承的工作温度和延长使用寿命;为此,在操作使用中要注意到:低速时,采用油脂、油液循环润滑;高速时采用油雾、油气润滑方式。但是,在采用油脂润滑时,主轴轴承的封入量通常为轴承空间容积的10%,切忌随意填满,因为油脂过多,会加剧主轴发热。对于油液循环润滑,在操作使用中要做到每天检查主轴润滑恒温油箱,看油量是否充足,如果油量不够,则应及时添加润滑油;同时要注意检查润滑油温度范围是否合适。
机械主轴的特点就是三高一低(即:高速度、高精度、高效率、低噪音)。
1、高速度:机械主轴CNC雕铣机选用精密及高速的配对轴承,弹性/刚性预紧结构,可以达到较高的转速,可以让刀具达到最佳的切削效果。
2、高速度:7:24锥孔针对安装甚而的径向跳动可以确保小于0.005mm。因为高精度的加上高精度的零件制造就可以确保了。
3、高效率:可以利用连续微高来改变速度,使得在加工过程中可以随时控制切削速度,这样就可以达到高加工效率。
4、低噪音:平衡测试表明:凡是达到了G1/G0.4(ISO1940-1等级的,主轴在高速运转时,具有噪音小的特点。
数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强,工件一次装夹后能完成较多的加工内容,加工精度较高,就中等加工难度的批量工件,其效率是普通设备的5~10倍,特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工,对形状较复杂,精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上,使其具有多种工艺手段。加工中心按照主轴加工时的空间位置分类有:卧式和立式加工中心。按工艺用途分类有:镗铣加工中心,复合加工中心。按功能特殊分类有:单工作台、双工作台和多工作台加工中心。单轴、双轴、三轴及可换主轴箱的加工中心等。
❸ 数控铣床主轴噪声故障怎么维修
在很多数控铣床中,由于主轴的变速系统仍采用若干传动轴、齿轮和轴承,因此在工作中不可避免地要产生振动噪声、摩擦噪声和冲击噪声。而数控铣床主传动系统的变速是在机床不停止工作的状态下,由计算机控制完成的,因此它比普通机床产生的噪声更为连续,更具有代表性。
一、主轴噪声故障分析
在很多数控铣床中,由于主轴的变速系统仍采用若干传动轴、齿轮和轴承,因此在工作中不可避免地要产生振动噪声、摩擦噪声和冲击噪声。而数控铣床主传动系统的变速是在机床不停止工作的状态下,由计算机控制完成的,因此它比普通机床产生的噪声更为连续,更具有代表性。
某数控铣床,在初次使用时噪声就较大,并且噪声声源主要来自主传动系统,随着使用时间的延长噪声越来越大,用声级计在主轴2000r/min的转速下,测得噪声为85.2dB。
故障检查与分析:
机械系统受到外界任何的激振力,系统就会因对此激振力产生响应而出现振动。这个振动能量在整个系统中传播,当传播到辐射表面,这个能量就转换成压力波,经空气再传出去,即声辐射。因此,激发响应、系统内部传递及声辐射这三个步骤就是振动噪声、摩擦噪声和冲击噪声的形成过程。
数控铣床的主传动系统土作时,正是由于齿轮、轴承等零部件经过激发响应,并在系统内部传递和辐射而出现了噪声,且这些部件又由于出现了异常情况,使激振力加大从而使噪声增大。
(1)齿轮噪声分析。数控铣床的主传动系统主要是靠齿轮来完成变速和传动的因此,齿轮的啮合传动是主要噪声源之一。
