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做加工中心维修要懂哪些

发布时间:2023-03-19 02:07:45

Ⅰ 加工中心电主轴维修工艺有那些

电主轴是最近十年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,它是高速数控机床的“核心”部件,它的性能直接决定了机床的高速加工性能。
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。
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。
电主轴单元最凸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承,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。在实际操作中,以双手大拇指能将轴承推入套筒的唯念配合为最好。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、轴指宏困承的清洁,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绝芦,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。
电主轴常见故障的维修分析与排除方法:
1、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、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、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。

Ⅱ 卧式加工中心主轴维修都有哪些要点

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。
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。
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。

Ⅲ 自学数控车床(加工中心)需要掌握哪些知识

  1. 从事生产一线工作要学习数控机床、数控加工工艺、数控编程、数控机床故障诊断与维修、机械制图和机械制造基础。

  2. 从腔枣租事技术员或者设计方面的工作,要学习机械制造基础和机械设计基础。


数控铣床

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,两者的加工工艺岩桥基本相同,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。其中带伍兆刀库的数控铣床又称为加工中心。

Ⅳ 数控机床维修的基本功

数控机床维修的基本功

在我国,随着现代制造业的发展,数控机床的应用越来越普遍,社会急需数控机床维修高级技能人才。要学好数控机床维修,首先要熟悉数控系统及其接口与连接,这是数控机床维修的基本功。

数控机床根据功能和性能的要求配置不同的数控系统。数控系统是数控机床的核心,包括数控装置、进给伺服驱动单元、主轴驱动单元、可编程控制器、显示装置及操作面板、通信装置和辅助控制装置。目前,我国数控机床行业占据主导地位的有日本的FANUC(发那科)、德国的SIEMENS(西门子)、我国的华中等公司的数控系统及相关产品。

数控装置的接口是数控装置与歼晌数控系统的功能部件(主轴模块、进给伺服模块、PLC模块等)和机床进行信息传递、交换和控制的端口。接口在数控系统中占有重要的位置。不同功能模块与数控系统相连接,不能直接连接,必须通过接口电路连接起来。无论是哪种数控系统,数控装置常用接口一般可以分为五大类:电源接口、通信接口、伺服控制接口、主轴控制接口和输入输出接口。

本文以FANUC-0i Mate C数控系统和华中HNC-21数控系统为例,结合作者多年的实际维修经验,介绍数控装置的常用接口及其应用,以便于读者掌握典型数控系统的组成及功能连接,为数控系统的维修奠定良好的基础。

二、FANUC-0i Mate C数控系统接口

自1965年以来,FANUC一直致力于工厂自动化产品CNC的开发。公司采用了先进的开发手段及先进的生产制造设备,为全世界的机械工业提供了高性能、高可靠性的众多的系列数控产丛改樱品和智能机械。图1为FANUC-0i Mate C系统单元接口图,图2为FANUC-0i Mate C数控系统连接图。

(一)电源接口

CP1:系统直流24V.输入电源接I21,一般与机床侧的DC24V稳压电源连接。

(二)通信接口

JD36A:RS-232-C串行通信接口(0、1通道)。

JD36B:RS-232-C串行通信接口(2通道)。

(三)伺服控制接口

CPl0A:系统伺服高速串行通信FSSB接口(光缆),与伺服放大器的CP10B连接。CA69:伺服检测板接口,此接口维修时使用。

(四)主轴控制接口

JA7A:串行主轴/主轴位置编码器信号接口。当主轴为串行主轴时,与主轴放大器的JA7B连接,实现主轴模块与C C系统的信息传递;当主轴为模拟量主轴时,该接口又是主轴位置编码器的主轴位置反馈信号接口。

JA40:模拟量主轴的速度信号接口,CNC系统输出的速度信号(0~10V)与变频器的模拟量频率设定端相连接。

(五)输入输出接口

JD44A:外接的`I/O卡或I/O模块信号接口(I/O Link控制)。渗丛

CA55:系统MDI键盘信号接口。

CN2:系统操作软键信号接口。

三、华中HNC-21数控系统接口

华中世纪星HNC-21系列数控单元(HNC-21T、HNC-21M)采用先进的开放式体系结构,内置嵌入式工业PC机,配置7.5英寸彩色液晶显示屏和通用工程面板,集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌式PIC接口于一体,支持硬盘、电子盘等程序存储方式以及软驱、DNC、以太网等程序交换功能,具有低价格、高性能、配置灵活、结构紧凑、易于使用、可靠性高的特点,主要应用于小型车、 铣 加工中心。

