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數控機床主軸部件的結構及其維護

2011-12-30

作者：逄玲
（煙臺城鄉建設學校）

　　一、數控機床主軸的主要部件
　　主軸部件是機床的重要部件之一，其精度、抗震性和熱變性對加工質量都有直接影響，特別是數控機床在加工過程中不進行人工調整，這些影響就更為嚴重。數控機床主軸部件在結構上要解決好主軸的支承、主軸內刀具的自動裝夾、主軸的定向停止等問題。
　　1.主軸軸承配置的主要形式
　?。?）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、精密的數控機床的主軸。
　?。?）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，尤其是可承受較強的動載荷。安裝、調整性能好，但主軸轉速受到限制，主軸的精度也受到影響，所以只能用在中等精度、低速、重載的數控主軸上。
　　2.主軸內刀具的自動夾緊和切屑的清除裝置
　　自動清除主軸承中的切屑和灰塵是換刀操作中的一個重要問題，因為有切屑會劃傷主軸孔及刀柄表面，甚至刀桿偏斜，定位不準，零件加工不對。所以在換刀時，用壓縮空氣吹一下。
　　3.主軸準停裝置
　　在換刀時，刀柄上的鍵槽要對準主軸的端面鍵。這就是準確定位功能。
　　由于主軸在固定的圓周位置上換刀，使得刀柄與主軸相對位置的一致性，同時也減小了被加工孔的尺寸的分散度。
　　主軸準停是當主軸要停車換刀時，發出降速信號，主軸箱自動改變傳動路線，使主軸轉換到Z低速運轉。
　　二、數控機床的維護維修
　　1.數控機床維護的目的及意義
　　在企業生產中，數控機床能否達到加工精度高、產品質量穩定、提高生產效率的目標，這不僅取決于機床本身的精度和性能，很大程度上也與操作者在生產中能否正確地對數控機床進行維護保養和使用密切相關。
　　與此同時，我們還應當注意到，數控機床維修的概念，不能單純地理解是數控系統或是數控機床的機械部分和其他部分在發生故障時，僅僅是依靠維修人員如何排除故障和及時修復，使數控機床能夠盡早地投入使用就可以了，這還應包括正確使用和日常保養等工作。
　　只有堅持做好對機床的日常維護保養工作，才可以延長元器件的使用壽命，延長機械部件的磨損周期，防止意外惡性事故的發生，爭取機床長時間穩定工作；也才能充分發揮數控機床加工優勢，達到數控機床的技術性能，確保數控機床能夠正常工作。
　　2.主軸部件的日常保養
　　主軸部件是數控機床機械部分中的重要組成部件，主要由主軸、軸承、主軸準停裝置、自動裝夾和切屑清除裝置組成。
數控機床主軸部件的潤滑、冷卻與密封是機床使用和維護過程中值得重視的幾個問題：
　?。?）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：低速時，采用油脂、油液循環潤滑；高速時，采用油霧、油氣潤滑方式。
　　（2）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.與主軸相關的一些故障的維修
　　有一臺加工中心，突然發生故障，報警內容是主軸旋轉變壓器無信號，主軸停下。在測量主軸后面的旋轉變壓器的兩套繞組電阻時，發現兩套繞組已斷裂路。拆卸下旋轉變壓器，發現旋轉變壓器的轉子和定子繞組都已刮斷，這是什么原因呢？開始以為旋轉變壓器的轉子鐵心松動，造成竄動。但用力搬動，毫無移動的跡象。Z后懷疑到主軸電動機轉子下沉，帶動旋轉變壓器下沉，造成旋轉變壓器的定轉子繞組損壞。主軸電動機拆下后，軸承支撐架全部損壞，引起主軸下沉。
　　診斷故障應該從弄清具體數控系統的主軸結構及其控制原理入手，結合機床結構，憑借實踐經驗和維修手冊，根據故障的表現形式進行故障定位，力求將故障鎖定在盡可能小的范圍內。再按照可能性的大小進行逐一檢查，排除假象，找出真正的故障所在，加以排除。

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