机床主传动系统中齿轮在运转中产生的噪声主要有:
①齿轮在啮合中,齿与齿之间出现连续冲击而使齿轮在啮合频率下产生受迫振动并带来冲击噪声。
②因齿轮受到外界激振力的作用而产生齿轮固有频率的瞬态自由振动并带来噪声。
③因齿轮与传动轴及轴承的装配出现偏心而引起旋转不平衡惯性力,由此产生了与转速相一致的低频振动。随着轴的旋转,每转一次发出一次共鸣噪声。
④因齿与齿之间的摩擦导致齿轮产生的自激振动并带来摩擦噪声。如果齿面凸凹不平,会引起快速周期性的冲击噪声。
(2)轴承噪声分析。该数控铣床的主轴变速系统共有滚动轴承38个。轴承与轴颈及支承孔的装配、预紧力、同心度、润滑条件以及作用在轴承上负荷的大小、径向间隙等都对噪声有很大影响。而且轴承本身的制造偏差,在很大程度上决定了轴承的噪声。滚动轴承最易产生变形的部位就是其内外环。内外环在外部因素和自身精度的影响下,有可能产生摇摆振动、轴向振动、径向振动、轴承环本身的径向振动和轴向弯曲振动。
与齿轮同理,轴承的转速越高,回转基频就越大,噪声也就随之增大轴承滚动体内外环各自的精度如果不高,将成为影响轴承噪声的主要因素滚动体或轴承的内外环上凹陷点很多,在频谱上表现出这些频率的高次谐波,引起的噪声也就越高。
二、主轴噪声故障处理
1、齿轮噪声控制
由于齿轮噪声的产生是多因素引起的,其中有些因素是齿轮设计参数决定的针对故障铣床出现的主轴运动系统齿轮噪声的特点,在不改变原设计的基础上,在原有齿轮上进行修理和改进,以减少噪声。
(1)齿顶修缘。由于齿形误差和齿距的影响,在轮齿承载产生了弹性变形后,造成齿轮啮合时瞬时顶撞和冲击。因此,为了减少齿轮在啮合时由于齿顶凹凸而造成的啮合冲击,可进行齿顶修缘。齿顶修缘的目的是校正齿的弯曲变形和补偿齿轮误差,从而降低齿轮噪声。修缘量取决于齿距误差和承载后齿轮的弯曲变形量,以及弯曲方向等。修缘时主要针对该机床啮合频率最高的那几对齿轮和这些齿轮在模数为3、4、5mm时所采取的不同修缘量。在修缘时一定要注意修缘量的控制,并采取重复试验的方法,以免修缘量过大而破坏有效的工作齿廓,或修缘量过小起不到修缘的作用齿形修缘时,可根据这几对齿轮的具体情况只修齿顶或只修齿根,只有在单独修齿顶或修齿根达不到良好效果时,齿顶和齿根才共同修修缘量的径向和轴向值可分配给一个齿轮,也可根据情况分配给两个齿轮。
(2)控制齿形误差。齿形误差是由多种因素造成的,观察故障铣床传动系统中的齿轮,发现齿形误差主要是在加工过程中出现的,其次是因长期运行条件不好所致。齿形误差在齿轮啮合时出现的噪声比较常见。一般情况下,齿形误差越大出现的噪声也就越大。对于中凹齿形,轮齿在一次啮合中受到两次冲击,噪声很大,并且齿形越凹噪声就越大。因此将齿轮轮齿修形,使之适当呈中凸形,以达到降低噪声的目的。
(3)控制啮合齿轮中心距的改变。啮合齿轮实际中心距的变化将引起压力角的改变,如果啮合齿轮的中心距出现周期性变化,那么也将使压力角发生周期性变化,噪声也会周期性增大。对啮合中心距的分析表明,当中心距偏大时噪声影响并不明显,而中心距偏小时噪声就明显增大在控制啮合齿轮的中心距时,对齿轮的外径、传动轴的变形、传动轴与齿轮和轴承的配合都应控制在理想状态。这样可尽可能消除由于啮合中心距的改变而出现的噪声。
