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數(shù)控機(jī)床主軸部件的結(jié)構(gòu)及其維護(hù)

2011-12-30

作者：逄玲
（煙臺(tái)城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)校）
　　一、數(shù)控機(jī)床主軸的主要部件
　　主軸部件是機(jī)床的重要部件之一，其精度、抗震性和熱變性對(duì)加工質(zhì)量都有直接影響，特別是數(shù)控機(jī)床在加工過程中不進(jìn)行人工調(diào)整，這些影響就更為嚴(yán)重。數(shù)控機(jī)床主軸部件在結(jié)構(gòu)上要解決好主軸的支承、主軸內(nèi)刀具的自動(dòng)裝夾、主軸的定向停止等問題。
　　1.主軸軸承配置的主要形式
　　（1）前支承采用雙列短圓柱滾子軸承60°角接觸雙列向心推力球軸承組合。后支承采用成對(duì)向心推力球軸承。此配置可提高主軸的綜合剛度，并可以滿足切削力的要求。
　　（2）前軸承采用高精度雙列向心力球軸承，向心推力球軸承具有良好的高速性，但它的承載能力小，只適于高速、輕載、精密的數(shù)控機(jī)床的主軸。
　　（3）雙列和單列圓錐滾子軸承，這種軸承徑向和軸向的剛度都很高，能承受重載荷，尤其是可承受較強(qiáng)的動(dòng)載荷。安裝、調(diào)整性能好，但主軸轉(zhuǎn)速受到限制，主軸的精度也受到影響，所以只能用在中等精度、低速、重載的數(shù)控主軸上。
　　2.主軸內(nèi)刀具的自動(dòng)夾緊和切屑的清除裝置
　　自動(dòng)清除主軸承中的切屑和灰塵是換刀操作中的一個(gè)重要問題，因?yàn)橛星行紩?huì)劃傷主軸孔及刀柄表面，甚至刀桿偏斜，定位不準(zhǔn)，零件加工不對(duì)。所以在換刀時(shí)，用壓縮空氣吹一下。
　　3.主軸準(zhǔn)停裝置
　　在換刀時(shí)，刀柄上的鍵槽要對(duì)準(zhǔn)主軸的端面鍵。這就是準(zhǔn)確定位功能。
　　由于主軸在固定的圓周位置上換刀，使得刀柄與主軸相對(duì)位置的一致性，同時(shí)也減小了被加工孔的尺寸的分散度。
　　主軸準(zhǔn)停是當(dāng)主軸要停車換刀時(shí)，發(fā)出降速信號(hào)，主軸箱自動(dòng)改變傳動(dòng)路線，使主軸轉(zhuǎn)換到Z低速運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　二、數(shù)控機(jī)床的維護(hù)維修
　　1.數(shù)控機(jī)床維護(hù)的目的及意義
　　在企業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)控機(jī)床能否達(dá)到加工精度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、提高生產(chǎn)效率的目標(biāo)，這不僅取決于機(jī)床本身的精度和性能，很大程度上也與操作者在生產(chǎn)中能否正確地對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和使用密切相關(guān)。
　　與此同時(shí)，我們還應(yīng)當(dāng)注意到，數(shù)控機(jī)床維修的概念，不能單純地理解是數(shù)控系統(tǒng)或是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部分和其他部分在發(fā)生故障時(shí)，僅僅是依靠維修人員如何排除故障和及時(shí)修復(fù)，使數(shù)控機(jī)床能夠盡早地投入使用就可以了，這還應(yīng)包括正確使用和日常保養(yǎng)等工作。
　　只有堅(jiān)持做好對(duì)機(jī)床的日常維護(hù)保養(yǎng)工作，才可以延長(zhǎng)元器件的使用壽命，延長(zhǎng)機(jī)械部件的磨損周期，防止意外惡性事故的發(fā)生，爭(zhēng)取機(jī)床長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作；也才能充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床加工優(yōu)勢(shì)，達(dá)到數(shù)控機(jī)床的技術(shù)性能，確保數(shù)控機(jī)床能夠正常工作。
　　2.主軸部件的日常保養(yǎng)
　　主軸部件是數(shù)控機(jī)床機(jī)械部分中的重要組成部件，主要由主軸、軸承、主軸準(zhǔn)停裝置、自動(dòng)裝夾和切屑清除裝置組成。
數(shù)控機(jī)床主軸部件的潤(rùn)滑、冷卻與密封是機(jī)床使用和維護(hù)過程中值得重視的幾個(gè)問題：
　　（1）良好的潤(rùn)滑效果，可以降低軸承的工作溫度和延長(zhǎng)使用壽命；為此，在操作使用中要注意：低速時(shí)，采用油脂、油液循環(huán)潤(rùn)滑；高速時(shí)，采用油霧、油氣潤(rùn)滑方式。
　　（2）主軸部件的冷卻主要是以減少軸承發(fā)熱，有效控制熱源為主。
　　（3）主軸部件的密封則不僅要防止灰塵、屑末和切削液進(jìn)入主軸部件，還要防止?jié)櫥偷男孤Ｖ鬏S部件的密封有接觸式和非接觸式密封。對(duì)于采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(duì)于非接觸式密封，為了防止泄漏，重要的是保證回油能夠盡快排掉，要保證回流孔的通暢。
　　3.與主軸相關(guān)的一些故障的維修
　　有一臺(tái)加工中心，突然發(fā)生故障，報(bào)警內(nèi)容是主軸旋轉(zhuǎn)變壓器無信號(hào)，主軸停下。在測(cè)量主軸后面的旋轉(zhuǎn)變壓器的兩套繞組電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩套繞組已斷裂路。拆卸下旋轉(zhuǎn)變壓器，發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子和定子繞組都已刮斷，這是什么原因呢？開始以為旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子鐵心松動(dòng)，造成竄動(dòng)。但用力搬動(dòng)，毫無移動(dòng)的跡象。Z后懷疑到主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子下沉，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)變壓器下沉，造成旋轉(zhuǎn)變壓器的定轉(zhuǎn)子繞組損壞。主軸電動(dòng)機(jī)拆下后，軸承支撐架全部損壞，引起主軸下沉。
　　診斷故障應(yīng)該從弄清具體數(shù)控系統(tǒng)的主軸結(jié)構(gòu)及其控制原理入手，結(jié)合機(jī)床結(jié)構(gòu)，憑借實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和維修手冊(cè)，根據(jù)故障的表現(xiàn)形式進(jìn)行故障定位，力求將故障鎖定在盡可能小的范圍內(nèi)。再按照可能性的大小進(jìn)行逐一檢查，排除假象，找出真正的故障所在，加以排除。