主軸系統(tǒng)論文典型故障診斷論文

1、主軸系統(tǒng)論文典型故障診斷論文加工中心主軸系統(tǒng)典型故障診斷與維修摘要：針對數(shù)控加工中心在使用過程主軸經(jīng)常出現(xiàn)的常見典型故障，以實例，通過對數(shù)控加工中心主軸的結(jié)構(gòu)與工作原理的闡述，并以其在日常生產(chǎn)中遇到的常見故障為依據(jù)，剖析了生產(chǎn)中刀架出現(xiàn)的故 障，并提出相應(yīng)的維修方案。關(guān)鍵詞：加工中心；主軸系統(tǒng)；典型故障；維修1 1 加工中心主軸組成及工作原理加工中心主軸由主軸控制系統(tǒng)、主軸、刀桿、鋼球、空氣噴嘴、 套筒、支撐架、拉桿、蝶形彈簧、定位盤、油缸（及活塞）、無觸點 開關(guān)、滾子、限位開關(guān)、定位油缸、開關(guān)組成。當(dāng)?shù)毒哂蓹C械手或其他方法裝到主軸孔后， 操作者向數(shù)控機床輸 入換刀指令，指令傳遞給微機，微機發(fā)

2、出換刀信號，由此控制主軸動 作，其刀柄后部的拉釘便被送到主軸內(nèi)拉桿的前端，當(dāng)接到加緊信號時，液壓缸推桿向主軸后部移動，拉桿在蝶形彈簧的作用下也向后移，其前端圓周上的鋼球或拉鉤在主軸錐孔的逼迫下收縮分布直徑，將刀柄拉釘緊緊拉??；當(dāng)液壓缸接到數(shù)控系統(tǒng)的松刀信號時，拉釘克服彈 簧的彈簧力向前移動，使鋼球或拉鉤的分布直徑變大，松開刀具，松 開刀柄，以便機械手方便取走刀具。2 2 典型故障診斷與維修2.12.1 故障現(xiàn)象：某立式加工中心鏜孔精度下降，圓柱度超差，主軸發(fā)熱，噪聲大，但用手撥動主軸轉(zhuǎn)動阻力較小故障檢查與分析：主軸部件解體檢查，發(fā)現(xiàn)故障原因如下： 主 軸軸承潤滑脂內(nèi)混有粉塵和水分， 這是因為該

3、加工中心用的壓縮空氣 無精濾和干燥裝置，故氣動吹屑時少量粉塵和水氣竄入主軸軸承潤滑 脂內(nèi)，造成潤滑不良，導(dǎo)致發(fā)熱且有噪聲；主軸內(nèi)錐孔定位表面有少 許碰傷，錐孔與刀柄錐面配合不良，有微量偏心； 前軸承預(yù)緊力下 降，軸承游隙變大；主軸自動夾緊機構(gòu)內(nèi)部分碟形彈簧疲勞失效，刀具未被完全拉緊，有少許竄動。排除措施：更換前軸承及潤滑脂，調(diào)整軸承游隙，軸向游隙 0.003mm0.003mm，徑向游隙士 0.002mm0.002mm ;自制簡易研具，手工研磨主軸內(nèi) 錐孔定位面，用涂色法檢查， 保證刀柄與主軸定心錐孔的接觸面積大 于 85%85% ;更換碟形彈簧。將修好的主軸裝回主軸箱，用千分表檢查徑 向跳動，

4、近端小于 0.006mm0.006mm，遠端 150mm150mm 處小于 0.010mm0.010mm。試加工， 主軸溫升和噪聲正常，加工精度滿足加工工藝要求，故障排除。2.22.2 故障現(xiàn)象：主軸部件的拉桿鋼球損壞障檢查與分析：檢查發(fā)現(xiàn)，主軸松刀動作與機械手拔刀動作不協(xié) 調(diào)。這是因為限位開關(guān)擋鐵裝在氣液增壓缸的氣缸尾部，雖然氣缸活塞動作到位，增壓缸活塞動作卻沒有到位，致使機械在刀柄還沒有完 全松開的情況下強行拔刀，損壞拉桿鋼球及拉緊螺釘。排除措施：清洗增壓油缸，更換密封環(huán)，給增壓油缸注油，氣壓 調(diào)整至 0.5-0.8MPa0.5-0.8MPa，試用后故障消失。2.32.3 故障現(xiàn)象：某立式