(4)注意润滑油对控制噪声的作用。润滑油在润滑和冷却的同时,还起一定的阻尼作用,噪声随油量和黏度的增加而变小。若能在齿面上维持一定的油膜厚度,就能防止啮合齿面直接接触,可衰减振动能量,从而降低噪声,所以用黏度大的油对减少噪声有利。该故障铣床的主传动系统采用的是飞溅润滑,而飞溅润滑会增加油的扰动噪声。实际仁齿轮润滑需油量很少,其主要目的是为了形成压力油膜,以利于润滑。实验证明,齿轮润滑以啮入侧给油最佳。这样,既起到了冷却作用,又在进入啮合区前,在齿面上形成了油膜。如果能控制溅起的油少量进入啮合区,降噪效果更佳。据此,将各个油管重新布置,使润滑油按理想状态溅入每对齿轮,以控制由于润滑不利而产生的噪声。
2、轴承噪声控制
(1)控制内外环质量。故障铣床的主传动系统中,所有轴承都是内环转动,外环固定。这时内环如出现径向偏摆就会引起旋转时的不平衡,从而出现振动噪声。如果轴承的外环,配合孔形状和位置公差都不好时,就会出现径向摆动,这样就破坏了轴承部件的同心度。如果内环与外环端面的侧向出现较大跳动,还会导致轴承内环相对于外环发生歪斜。轴承的精度越高,上述的偏摆量就越小,出现的噪声也就越小。除控制轴承内外环几何形状偏差外,还应控制内外环滚道的波纹度,降低表面粗糙度,严格控制在装配过程中滚道的表面磕伤和划伤,否则不可能降低轴承的振动噪声。经观察发现,滚道的波纹度为密波或疏波时,滚动体在滚动时的接触点显然不同,由此引起的振动频率相差很大。
(2)控制轴承与孔和轴的配合精度。该故障铣床的主传动系统中,轴承与轴和孔的配合,应保证轴承有必要的径向间隙。径向工作间隙的最佳数值,是由内环在轴上和外环在孔中的配合,以及在运动状态下内环和外环所产生的温差所决定的。因此轴承中初始间隙的选择对控制轴承的噪声具有重要意义。过大的径向间隙会导致低频部分的噪声增加,而较小的径向间隙又会引起高频部分的噪声增加。一般间隙控制在0.01mm时最佳。外环在孔中的配合形式会影响噪声的传播。较紧的配合会提高传声性,从而使噪声加大。过紧的配合,会迫使滚道变形,从而加大轴承滚道的形状误差,使径向间隙减小,也导致噪声的增加。轴承外环过松的配合同样会引起较大噪声。只有松紧适当的配合可使轴颈与孔接触处的油膜对外环振动产生阻尼,从而降低噪声。另外,配合部位的形位公差和表面粗糙度,应符合所选轴承精度等级的要求。如果轴承很紧地安装在加工不准确的轴上,那么轴的误差就会传递给轴承内环滚道,并以较高的波纹度形式表现出来,噪声也就随之增大。
❹ 加工中心主轴不能定位
主轴编码器故障,执行M19或者SPOS=**不能定位的话判断为编码器故障,请检查编码器接线及编码器联轴节或者同步齿形带。另外主要每次回零后主轴宝马图标有没有显示
❺ 数控铣床主轴故障维修有哪些需要注意的
1、注意零件的拆装顺序
主轴维修必须打开主轴箱,拆卸主轴部件。因为数控铣床的主轴结构复杂、零部件较多,拆下的零部件应按顺序编号,然后再逐件进行清洗、检测,更换失效零件。铣床主轴选择钛浩,品质保障,安装复原时,要遵循拆卸的反顺序。
2、拆卸用专用拔销器
主轴箱顶盖的拆卸要用拔销器。顶盖上面有两个定位销。定位销上端有拔销用的M5螺纹孔,一般用户没有专用拔销器,可自制一个的专用工具,在钢板上钻三个孔,中间一个为6mm的光孔,两边各有一个M6的螺纹孔。拔销时,6mm光孔对准定位销上的M5螺纹孔,旋上一个M5的螺钉,使螺钉压紧钢板。然后在钢板的两侧螺纹孔中分别旋人M6螺钉,均匀下旋把钢板抬起,钢板带动M5螺钉,从而把定位销拔出。
3、波形弹簧组装
主轴部件组装时,波形弹簧必须先恢复到拆卸前的压缩状态。这时用拉马压缩可能有困难,可制作专用工具完成压缩。
