數(shù)控機(jī)床維修8_圖文

1、第 8章 機(jī)械部件的維修與調(diào)整8.1 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與維修主傳動(dòng)系統(tǒng)是用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的,它將主電動(dòng)機(jī)的原動(dòng)力變成可供主軸上刀具切削加工的切削力矩 和切削速度。為適應(yīng)各種不同的加工及各種不同的加工方法,數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有較大的調(diào)速 范圍,以保證加工時(shí)能選用合理的切削用量,同時(shí)主傳動(dòng)系統(tǒng)還需要有較高精度及剛度并盡可能降低噪 聲,從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。8.1.1 主傳動(dòng)系統(tǒng)目前數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)大致可以分為以下幾類:其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,但主軸轉(zhuǎn)速的變化及轉(zhuǎn)矩的輸出和電動(dòng)機(jī)的輸出特性致,因而使用上受到一定限制, 如圖 8-1所示。一級(jí)變速目前多用 V 帶或同

2、步帶來(lái)完成,其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單安裝調(diào)試方便,且在一定程度上能夠滿足轉(zhuǎn) 速與轉(zhuǎn)矩輸出要求,但主軸調(diào)速范圍比仍與電動(dòng)機(jī)一樣,受電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍比的約束,如圖 8-2, 所示。 圖 8-1 電動(dòng)機(jī)與主軸直聯(lián)的主傳動(dòng) 圖 8-2 通過(guò)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)這種配置方式大、中型數(shù)控機(jī)床采用較多。它通過(guò)少數(shù)幾對(duì)齒輪降速,使之成為分段無(wú)極變速,確保低 速大轉(zhuǎn)矩,以滿足主軸輸出轉(zhuǎn)矩特性的要求,如圖 8-3所示。電主軸通常作為現(xiàn)代機(jī)電一體化的功能部件,裝備在高速數(shù)控機(jī)床上 (如圖 8-4.所示 。其主軸部件結(jié)構(gòu) 緊湊,重量輕,慣量小,可提高起動(dòng)、停止的響應(yīng)特性,有利于控制振動(dòng)和噪聲;缺點(diǎn)是制造和維護(hù)困 難且成本較高。電動(dòng)機(jī)

3、運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量直接影響主軸,主軸的熱變形嚴(yán)重影響機(jī)床的加工精度,因此合 理選 生的熱量直接影響主軸,主軸的熱變形嚴(yán)重影響機(jī)床的加工精度,因此合理選用主軸軸承以及潤(rùn)滑、冷 卻裝置十分重要8.1.2 主軸部件數(shù)控機(jī)床主軸部件是影響機(jī)床加工精度的主要部件,它的回轉(zhuǎn)精度影響工件的加工精度,它的功率大小 與回轉(zhuǎn)速度影響加工效率,它的自動(dòng)變速、準(zhǔn)停和換刀等影響機(jī)床的自動(dòng)化程度。因此,要求主軸部件 具有與本機(jī)床工作性能相適應(yīng)的高回轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、耐磨性和低的溫升。在結(jié)構(gòu)上,必須很好 地解決刀具和工具的裝夾、軸承的配置、軸承間隙調(diào)整和潤(rùn)滑密封等問(wèn)題。加工中心的主軸軸承一般采用 2個(gè)或 3個(gè)角接觸球軸承組

4、成,或用角接觸球軸承與圓柱滾子軸承組成, 這種軸承經(jīng)過(guò)預(yù)緊后可得到較高的剛度。當(dāng)要求有很大剛性時(shí),則采用圓柱滾子軸承和雙向推力球軸承 的組合。常用的加工中心主軸支承的典型結(jié)構(gòu)有以下 3種,如圖 8-5所示。1 前后支承用雙列圓柱滾子軸承來(lái)承受徑向負(fù)荷,用安裝在主軸前端的雙向角接觸球軸承來(lái)承受軸向負(fù) 荷,如圖 8-5a 所示。這種結(jié)構(gòu)剛性較好,能進(jìn)行強(qiáng)力切削,適用于中等轉(zhuǎn)速的機(jī)床。 圖 8-5 加工中心主軸支承的結(jié)構(gòu)2 前支承用角接觸球軸承,背靠背安裝,以 23個(gè)軸承為一套,用以承受軸向和徑向負(fù)荷:后支承用圓 柱滾子軸承,如圖 8-5b 所示。這種結(jié)構(gòu)適應(yīng)較高轉(zhuǎn)速、較重切削負(fù)荷,主軸精度較高,但