(一)电源接口

XS1:电源接口。管脚1、5 为AC24V1

AC2472,交流24V 电源,也可用DC24V 电源供电。管脚2、4为+24V、24VG,直流24V 电源。管脚6为PE,安全地。

调试数控机床时,数控系统上电前,调试人员需要测试管脚1、5或管脚2、4的电源电压,确认是否为DC24V或AC24V。另外,当我们怀疑数控系统输入电源类故障时,也需要进行此操作。

(二)通信接口

1.XS2:外接PC键盘接口。

2.XS3:以太网接口。

3.XS4:软驱接口。

4.XS5:RS232接口。串行数据通信时使用,运用此接口可与PC机进行数据交换,完成参数、PLC、程序等的上传下载。

(三)伺服控制接口

1.XS30~XS33:模拟式、脉冲式、步进式进给轴控制接口。管脚14、7、15、8分别为CP+、CP-DIR+ 、DIR-

步进式进给轴控制时,CP+、CP-代表输出指令脉冲,脉冲的频率和数量控制步进电机的转速和转角大小;DIR+、DIR一代表输出指令方向,控制步进电机的转向。步进式进给轴控制属开环系统,无反馈。脉冲式进给轴控制时,脉冲指令接口有3种类型:单脉冲(又称脉冲+方向)方式、正交脉冲(又称AB相脉冲)方式和正反向脉冲(又称双脉冲)方式,不同工作方式下CP、DIR的含义如表1所示。

单脉冲方式中,CP为脉冲信号,DIR为方向信号;正交脉冲方式中,CP与DIR的相位差为脉冲信号,CP与DIR的相位超前和落后关系决定电动机的旋转方向;正反向脉冲方式中,CP为正转脉冲信号,DIR为反转脉冲信号。

管脚6为OUTA,模拟电压输出,用于模拟式进给轴控制。

脉冲式和模拟式进给轴控制属闭环控制,有反馈,以下是与反馈有关的管脚。

管脚4、5和管脚12、13都是DCSV电源,所不同的是管脚12、13是外围输入给数控系统的电源,而管脚4、5是数控系统提供给编码器的电源。

管脚1、9、2、10、3、11分别为A+、A-、B+、B-、Z+、Z-。管脚1、9和管脚2、10是伺服码盘A、B相位反馈信号,A、B相位差9O。,用于辨向。管脚3、11是伺服码盘Z脉冲反馈信号,用于每转产生一个基准脉冲,又称零脉冲,它是轴旋转一周在固定位置上产生的一个脉冲,在伺服码盘上用于精确确定机床的参考点。

2.XS40~XS43:串行式HSV-l1型伺服轴控制接口。管脚2、3分别为数据接收RXD和数据发送TXD,管脚5为GND地。

(四)主轴控制接口

xS9:主轴控制接口。管脚6、14为主轴模拟量AOUT1、AOUT2,管脚7、8、15为模拟量输出地GND。AOUT1、GND输出-10V +1OV 电压给变频器,来控制主轴转速,而AOUT2、GND则输出0~+10V电压。我们根据实际所需选取相应的管脚。

管脚4、5和管脚12、13都是DC5V电源,所不同的是管脚12、13是外围输入给数控系统的电源,而管脚4、5是数控系统提供给编码器的电源。管脚1、9、2、10、3、l1分别为SA+、SA-、SB+、SB-、SZ+、SZ-。管脚1、9和管脚2、1O是主轴码盘A、B相位反馈信号,A、B相位差90,用于辨向。管脚3、11是主轴码盘z脉冲反馈信号,用于每转产生一个基准脉冲,在主轴码盘上用于螺纹加工以及主轴定向等。

(五)输入输出接口

1.XSIO、XS11:输入开关量接口。每个输入开关量接口有25个管脚。以XS10接口为例,其中管脚3为空,管脚1、2、14、15为24VG,即外部开关量直流24V电源地。管脚13、25、12、24、11、23、10、22、9、21、8、20、7、19、6、18、5、l7、4、16分别为IO~I19,共支持2O个输入点,分别对应输入开关量X0.0~X2.3。同样,XS11接口也支持2O个输入点,分别对应输入开关量X2.4~X4.7。

2.XS20、XS21:输出开关量接口。每个输出开关量接口有25个管脚。以XS20为例,其中管脚5为空,管脚1、2、14、15为24VG,即外部开关量直流24V电源地。管脚3、l6为OTBS1、OTBS2,连接超程解除按钮。管脚4、17为ESTOP1、ESTOP2,连接急停按钮。管脚13、25、12、24、11、23、1O、22、9、21、8、2O、7、19、6、18分别为OO~O15,共支持16个输出点,分别对应输出开关量Y0.0~Y1.7。同样,XS21接口也支持16个输出点,分别对应输出开关量X2.0~ X3.7。