4、数控铣床主轴部件常见的故障与排除方法
数控铣床主轴的回转精度直接影响到工件的加工精度。主轴部件发生故障的主要形式是主轴发热、主轴运转时有噪声、主轴振动大或夹不住刀具等。产生以上故障的主要原因有主轴长期工作产生磨损、主轴切削负荷过大、主轴维护与润滑不良。数控铣床主轴部件常见的故障与排除方法见下表。
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❼ 数控铣床主轴维修有哪些要点
数控铣床又称CNC(ComputerNumericalControl)铣床。英文意思是用电子计数字化信号控制的铣床。数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似。数控铣床有分为不带刀库和带刀库两大类。其中带刀库的数控铣床又称为加工中心。
电主轴常见故障的维修分析与排除方法:
1、电主轴发热
(1)主轴轴承预紧力过大,造成主轴回转时摩擦过大,引起主轴温度急剧升高。
故障排除方法:可以通过重新调整主轴轴承预紧力加以排除。
(2)主轴轴承研伤或损坏,也会造成主轴回转时摩擦过大,引起主轴温度急剧升高。
故障排除方法:可以通过更换新轴承加以排除。
(3)主轴润滑油脏或有杂质,也会造成主轴回转时阻力过大,引起主轴温度升高。
故障排除方法:通过清洗主轴箱,重新换油加以排除。
(4)主轴轴承润滑油脂耗尽或润滑油脂过多,也会造成主轴回转时阻力、摩擦过大,引起主轴温度升高。
故障排除方法:通过重新涂抹润滑脂加以排除。
2、电主轴强力切削时停转
(1)主轴电动机与主轴连接的传动带过松,造成主轴传动转矩过小,强力切削时主轴转矩不足,产生报警,数控机床自动停机。
故障排除方法:通过重新调整主轴传动带的张紧力,加以排除。
(2)主轴电动机与主轴连接的传动带表面有油,造成主轴传动时传动带打滑,强力切削时主轴转矩不足,产生报警,数控机床自动停机。
故障排除方法:通过用汽油或酒精清洗后擦干净加以排除。
(3)主轴电动机与主轴连接的传动带使用过久而失效,造成主轴电动机转矩无法传动,强力切削时主轴转矩不足,产生报警,数控机床自动停机。
故障排除方法:通过更换新的主轴传动带加以排除。
(4)主轴传动机构中的离合器、联轴器连接、调整过松或磨损,造成主轴电动机转矩传动误差过大,强力切削时主轴振动强烈。产生报警,数控机床自动停机。
故障排除方法:通过调整、更换离合器或联轴器加以排除。
3、电主轴工作时噪声过大
(1)主轴部件动平衡不良,使主轴回转时振动过大,引起工作噪声。
故障排除方法:需要机床生产厂家的专业人员对所有主轴部件重新进行动平衡检查与调试。
(2)主轴传动齿轮磨损,使齿轮啮合间隙过大,主轴回转时冲击振动过大,引起工作噪声。
故障排除方法:需要机床生产厂家的专业人员对主轴传动齿轮进行检查、维修或更换。
(3)主轴支承轴承拉毛或损坏,使主轴回转间隙过大,回转时冲击、振动过大,引起工作噪声。
故障排除方法:需要机床生产厂家的专业人员对轴承进行检查、维修或更换。
(4)主轴传动带松弛或磨损,使主轴回转时摩擦过大,引起工作噪声。
故障排除方法:通过调整或更换传动带加以排除。
4、刀具无法夹紧
(1)碟形弹簧位移量太小,使主轴抓刀、夹紧装置无法到达正确位置,刀具无法夹紧。
故障排除方法:通过调整碟形弹簧行程长度加以排除。