5、所承受軸向負(fù) 載較前一種結(jié)構(gòu)小。3 前后支承都采用成組角接觸球軸承,承受軸向和徑向負(fù)荷,如圖 8-5c 所示。這種結(jié)構(gòu)適應(yīng)高轉(zhuǎn)速、中 等切削負(fù)荷的數(shù)控機(jī)床。使用角接觸球軸承,采用脂潤(rùn)滑,其極限 dn 值達(dá) 80×104:如采用油氣潤(rùn)滑或 噴油潤(rùn)滑,則轉(zhuǎn)速可進(jìn)一步提高。目前高速主軸多數(shù)采用陶瓷滾動(dòng)軸承,在脂潤(rùn)滑情況下 dn 值可達(dá) 120×104(d 為軸承平均直徑 mm , n 為軸承每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) 。在自動(dòng)換刀機(jī)床的刀具自動(dòng)夾緊裝置中,刀桿常采用 7:24的大錐度錐柄,既利于定心,也為松刀帶來(lái) 方便。用碟形彈簧通過(guò)拉桿及夾頭拉住刀柄的尾部,使刀具錐柄和主軸錐孔緊密配合,夾緊力

6、達(dá) 10000N 以上。松刀時(shí),通過(guò)液壓缸活塞推動(dòng)拉桿來(lái)壓縮碟形彈簧,使夾頭漲開,夾頭與刀柄上的拉釘脫離,刀 具即可拔出進(jìn)行新舊刀具的交換;新刀裝入后,液壓缸活塞后移,新刀具又被碟形彈簧拉緊。在活塞推 動(dòng)拉桿松開刀柄的過(guò)程中,壓縮空氣由噴氣頭經(jīng)過(guò)活塞中心孔和拉桿中的孔吹出,將錐孔清理干凈,防 止主軸錐孔中掉入切屑和灰塵,把主軸孔表面和刀桿的錐柄劃傷,保證刀具的正確位置。數(shù)控機(jī)床為了完成 ATC(刀具自動(dòng)交換 的動(dòng)作過(guò)程, 必須設(shè)置主軸準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)。 由于刀具裝在主軸上, 切削 時(shí)切削轉(zhuǎn)矩不可能僅靠錐孔的摩擦力來(lái)傳遞,因此在主軸前端設(shè)置一個(gè)突鍵,當(dāng)?shù)毒哐b入主軸時(shí),刀柄 上的鍵槽必須與突鍵對(duì)準(zhǔn),才能順

7、利換刀:為此,主軸必須準(zhǔn)確停在某固定的角度上。由此可知主軸準(zhǔn) 停是實(shí)現(xiàn) ATC 過(guò)程的重要環(huán)節(jié)。通常主軸準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)有 2種方式,即機(jī)械式與電氣式。機(jī)械方式采用機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)或光電盤方式進(jìn)行粗定位,然后有一個(gè)液動(dòng)或氣動(dòng)的定位銷插入主軸上的銷 孔或銷槽實(shí)現(xiàn)精確定位,完成換刀后定位銷退出,主軸才開始旋轉(zhuǎn)。采用這種傳統(tǒng)方法定位,結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 在早期數(shù)控機(jī)床上使用較多。而現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床采用電氣方式定位較多。電氣方式定位一般有以下兩種方式。一種是用磁性傳感器檢測(cè)定位,這種方法如圖 8-6所示,在主軸上安裝一個(gè)發(fā)磁體與主軸一起旋轉(zhuǎn),在 距離發(fā)磁體旋轉(zhuǎn)外軌跡 12mm處固定一個(gè)磁傳感器,它經(jīng)過(guò)放大器并與主軸控制單元相

8、連接,當(dāng)主軸 需要定向時(shí),便可停止在調(diào)整好的位置上。另一種是用位置編碼器檢測(cè)定位,這種方法是通過(guò)主軸電動(dòng)機(jī)內(nèi)置安裝的位置編碼器或在機(jī)床主軸箱上 安裝一個(gè)與主軸 1:1同步旋轉(zhuǎn)的位置編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)?？刂?準(zhǔn)停角度可任意設(shè)定,如圖 8-3所示。 1-主軸箱體 2-發(fā)磁體 3-磁傳感器 4-帶輪 5-主軸(1主軸潤(rùn)滑 為了保證主軸有良好的潤(rùn)滑, 減少摩擦發(fā)熱, 同時(shí)又能把主軸組件熱量帶走, 通常采用循環(huán) 式潤(rùn)滑系統(tǒng)。用液壓泵供油強(qiáng)力潤(rùn)滑,在油箱中使用油溫控制器控制油液溫度。近年來(lái)一部分?jǐn)?shù)控機(jī)床 的主軸軸承采用高級(jí)油脂封放式潤(rùn)滑, 每加一次油脂可以使用 710年, 簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu), 降低了成本且維護(hù) 保養(yǎng)