5、加工中心換刀時沖擊響聲大，主軸前端撥動刀柄旋轉(zhuǎn)的定位鍵局部變形故障檢查與分析：響聲主要出現(xiàn)在機械手插刀階段， 故障初步確 定為主軸準(zhǔn)停位置誤差和換刀參考點漂移。本機床采用霍爾元件檢測 定向，引起主軸準(zhǔn)停位置不準(zhǔn)的原因可能是主軸準(zhǔn)停裝置電氣系統(tǒng)參 數(shù)變化、 定位不牢靠或主軸徑向跳動超差。檢查霍爾元件的安裝位置，發(fā)現(xiàn)固定螺釘松動，機械手插刀時刀柄鍵槽未對正主軸前端定位鍵， 定位鍵被撞壞。主軸換刀參考點接近開關(guān)的安裝位置同樣有松動現(xiàn)象，使換刀參 考點微量下移，刀柄插人主軸錐孔時錐面直接撞擊主軸定心錐孔， 產(chǎn) 生異響。排除措施：調(diào)整霍爾元件的安裝位置后擰緊并加防松膠。重新調(diào) 整主軸換刀參考點接近開關(guān)的

6、安裝位置， 更換主軸前端的定位鍵，故 障消失。2.42.4 故障現(xiàn)象：主軸無法定向負載超出，0808 號報警故障檢查與分析：通過查閱機床維修手冊，0808 號報警為主軸定向 報警。在交流主軸控制器線路板上找到 7 7 個發(fā)光二極管（6 6 綠 1 1 紅）。 這 7 7個指示燈分別表示： 定向指令；低速檔；磁道峰值檢測； 減速指令；靜定向；定向停完成；試驗方式（紅色）。觀察 7 7 個 指示燈情況如下：1 1 號燈亮，3 3、5 5 號燈閃爍。這表明定向指示燈已發(fā) 出，磁道峰值已檢測到，但是系統(tǒng)不能完成定向，主號軸仍在低速運 行，故 3 3、5 5 不斷閃爍。調(diào)節(jié)主軸控制器上電位器 RV5RV

7、5、RV6RV6、RV7RV7 , 仍不能定向。從以上分析，懷疑是主軸箱上的放大器有問題，打開主 軸防護罩檢查放大器時發(fā)現(xiàn)主軸上的刀具夾緊液壓缸軟管盤繞成絞 形，盤繞在主軸上。分析這個不正?，F(xiàn)象，判斷就是該軟管盤繞使主 軸定向偏移而不能準(zhǔn)確定向，造成0808 號報警。排除措施：將主軸上的加緊液壓缸軟管順直后裝好， 再將主軸控 制器中的調(diào)節(jié)器 RV11RV11 進行重新調(diào)節(jié)，故障排除，報警消除，機床恢 復(fù)正常運行。3 3 結(jié)束語數(shù)控機床在使用過程中故障會不斷出現(xiàn)， 種類也是多種多樣，主 軸故障涉及機械、低壓電器、傳感器等多科知識，這給維修帶來了困難，對操作人員和維修人員提出更高的要求。 維修人員應(yīng)熟知 刀架的機械結(jié)構(gòu)與控制原理以及常用測量工具的使用方法，根據(jù)故障現(xiàn)象，剖析原因，確定合理的診斷與檢測步驟，以便迅速排除故障。同時也要求操作人員加強保護措施、延長使用壽命，比如提高車間電 源質(zhì)量，保持良好的加工環(huán)境條件；防止積塵并定期清除，以完善維 護和保養(yǎng)制度為根本，減少機床停機率，有效地