(2)弹簧夹头损坏,使主轴夹紧装置无法夹紧刀具。
故障排除方法:通过更换新弹簧夹头加以排除。
(3)碟形弹簧失效,使主轴抓刀、夹紧装置无法运动到达正确位置,刀具无法夹紧。
故障排除方法:通过更换新碟形弹簧加以排除。
(4)刀柄上拉钉过长,顶撞到主轴抓刀、夹紧装置,使其无法运动到达正确位置,刀具无法夹紧。
故障排除方法:通过调整或更换拉钉,并正确安装加以排除。
5、刀具夹紧后不能松开
(1)松刀液压缸压力和行程不够。
故障排除方法:通过调整液压力和行程开关位置加以排除。
(2)碟形弹簧压合过紧,使主轴夹紧装置无法完全运动到达正确位置,刀具无法松开。
故障排除方法:通过调整碟形弹簧上的螺母,减小弹簧压合量加以排除。
电主轴高速旋转时发热严重的分析及处理过程:
电主轴运转中的发热和温升问题始终是研究的焦点。电主轴单元的内部有两个主要热源:一是主轴轴承,另一个是内藏式主电动机。
电主轴单元最突出的问题是内藏式主电动机的发热。由于主电动机旁边就是主轴轴承,如果主电动机的散热问题解决不好,还会影响机床工作的可靠性。主要的解决方法是采用循环冷却结构,分外循环和内循环两种,冷却介质可以是水或油,使电动机与前后轴承都能得到充分冷却。
主轴轴承是电主轴的核心支撑,也是电主轴的主要热源之一。当前高速电主轴,大多数采用角接触陶瓷球轴承。因为陶瓷球轴承具有以下特点:
①由于滚珠重量轻,离心力小,动摩擦力矩小。
②因温升引起的热膨胀小,使轴承的预紧力稳定。
③弹性变形量小,刚度高,寿命长。由于电主轴的运转速度高,因此对主轴轴承的动态、热态性能有严格要求。合理的预紧力,良好而充分的润滑是保证主轴正常运转的必要条件。
采用油雾润滑,雾化发生器进气压为0.25~0.3MPa,选用20#透平油,油滴速度控制在80~100滴/min。润滑油雾在充分润滑轴承的同时,还带走了大量的热量。前后轴承的润滑油分配是非常重要的问题,必须加以严格控制。进气口截面大于前后喷油口截面的总和,排气应顺畅,各喷油小孔的喷射角与轴线呈15o夹角,使油雾直接喷入轴承工作区。
电主轴维修工艺的要点:
1、根据电主轴的损坏情况,测量静态、动态径向跳动及抬起间隙和轴向窜动量。
2、用自制的专用工具拆卸电主轴。清洗并测量转子摆差和磨损情况。
3、选配轴承。每组轴承的内孔及外径的一致性误差均要≤0.002~0.003mm,与套筒的内孔保持0.004~0.008mm的间隙;与主轴保持0.0025~0.005mm的间隙。电主轴维修认准机械,在实际操作中,以双手大拇指能将轴承推入套筒的配合为最好。过紧会引起轴承外环变形,轴承温升过高,过松则降低磨头的刚度。
4、轴承的清洁,是保证轴承正常工作及使用寿命的重要环节,切勿用压缩空气吹转轴承,因压缩空气中的硬性微粒会使滚道拉毛。
5、圆锥轴承或角接触球轴承一定注意轴承安装方向,否则达不到回转精度要求。整个装配过程采用专用工具,以消除装配误差,保证装配质量。
6、当套筒内孔变形、圆度超差,或与轴承配合过松时,可采用局部电镀法进行补偿再研磨至要求,轴颈处也可采用此法。
7、电主轴上的圆螺母、油封盖等零件的端面分别与轴承内外环的端面紧密接触,因而其螺纹部分与端面的垂直度要求很高,可以采用涂色法检查接触情况。若接触率<80%,可研磨端面,使之达到垂直度要求。此项工作很重要,它的精度会影响磨床主轴接长杆的径向跳动,从而影响到磨削工件的表面粗糙度。