9、簡(jiǎn)單,但需防止?jié)櫥秃陀椭旌?通常采用迷宮式密封方式。為了適應(yīng)主軸轉(zhuǎn)速向更高速化發(fā)展 的需要,新的潤(rùn)滑冷卻方式相繼開發(fā)出來(lái)。這些新的潤(rùn)滑冷卻方式不單要減少軸承溫升,還要減少軸承 內(nèi)外圈的溫差,以保證主軸的熱變形小。 圖 8-7 臥式加工中心主軸前支承的密封結(jié)構(gòu)1-進(jìn)油口 2-軸承 3-箱體 4、 5-法蘭盤6-主軸 7-泄漏孔 8-回油斜孔 9-泄油孔油氣潤(rùn)滑方式:這種潤(rùn)滑方式近似于油霧潤(rùn)滑方式,所不同的是,油氣潤(rùn)滑是定時(shí)定量地把油霧送進(jìn) 軸承空隙中,這樣既實(shí)現(xiàn)了油霧潤(rùn)滑,又不至于油霧太多而污染周圍空氣;而油霧潤(rùn)滑則是連續(xù)供給油 霧。噴注潤(rùn)滑方式:它用較大流量的恒溫油 (每個(gè)軸承 34L/m

10、in噴注到主軸軸承上,以達(dá)到潤(rùn)滑、冷卻的 目的。這里需特別指出的是,較大流量噴注的油,不是自然回流,而是用排油泵強(qiáng)制排油,同時(shí),采用 專用高精度大容量恒溫油箱,油溫變動(dòng)控制在 ±0.5。(2密封 在密封件中, 被密封的介質(zhì)往往是以穿漏、 滲透或擴(kuò)散的形式越界泄漏到密封連接處的彼側(cè)。 造 成泄漏的基本原因是流體從密封面上的間隙中溢出,或是由于密封部件內(nèi)外兩側(cè)密封介質(zhì)的壓力差或濃 度差,致使流體向壓力或濃度低的一側(cè)流動(dòng)。圖 8-7所示為一臥式加工中心主軸前支承的密封結(jié)構(gòu)。 該臥式加工中心主軸前支承處采用的雙層小間隙密封裝置。 主軸前端車出兩組鋸齒形護(hù)油槽, 在法蘭盤 4和 5上開溝槽及泄

11、漏孔,當(dāng)噴入軸承 2內(nèi)的油液流出后被法蘭盤 4內(nèi)壁擋住,并經(jīng)其下部的泄油孔 9和 箱體 3上的回油斜孔 8流回油箱,少量油液沿主軸 6流出時(shí),主軸護(hù)油槽在離心力的作用下被甩至法蘭 盤 4的溝槽內(nèi),經(jīng)回油斜孔 8流回油箱,達(dá)到防止?jié)櫥橘|(zhì)泄漏的目的。當(dāng)外部切削液、切屑及灰塵等 沿主軸 6與法蘭盤 5之間的間隙進(jìn)入時(shí),經(jīng)法蘭盤 5的溝槽由泄漏孔 7排出,達(dá)到了主軸端部密封的目 的。要使間隙密封結(jié)構(gòu)能在一定的壓力和溫度范圍內(nèi)具有良好的密封防漏性能,必須保證法蘭盤 4和 5與主 軸及軸承端面的配合間隙。8.1.4 主傳動(dòng)系統(tǒng)故障維修 7例故障現(xiàn)象:加工中心主軸定位不良,引發(fā)換刀過(guò)程發(fā)生中斷。分析及處理