可通过测量管脚4、17,来判断急停按钮通断。也可通过测量3、16,来判断超程解除按钮的通断。这在维修中,在处理急停类和超程类故障时是非常有用的方法。

3.XS6:远程I/O板接口。数控机床结构越复杂、控制功能越多,随之受控对象越多,所需的外部开关量就越多。当XS10、11、2O、21接口不能满足我们的需要时,可使用XS6远程I/O板接口进行扩展。

4.XS8:手持单元接口。手持单元接口共有25个管脚。其中管脚25、13为+5V、5VG,即手摇直流5V 电源。管脚24、12为手摇A相HA和手摇B相HB。这些是手持单元最基本的管脚。

另外,手持单元若带有手持急停按钮和坐标轴选择、增量倍率选择等功能,其管脚这样分配的:管脚1、2、14、15为24VG,管脚3、16为+24V,为开关量提供直流24V 电源;管脚4、l7为ESTOP2、ESTOP3,连接手持单元急停按钮;管脚9、21、8、20、7、19、6、18分别为I32~I39,对应输入开关量X4.0~X4.7;管脚11、23、1O、22分别为028~O31,对应输出开关量Y3.4~Y3.7。

需要注意的是,若手持单元中使用了以上输入、输出开关量管脚,则XS11、XS21接口中相同的开关量管脚就不再使用,以免重复。另外,若手持单元没有急停按钮,则一定要将本接口中的4、17管脚短接,否则系统将处于急停,不能复位。对于数控机床调试、维修人员来说了解并会应用这些都是很重要的。

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Ⅳ 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。

Ⅵ 加工中心维修

向自己的人生挑战 。有梦想的人都会去想做的
可搞维修 不适合没有基版础的人员去做权
控制器原理 内部芯片原理 控制输出 外围电路 这些是必须了解
(数字电子软、硬件学)
程序调试 C++ 汇编都要会

你要有时间可以先学学吧

你的机械基础 机械力学清楚吗?
主要是 导轨的计算 丝杠的计算
对于有这么多经验的你 可以把机械的所有零部件 看看 有哪些厂家的如何搭配 如何选型

电器拖动的知识

对于电器可以
对于电子 可以学习简单的8位单片机 作为基础 然后是步进电机原理于控制 伺服电机原理与控制
以上是最有用的

总结下

1: 关键机械零部件的 价值是什么 定位精度 你了解多少
2: 机械力学中的 传动扭矩与变速关系
3: 加工中心用到了哪些附件
4: 电机拖动 接触器 空开 相关电器的选用
5:C++基础 内部参数控制原理基础 PMC逻辑图原理
6:IO通讯 知识
先学这些吧 再有你就听的糊涂了

技术是基础 没学好别去乱想别的 没有金刚钻别拦瓷器活

Ⅶ 数控车床的维修维护

数控车床的维修维护

数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。下面来了解下数控车床的维修维护吧。

一、数控机床维修工作的基本条件

(一)人员条件

数控车床的修护和维修必须具有快速性和针对性,这就要求工作人员有一定的专业技术,并且有工作责任心,而且知识面必须非常广。否则就不能适应数控机床维修和维护工作的需要,企业可以对技术人员进行培训,使技术人员熟悉数控车床的操作方式,了解故障的基本情况,掌握科学的方法,适应数控机床维修和维护工作的需要。

(二)物质条件

要对数控车床进行修护和维修,必须要准备好必要的工具、设施、设备、材料。非必要的元器件也必须使采购的渠道通畅,必要的数控机床维修工具、仪器仪表不能遗漏,笔记本电脑里还必须配有数控机床维修的专业软件。另外,关于数控车床中完整的技术图样和资料、档案等等也要一一备齐。

二、数控的日常保养

(一)工作人员要规范操作

相关的工作人员必须掌握和了解数控机床的操作方式,在操作的过程中,认真对阅读操作步骤,对数控机床有全面的了解和认识。另外,部门还要建立关于数控机床的规章制度,要求工作人员按照规范来操作,这样才能提高使用的效率。