8、装配后的电主轴进行轴向调整(调整时用拉簧秤测量),同时应测量静态、动态径向跳动及抬起间隙,直至达到装配工艺要求。
9、在机器实际运转条件下,排除装配、机器运转时的热变形等因素的影响,在一定转速下,应用动平衡仪对转子进行动平衡。
由于电主轴是高速精密元件,定期维护是非常有必要的。电主轴定期维护如下:
1、电主轴的轴向跳动一般要求为0.002mm(2μm),每年检测2次。
2、电主轴内锥孔的径向跳动一般要求为0.002mm(2μm),每年检测2次。
3、电主轴芯棒远端(250mm)径向跳动一般要求为:0.012mm(12μm),每年检测2次。
4、蝶形弹簧的涨紧力要求为:16~27KN(以HSK63为例)每年检测2次。
5、拉刀杆松刀时伸出的距离为:10.5±0.1mm(以HSK63为例)每年检测4次。
电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪音低、响应快等优点,可以减少齿轮传动,简化机床外形设计,易于实现主轴定位,是高速主轴单元中一种理想结构。电主轴作为高速数控机床最关键部件,其性能好坏在很大程度上决定了整台高速机床的加工精度和生产效率,电主轴作为加工中心的核心部件,它将机床主轴与交流伺服电机轴合二为一,即将主轴电机的定子、转子直接装入主轴组件的内部,并经过精确的动平衡校正,具有良好的回转精度和稳定性,形成一个完美的高速主轴单元,也被称为内装式电主轴,其间不再使用皮带齿轮传动副,从而实现机床主轴系统的“零传动”,通电后转子直接带动主轴运转。
数控铣床铣头部分由有级(或无级)变速箱和铣头两个部件组成。铣头主轴支承在高精度轴承上.保证主轴具有高回转精度和良好的刚性;主轴装有快速换刀螺母,前端锥采用1$0505锥度;主轴采用机械无级变速,其调节范围宽,传动平稳,操作方便。刹车机构能使主轴迅速制动,可节省辅助时间,刹车时通过制动手柄撑开止动环使主轴立即制动。启动主电动机时,应注意松开主轴制动手柄。铣头部件还装有伺服电机、内齿带轮、滚珠丝杠副及主轴套简,它们形成垂直方向(z方向)进给传动链,使主轴作垂向直线运动。
❽ 加工中心主轴维修及常见故障分析
1.加工中心主轴的常见故障分析
加工中心的主轴通常使用伺服调速电动机调速,其结构相对简单,但是加工中心有刀具自动夹、和切屑自动清除装置以及主轴准停装置,常见的主轴故障也多发生在这些部位,下面对其进行具体的分析。
1.1主轴发热、旋转精度下降问题
故障发生的现象:加工出来的工件孔精度偏低,圆柱度很差,主轴发热很快,加工噪声很大。
故障原因分析:经过对机床主轴长期观察可以确定,机床主轴的定心锥孔在多次换刀过程中受到损伤,主要损伤原因是使用过程中换刀的拔、插到失误,损伤了主轴定心孔的锥面,仔细分析后发现主轴部件的故障原因有四点:
(1)主轴轴承的润滑脂不合要求,混有粉尘杂质和水分,这些杂质主要来源于该加工中心用的没有经过精馏和干燥的压缩空气,在气动清屑时,粉尘和水气进入到主轴轴承的润滑脂内,导致主轴轴承润滑不好,产生大量热河噪声;
(2)主轴内用于定位刀具的锥形孔定位面上有损伤,导致主轴的锥面和刀柄的锥面不能完美配合,加工的孔出现微量偏心;
(3)主轴的前轴承预紧力下降,导致轴承的游隙变大;
(4)主轴内部的自动夹紧装置的弹簧疲劳失效,刀具不能完整拉紧,偏离了原本位置。
针对以上原因,故障处理措施:
(1)更换主轴的前端轴承,使用合格的润滑脂,并调整轴承游隙;