12、過(guò)程:某加工中心主軸定位不良,引發(fā)換刀過(guò)程發(fā)生中斷。開始時(shí),出現(xiàn)的次數(shù)不很多,重 新開機(jī)后又能工作,但故障反復(fù)出現(xiàn)。經(jīng)在故障出現(xiàn)后,對(duì)機(jī)床進(jìn)行了仔細(xì)觀察,才發(fā)現(xiàn)故障的真正原 因是主軸在定向后發(fā)生位置偏移,且主軸在定位后如用手碰一下 (和工作中在換刀時(shí)當(dāng)?shù)毒卟迦胫鬏S時(shí)的 情況相近 ,主軸則會(huì)產(chǎn)生相反方向的漂移。檢查電氣單元無(wú)任何報(bào)警,該機(jī)床的定位采用的是編碼器, 從故障的現(xiàn)象和可能發(fā)生的部位來(lái)看,電氣部分的可能性比較小;機(jī)械部分又很簡(jiǎn)單,最主要的是聯(lián)接, 所以決定檢查聯(lián)接部分。在檢查到編碼器的聯(lián)接時(shí)發(fā)現(xiàn)編碼器上聯(lián)接套的緊定螺釘松動(dòng),使聯(lián)接套后退 造成與主軸的聯(lián)接部分間隙過(guò)大使旋轉(zhuǎn)不同步。將緊定螺

13、釘按要求固定好后故障消除 (見圖 8-3 。注意:發(fā)生主軸定位方面的故障時(shí),應(yīng)根據(jù)機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析處理,先檢查電氣部分,如確認(rèn)正 常后再考慮機(jī)械部分。故障現(xiàn)象:主軸噪聲較大,主軸無(wú)載情況下,負(fù)載表指示超過(guò) 40 。分析及處理過(guò)程:首先檢查主軸參數(shù)設(shè)定,包括放大器型號(hào),電動(dòng)機(jī)型號(hào)以及伺服增益等,在確認(rèn)無(wú)誤 后,則將檢查重點(diǎn)放在機(jī)械側(cè)。發(fā)現(xiàn)主軸軸承損壞,經(jīng)更換軸承之后,在脫開機(jī)械側(cè)的情況下檢查主軸 電動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)轉(zhuǎn)情況。發(fā)現(xiàn)負(fù)載表指示已正常但仍有噪聲。隨后,將主軸參數(shù) 00號(hào)設(shè)定為 1,也即讓主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開環(huán)運(yùn)行,結(jié)果噪聲消失,說(shuō)明速度檢測(cè)器件 PLG 有問(wèn)題。經(jīng)檢查,發(fā)現(xiàn) PLG 的安裝不正,調(diào)

14、整 位置之后再運(yùn)行主軸電動(dòng)機(jī),噪聲消失,機(jī)床能正常工作。故障現(xiàn)象:機(jī)床在工作過(guò)程中,主軸箱內(nèi)機(jī)械變檔滑移齒輪自動(dòng)脫離嚙合,主軸停轉(zhuǎn)。分析及處理過(guò)程:圖 8-3為帶有變速齒輪的主傳動(dòng),采用液壓缸推動(dòng)滑移齒輪進(jìn)行變速,液壓缸同時(shí)也 鎖住滑移齒輪。變檔滑移齒輪自動(dòng)脫離嚙合,原因主要是液壓缸內(nèi)壓力變化引起的?？刂埔簤焊椎?O 形 三位四通換向閥在中間位置時(shí)不能閉死,液壓缸前后兩腔油路相滲漏,這樣勢(shì)必造成液壓缸上腔推力大 于下腔,使活塞桿漸漸向下移動(dòng),逐漸使滑移齒輪脫離嚙合,造成主軸停轉(zhuǎn)。更換新的三位四通換向閥 后即可解決問(wèn)題;或改變控制方式,采用二位四通,使液壓缸一腔始終保持壓力油。故障現(xiàn)象:發(fā)出主軸

15、箱變檔指令后,主軸處于慢速來(lái)回?fù)u擺狀態(tài),一直掛不上檔。分析及處理過(guò)程:圖 8-3為帶有變速齒輪的主傳動(dòng)。為了保證滑移齒輪移動(dòng)順利嚙合于正確位置,機(jī)床 接到變檔指令后,在電氣設(shè)計(jì)上指令主電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸作慢速來(lái)回?fù)u擺運(yùn)動(dòng)。此時(shí),如果電磁閥發(fā)生故 障 (閥芯卡孔或電磁鐵失效 ,油路不能切換,液壓缸不動(dòng)作,或者液壓缸動(dòng)作,發(fā)反饋信號(hào)的無(wú)觸點(diǎn)開關(guān) 失效,滑移齒輪變檔到位后不能發(fā)出反饋信號(hào),都會(huì)造成機(jī)床循環(huán)動(dòng)作中斷。更換新的液壓閥或失效的 無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)后,故障消除。故障現(xiàn)象:主軸箱經(jīng)過(guò)數(shù)次變檔后,主軸箱噪聲變大。分析及處理過(guò)程:圖 8-3為帶有變速齒輪的主傳動(dòng)。當(dāng)機(jī)床接到變檔指令后,液壓缸通過(guò)撥叉帶動(dòng)滑移