(二)对数控机床要进行定期的检查

每天都必须对切削液、液压油、润滑油、操作盘、滑板、液压装置压力表进行严格的检查,对于主轴每个月的运行状态,也要做好检查记录,以便有案可查,有据可依。在日常的保养当中,每半年还要对系统的主轴、导套装置、加工装置、电动机等进行一次检查,如果一些装置出现了老化的状态,那么就应该进行替换。保养时还要特别注意加工中心,因为加工中心是关键的部分。最后还要对机床的表面、开关、刀具等进行检查,防止出现损坏的部位。

(三)对数控机床要进行清洁和保养

刀具、工具不能放置在车面上,即便要放置,也必须先在上面垫上一层床盖板,并且将床面擦拭干净。不使用的时候,同样要做好数控车床的清洁保养工作,防止杂物、碎屑落入数控车床内的导轨滑动面当中,从而对导轨造成破坏。

三、故障分析

(一)常见的故障分类

一般情况下,数控机床的故障可以按照性质、部位、原因、后果等进行分类。以故障的发生的部位,可以将其分为硬件故障和软件故障,硬件故障指的是机械、电子元器件、印制电路板、接插件等部位发生的损坏,发生这种损坏以后,必须要对硬件进行替换。软件故障一般指的是PLC逻辑控制程序中所产生的故障,这需要技术人员对数据进行修改和输入,才能解决。

(二)对故障进行判断

故障分为两种,一种有指示的,一种是无指示的,现在的.数控系统都有诊断程序,对整个系统的软、硬件进行监控,一旦发生故障,就会立刻的在屏幕上显示出来。配合诊断手册,还能够将故障的部位、原因找出来。而无诊断指示的故障基本上是因为上面两种诊断程序不完善而造成的,比如开关不闭合、接插松动等等。另外,故障还被分为破坏性故障和非破坏性故障两种,如果是破坏性故障,会对工件造成损坏,维修时不能重演,因此只能按照故障产生的现象进行检查和分析。

(三)故障检查方法

1.直观检查法,直观检查法是故障分析必用的方法,它是利用感官,通过采取询问、目视、触摸、通电等办法来进行检查。这种方法具有很多的局限性,比如,一些技术人员仅仅靠自身的主观想法和经验来进行狭隘的判断。

2.仪器检查法,这种方法是使用常规的电工仪表,对每个组的交流、直流电源电压以及相关直流进行测量,找出故障所在。比如,用万用表来对各个电源的状态进行检查,或者对电路板上设置的相关信号状态进行测量。

3.信号和报警指示分析法,在数控系统和给进伺服系统、电气装置中安装故障指示灯,结合指示灯的状态以及相应的功能说明,以及指示的内容来对故障进行排除。

4.接口状态检查法,将PLC集成在其中,在CNC和PLC之间形成接口信号,并且相互进行连接。一部分故障是由于接口信号遗忘、错误而造成的。这些接口信号有一部分可以在接口板、输出板上进行显示,或者用PlC编程器调出。

四、数控机床维修

要对故障进行维修,必须从大体上了解数控机床维修的对象,图1是数控机床的主要结构。

(一)电源

为了防止电源出现故障,在对数控机床的供电系统进行设计的时候必须做到这几点,提供独立的配电箱,不和其他的设备串用;电源始端必须有良好的接地;进入数控机床的三相电源必须采用三相五线制,中线和接地线必须分开;电柜里面的电器件要合理布局,交流点、直流电的敷设必须进行隔离。

(二)数控系统位置环故障

出现这种故障可能是因为元件村坏,接口信号丢失等等,也或者是因为坐标轴在没有指令的情况进行运动,或者漂移过多,位置环或速度环接成正反馈。出现这种原因可能是因为相关参数已经不在匹配状态,所以必须在排除故障后重新进行调整。

(三)机床坐标找不到零点

当机床坐标找不到零点的时候,可能是零方向离零点非常的远,或者编码器损坏,使得光栅零点标记移位。

(四)偶发性停机故障

出现偶发性停机故障,有两种原因,第一是软件设计中出了问题,使得某些特定的操作与功能运行组合产生了故障停机,如果是这样的情况,那么在机床断电以后重新通电,便可解决这个问题。另外一个情况是环境原因,比如电网和周边设备带来的干扰,以及温度过高。温度太大等等。很多地方的机床都靠近大门敞开的位置,电柜开门运行时会产生一些粉尘和灰尘、水雾等等。为了防止这些因素造成故障,必须改善环境。

(五)机床动态特性变差

工件的加工质量在下降的时候,会导致机床发生振动。这是由于机械传动系统间隙过大,甚至磨损严重而造成的。对于电气控制系统而言,也可能是因为相关参数不在最佳匹配位置。应该对机械故障进行排除以后,重新进行调节。