(2)将主轴内锥形孔定位面研磨合格,用涂色法检测保证与刀柄的接触面不低于90%;
(3)更换夹紧装置的弹簧,调整轴承的预紧力。
除此之外,在操作过程中要经常检查主轴的轴孔、刀柄的清洁和配合状况,要增加空气精滤和干燥装置,要合理安排加工工艺,不可使机器超负荷工作。
1.2加工中心的主轴部件的拉杆钢球损坏问题
故障发生的现象:主轴内刀具自动夹紧机构的拉杆钢球经常损坏,刀具的刀柄尾部锥面也经常损坏。
故障原因分析:经研究发现,主轴松刀动作与机械手拔刀动作不协调,具体原因是限位开关安装在增压气缸的尾部,在气缸的活塞动作到位时,增压缸的活塞不能及时到位,导致在夹紧结构的机械手还未完全松开时就进行了暴力拔刀,严重损坏了拉杆钢球和拉紧螺钉。
故障处理措施:对油缸和气缸进行清洗,更换密封环,调整压强,使两者动作协调一致,同时定期对气液增压缸进行检查,及时消除安全隐患。
1.3主轴部件的定位键损坏问题
故障发生的现象:换刀声音较大,主轴前端拨动刀柄旋转的定位键发生局部变形。
故障原因分析:经过研究发现,换刀过程中的巨大声响发生在机械手插刀阶段,原因是主轴准停位置有误差问题以及主轴换刀的参考点发生漂移问题。加工中心通常采用霍尔元件进行定向检测,霍尔元件的固定螺钉在长时间使用后出现了松动,导致机械手插刀时刀柄的键槽没有对准主轴上的定位键,故而会撞坏定位键;而主轴换刀的参考点发生漂移可能是CNC系统的电路板发生接触不良、电气参数变化、接近开关固定松动等,参考点漂移导致刀柄插入到主轴锥孔时,锥面直接撞击定心锥孔,产生异响。
故障处理措施:调整霍尔元件的安装位置,并加防松胶紧固,同时调整换刀参考点,更换主轴前端的定位键。除此之外,在加工中心使用过程中要定期检查主轴准停位置和主轴换刀参考点的位置变化,发生异常现象要及时检查。
除此之外,加工中心还会发生一些其他的故障,在进行维修时,要本着先外围后内部、先软件后硬件、先机械后电气的原则,根据加工中心的相关资料和加工工艺,对故障进行仔细的检查,逐步缩小故障范围,最后确定故障原因,在可行的范围内提出处理措施并记录下来供以后维修使用。
2.结论
加工中心主轴是加工中心的核心部件,在使用过程中要对它细致的维护和保养,对于一些常见的机械故障要通过日常的检查及时发现并处理,减少加工中心的故障停机次数和维修时间,保证加工中心日常运转,延长加工中心的使用寿命,为企业的生产节省成本。
❾ 公司一台加工中心主轴坏了,哪里可以修啊
厦门市德永信数控维修有限公司,依托台湾专业主轴维修技术人员,为国内客版户提供专业主轴,丝杆权维修服务。
公司装备有先进的维修检测设备,已经具备国内外知名品牌主轴的维修能力,并且取得了良好的成就。我公司以“修理周期短、质量好、终身跟踪服务、价格合理”深受广大用户的欢迎,维修项目包括BT30、BT40、BT50,等国内外普通和内藏式高速电主轴,转速在8000,12000,16000,24000范围内的主轴。
❿ 加工中心主轴故障的解决方法有哪些
电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术,它与直线电机技术、高速刀具技术一起,把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件,它包括电主轴本身及其附件:电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。长期高负荷的使用会出现电主轴故障,下面简单介绍下电主轴常见故障的维修分析与排除方法:
一、主轴发热故障的原因和解决方法
(1)主轴轴承预紧力过大,造成主轴回转时摩擦过大,引起主轴温度急剧升高。
故障排除方法:可以通过重新调整主轴轴承预紧力加以排除。
(2)主轴轴承研伤或损坏,也会造成主轴回转时摩擦过大,引起主轴温度急剧升高。
故障排除方法:可以通过更换新轴承加以排除。
(3)主轴润滑油脏或有杂质,也会造成主轴回转时阻力过大,引起主轴温度升高。
故障排除方法:通过清洗主轴箱,重新换油加以排除。
(4)主轴轴承润滑油脂耗尽或润滑油脂过多,也会造成主轴回转时阻力、摩擦过大,引起主轴温度升高。
故障排除方法:通过重新涂抹润滑脂加以排除。
二、主轴在加工过程中急停
(1)主轴电动机与主轴连接的传动带过松,造成主轴传动转矩过小,强力切削时主轴转矩不足,产生报警,数控机床自动停机。
故障排除方法:通过重新调整主轴传动带的张紧力,加以排除。
(2)主轴电动机与主轴连接的传动带表面有油,造成主轴传动时传动带打滑,强力切削时主轴转矩不足,产生报警,数控机床自动停机。
故障排除方法:通过用汽油或酒精清洗后擦干净加以排除。
(3)主轴电动机与主轴连接的传动带使用过久而失效,造成主轴电动机转矩无法传动,强力切削时主轴转矩不足,产生报警,数控机床自动停机。
故障排除方法:通过更换新的主轴传动带加以排除。
(4)主轴传动机构中的离合器、联轴器连接、调整过松或磨损,造成主轴电动机转矩传动误差过大,强力切削时主轴振动强烈。产生报警,数控机床自动停机。
故障排除方法:通过调整、更换离合器或联轴器加以排除。
三、主轴工作时噪声过大
(1)主轴部件动平衡不良,使主轴回转时振动过大,引起工作噪声。
故障排除方法:需要机床生产厂家的专业人员对所有主轴部件重新进行动平衡检查与调试。
(2)主轴传动齿轮磨损,使齿轮啮合间隙过大,主轴回转时冲击振动过大,引起工作噪声。
故障排除方法:需要机床生产厂家的专业人员对主轴传动齿轮进行检查、维修或更换。
(3)主轴支承轴承拉毛或损坏,使主轴回转间隙过大,回转时冲击、振动过大,引起工作噪声。
故障排除方法:需要机床生产厂家的专业人员对轴承进行检查、维修或更换。
(4)主轴传动带松弛或磨损,使主轴回转时摩擦过大引起工作噪声。
故障排除方法:通过调整或更换传动带加以排除。
四、切削刀具无法夹紧
(1)碟形弹簧位移量太小,使主轴抓刀、夹紧装置无法到达正确位置,刀具无法夹紧。
故障排除方法:通过调整碟形弹簧行程长度加以排除。
(2)弹簧夹头损坏,使主轴夹紧装置无法夹紧刀具。
故障排除方法:通过更换新弹簧夹头加以排除。
(3)碟形弹簧失效,使主轴抓刀、夹紧装置无法运动到达正确位置,刀具无法夹紧。
故障排除方法:通过更换新碟形弹簧加以排除。
(4)刀柄上拉钉过长,顶撞到主轴抓刀、夹紧装置,使其无法运动到达正确位置,刀具无法夹紧。
故障排除方法:通过调整或更换拉钉,并正确安装加以排除。
五、刀具夹紧后不能松开
(1)松刀液压缸压力和行程不够。
故障排除方法:通过调整液压力和行程开关位置加以排除。
(2)碟形弹簧压合过紧,使主轴夹紧装置无法完全运动到达正确位置,刀具无法松开。
故障排除方法:通过调整碟形弹簧上的螺母,减小弹簧压合量加以排除。
以上就是数控中心主轴的常见故障和解决方法,出现故障后按照由外到内、由简到繁顺序依次排查可以快速的解决问题。