16、齒輪移動(dòng)。此時(shí),相嚙合的齒輪相互間必然發(fā)生沖擊和摩擦。如果齒面硬度不夠,或齒端倒角、倒圓不 好,變檔速度太快沖擊過(guò)大都將造成齒面破壞,主軸箱噪聲變大。解決方法:使齒面硬度大于 55HRC , 認(rèn)真做好齒端倒角、倒圓工作,調(diào)節(jié)變檔速度,減小沖擊。故障現(xiàn)象:XK7160型數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng) (圖 8-3 ,采用齒輪變速傳動(dòng)。工作中不可避免地要產(chǎn)生振動(dòng) 噪聲、摩擦噪聲和沖擊噪聲。數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)的變速是在機(jī)床不停止工作的狀態(tài)下,由計(jì)算機(jī)控 制完成的。因此它比普通機(jī)床產(chǎn)生的噪聲更為連續(xù),更具有代表性。機(jī)床起初使用時(shí),噪聲就較大,并 且噪聲聲源主要來(lái)自主傳動(dòng)系統(tǒng)。經(jīng)使用了多年后,噪聲越來(lái)越大。用聲級(jí)

17、計(jì)在主軸 4000r/min的最高 轉(zhuǎn)速下,測(cè)得噪聲為 85.2dB 。分析及處理過(guò)程:我們知道,機(jī)械系統(tǒng)受到任何激發(fā)力,該系統(tǒng)就會(huì)對(duì)此激發(fā)力產(chǎn)生響應(yīng)而出現(xiàn)振動(dòng)。 這個(gè)振動(dòng)能量在整個(gè)系統(tǒng)中傳播,當(dāng)傳播到輻射表面,這個(gè)能量就轉(zhuǎn)換成壓力波經(jīng)空氣再傳播出去,即 聲輻射。因此,這個(gè)激發(fā)響應(yīng)、系統(tǒng)內(nèi)部傳遞及輻射三步驟就是振動(dòng)噪聲、摩擦噪聲和沖擊噪聲的形成 過(guò)程。XK7160數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)在工作時(shí)正是由于齒輪、軸承等零部件經(jīng)過(guò)激發(fā)響應(yīng),并在系統(tǒng)內(nèi)部傳遞 和輻射出現(xiàn)了噪聲,而這些部件又由于出現(xiàn)了異常情況,使激發(fā)力加大,從而使噪聲增大。(1齒輪的噪聲分析 XK7160數(shù)控銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)是由主電動(dòng)機(jī)和齒

18、輪來(lái)完成變速傳動(dòng)的。因此,齒輪 的嚙合傳動(dòng)是主要噪聲源之一。首先看一對(duì)齒輪的嚙合情況,根據(jù)齒輪的嚙合原理,任意瞬時(shí) t 兩齒輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度為:v s =v t1-v t 2。齒輪副在嚙合區(qū)傳動(dòng)時(shí),嚙合點(diǎn)是沿嚙合線移動(dòng)的,當(dāng)嚙合點(diǎn)移向節(jié)點(diǎn)時(shí)相對(duì)滑動(dòng)速度逐漸減小,在 節(jié)點(diǎn)處,相對(duì)滑動(dòng)速度在方向上發(fā)生了變化,造成了激振力。如果齒輪的各種誤差加大和外界負(fù)荷的波 動(dòng)及其他零部件的影響,傳動(dòng)系統(tǒng)的共振,潤(rùn)滑條件的不好,就會(huì)加劇激振力的產(chǎn)生。當(dāng)嚙合點(diǎn)漸遠(yuǎn)節(jié) 點(diǎn)時(shí),相對(duì)滑動(dòng)速度逐漸增大,齒面相對(duì)滑動(dòng)速度正比于齒輪的回轉(zhuǎn)速度。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的噪聲主要有:1 齒輪在嚙合中,使齒與齒之間出現(xiàn)