五、结论

数控机床的故障原因是千差万别的,只有抓住了它们的共同特征,了解和掌握了数控机床的各个设备元件的诊断方法,进行合理的操作,才能够提高数控机床的保养、数控机床维修能力,并且使之能正常、稳定的运行。

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Ⅷ 加工中心皮带式主轴维修都有哪些要点

皮带式主轴以皮带传递主轴马达之运动至主轴,其优点为,振动较齿轮式主轴小,易组装,缺点为高速时噪音大,皮带张力不易控制等。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。皮带式主轴以高扭力之齿型皮带传动,不打滑,并可大幅度减低加工中心传动噪音及热量产生。
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。
数控主轴故障的维修技巧,主轴故障的诊断方法一般采用直观法和振动法。在诊断前应仔细分析其机械结构,同时还应把各因素综合考虑。在维修技巧方面应注意以下几点:
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。主轴选择,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、数控主轴部件常见的故障与排除方法
数控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。

Ⅸ CNC数控加工中心的操作注意事项有哪些

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。数控加工中心的使用过程中,有一点至关重要,那就是在编制程序和操作加工时,一定要避免使机床发生碰撞。下面介绍数控加工中心的安全操作注意事项:
一、利用计算机模拟仿真系统
随着计算机技术的发展,数控加工教学的不断扩大,数控加工模拟仿真系统越来越多,其功能日趋完善。因此可用于初步检查程序,观察刀具的运动,以确定是否有可能碰撞。
二、利用机床自带的模拟显示功能
一般较为先进的数控机床图形显示功能。当输入程序后,可以调用图形模拟显示功能,详细地观察刀具的运动轨迹,以便检查刀具与工件或夹具是否有可能碰撞。
三、利用机床的空运行功能
利用机床的空运行功能可以检查走刀轨迹的正确性。当程序输入机床后,可以装上刀具或工件,然后按下空运行按钮,此时主轴不转,工作台按程序轨迹自动运行,此时便可以发现刀具是否有可能与工件或夹具相碰。但是,在这种情况下必须要保证装有工件时,不能装刀具;装刀具时,就不能装工件,否则会发生碰撞。
四、利用机床的锁定功能
一般的数控机床都具有锁定功能(全锁或单轴锁)。当输入程序后,锁定Z轴,可通过Z轴的坐标值判断是否会发生碰撞。此功能的应用应避开换刀等运作,否则无法程序通过。
五、坐标系、刀补的设置必须正确
在启动机床时,一定要设置机床参考点。机床工作坐标系应与编程时保持一致,尤其是Z轴方向,如果出错,铣刀与工件相碰的可能性就非常大。此外,刀具长度补偿的设置必须正确,否则,要么是空加工,要么是发生碰撞。
六、提高编程技巧
程序编制是数控加工至关重要的环节,提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞。
七、严禁使用质量不合格的原料
加工中心在运行过程中通常是以高速运行的,使用质量不合格的工件原材料、切削刀具、夹具以及切削油会在加工过程中出现断裂、破损,从而造成安全事故。
在操作cnc加工中心时,我们需要注意什么问题呢?首先我们需要对数控加工中心有一个全面的了解,其次就是要注意以下几方面的问题才行。
1、加工中心在通电后,要马上检查各开关按钮、指示灯是否正常,如果有异常要马上关机并报告给维修人员。
2、正式加工之前要把加工中心坐标回零,让机器空转15秒以上后才可以正式操作。
3、cnc加工中心为了简化定位和安装,在没有个定位面都有相对的加工原点,都有着精准的坐标尺寸。
4、在安装时要保证加工工件的行程在主轴的行程范围内。
5、在安装工件时,要确保工件安装的紧固,但是也要注意不要太紧而导致定位精度丧失。
6、工件和cnc加工中心接触面平面度要在0.02mm以上,表面光洁度要在Ra1.6以上。
7、在加工中心运行时,切记不可以将收和头部等位置伸入机器外部防护罩内,以免发生意外事故。
8、在主轴处于未定位状态时,不允许安装拆卸刀具,以免损坏主轴或者影响精度。
9、安装大型工件时一定要注意轻拿轻放,以免撞伤cnc加工中心台面。
10、每天下班前,要清理干净加工中心,使用润滑油擦拭机身,并且保持外部地面整洁干净。
11、填写保养以及维护报表,交接班要做好交接工作。
总之,掌握加工中心的编程技巧,能够更好地提高加工效率、加工质量,避免加工中出现不必要的错误。

Ⅹ 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。

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