19、連續(xù)沖擊而使齒輪在嚙合頻率下產(chǎn)生受迫振動(dòng)并帶來(lái)沖擊噪聲。2 因齒輪受到外界激振力的作用而產(chǎn)生齒輪固有頻率的瞬態(tài)自由振動(dòng)并帶來(lái)噪聲。3 因齒輪與傳動(dòng)軸及軸承的裝配出現(xiàn)偏心引起的旋轉(zhuǎn)不平衡的慣性力,因此產(chǎn)生了與轉(zhuǎn)速相一致的低頻 振動(dòng)。隨著軸的旋轉(zhuǎn),每轉(zhuǎn)發(fā)出一次共鳴噪聲。4 因齒與齒之間的摩擦導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生的自激振動(dòng)并帶來(lái)摩擦噪聲。如果齒面凸凹不平,會(huì)引起快速、周 期性的沖擊噪聲。(2軸承的噪聲分析 XK7160數(shù)控銑床的主軸變速系統(tǒng)中共有滾動(dòng)軸承 12個(gè), 最大的軸承外徑為 125mm 。 軸承與軸徑及支承孔的裝配、預(yù)緊力、同心度、潤(rùn)滑條件以及作用在軸承上負(fù)荷的大小,徑向間隙等都 對(duì)噪聲有很大影響。

20、另外一個(gè)重要原因是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)滾動(dòng)軸承零件都有相應(yīng)的公差范圍,因此軸承本身 的制造偏差,在很大程度上就決定了軸承的噪聲?？梢哉f(shuō)滾動(dòng)軸承的噪聲是該機(jī)床主軸變速系統(tǒng)的另一 個(gè)主要噪聲源,特別在高轉(zhuǎn)速下表現(xiàn)更為強(qiáng)烈。滾動(dòng)軸承最易產(chǎn)生變形的部位就是其內(nèi)外環(huán)。內(nèi)外環(huán)在 外部因素和自身精度的影響下,有可能產(chǎn)生搖擺振動(dòng)、軸向振動(dòng)、徑向振動(dòng)、軸承環(huán)本身的徑向振動(dòng)和 軸向彎曲振動(dòng)。綜上所述,大致可以從以下幾個(gè)方面對(duì)噪聲進(jìn)行控制:(1齒輪的噪聲控制 由于齒輪噪聲的產(chǎn)生是多因素引起的, 其中有些因素是齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)所決定的。 針 對(duì)該機(jī)床出現(xiàn)的主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪噪聲的特點(diǎn),在不改變?cè)O(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,有下列在原有齒輪上進(jìn)

21、行 修整和改進(jìn)的一些做法。1 齒形修緣。由于齒形誤差和法向齒距的影響,在輪齒承載產(chǎn)生了彈性變形后,會(huì)使齒輪嚙合時(shí)造成瞬 時(shí)頂撞和沖擊。因此,為了減小齒輪在嚙合時(shí)由于齒頂凸出而造成的嚙合沖擊,可進(jìn)行齒頂修緣。齒頂 修緣的目的就是校正齒的彎曲變形和補(bǔ)償齒輪誤差,從而降低齒輪噪聲。修緣量取決于法向齒距誤差和 承載后齒輪的彎曲變形量,以及彎曲方向等。齒形修緣時(shí),可根據(jù)這幾對(duì)齒輪的具體情況只修齒頂,或 只修齒根,只有在修齒頂或修齒根達(dá)不到良好效果時(shí),才將齒頂和齒根一塊修。2 控制齒形誤差。齒形誤差是由多種因素造成的,觀察該機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪的齒形誤差主要是加工 過(guò)程中出現(xiàn)的,以及長(zhǎng)期運(yùn)行條件不好所致。

22、因齒形誤差而在齒輪嚙合時(shí)產(chǎn)生的噪聲在該機(jī)床中是比較 明顯的。一般情況下,齒形誤差越大,產(chǎn)生的噪聲也就越大。3 控制嚙合齒輪的中心距。嚙合齒輪的實(shí)際中心距的變化將引起壓力角的改變,如果嚙合齒輪的中心距 出現(xiàn)周期性變化,那么也將使壓力角發(fā)生周期性變化,噪聲也會(huì)周期性增大。對(duì)嚙合中心距的分析表明, 當(dāng)中心距偏大時(shí),噪聲影響并不明顯;而中心距偏小時(shí),噪聲就明顯增大。在控制嚙合齒輪的中心距時(shí), 將齒輪的外徑,傳動(dòng)軸的彎曲變形及傳動(dòng)軸與齒輪、軸承的配合都控制在理想狀態(tài),這樣可盡量消除由 于嚙合中心距的改變而產(chǎn)生的噪聲。4 潤(rùn)滑油對(duì)控制噪聲的作用。潤(rùn)滑油在潤(rùn)滑和冷卻的同時(shí),還起一定的阻尼作用,噪聲隨油的數(shù)量

23、和粘 度的增加而變小。若能在齒面上維持一定的油膜厚度,就能防止嚙合齒面直接接觸,就能衰減振動(dòng)能量, 從而降低噪聲。實(shí)際上,齒輪潤(rùn)滑需油量很少,而大量給油是為了冷卻作用。實(shí)驗(yàn)證明,齒輪潤(rùn)滑以嚙 出側(cè)給油最佳,這樣既起到了冷卻作用,又在進(jìn)入嚙合區(qū)前,在齒面上形成了油膜;如果能控制油少量 進(jìn)入嚙合區(qū),降噪效果更佳。據(jù)此,將各個(gè)油管重新布置,使?jié)櫥桶蠢硐霠顟B(tài)濺入每對(duì)齒輪,以控制 由于潤(rùn)滑不利而產(chǎn)生的噪聲。(2軸承的噪聲控制1 控制內(nèi)外環(huán)質(zhì)量。在 XK7160數(shù)控銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)中,所有軸承都是內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)、外環(huán)固定。這時(shí)內(nèi)環(huán) 如出現(xiàn)徑向偏擺就會(huì)引起旋轉(zhuǎn)時(shí)的不平衡,從而產(chǎn)生振動(dòng)噪聲。如果軸承的外環(huán)與配合孔

24、形狀公差和位 置公差都不好,則外環(huán)就會(huì)出現(xiàn)徑向擺動(dòng),這樣就破壞了軸承部件的同心度。內(nèi)環(huán)與外環(huán)端面的側(cè)向出 現(xiàn)較大跳動(dòng),還會(huì)導(dǎo)致軸承內(nèi)環(huán)相對(duì)于外環(huán)發(fā)生歪斜。軸承的精度越高,上述的偏擺量就越小,產(chǎn)生的 噪聲也就越小。除控制軸承內(nèi)外環(huán)幾何形狀偏差外,還應(yīng)控制內(nèi)外環(huán)滾道的波紋度,減小表面粗糙度, 嚴(yán)格控制在裝配過(guò)程中使?jié)L道表面磕傷、劃傷,否則不可能降低軸承的振動(dòng)噪聲。經(jīng)觀察和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 滾道的波紋度為密波或疏波時(shí)滾珠在滾動(dòng)時(shí)的接觸點(diǎn)顯然不同,由此引起振動(dòng)頻率差別很大。2 控制軸承與孔和軸的配合精度。在該機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)中,軸承與軸和孔配合時(shí),應(yīng)保證軸承有必要 的徑向間隙。徑向工作間隙的最佳數(shù)值,是由內(nèi)

25、環(huán)在軸上和外環(huán)在孔中的配合以及在運(yùn)行狀態(tài)下內(nèi)環(huán)和 外環(huán)所產(chǎn)生的溫差所決定的。因此,軸承中初始間隙的選擇對(duì)控制軸承的噪聲具有重要意義。過(guò)大的徑 向間隙會(huì)導(dǎo)致低頻部分的噪聲增加,而較小的徑向間隙又會(huì)引起高頻部分的噪聲增加。外環(huán)在孔中的配 合形式會(huì)影響固體噪聲的傳播,較緊的配合能提高傳聲性,會(huì)使噪聲加大:配合過(guò)緊,會(huì)迫使?jié)L道變形, 從而加大軸承滾道的形狀誤差,使徑向間隙減小,也導(dǎo)致噪聲的增加;但軸承外環(huán)過(guò)松的配合還是會(huì)引 起較大噪聲。只有松緊適當(dāng)?shù)呐浜喜庞欣?這樣可使軸承與孔接觸處的油膜對(duì)外環(huán)振動(dòng)產(chǎn)生阻尼,從而 降低噪聲。配合部位的形位公差和表面加工的粗糙度,應(yīng)符合所選軸承精度等級(jí)的要求。如果軸承很

26、緊 地安裝在加工不精確的軸上,那么軸的誤差就會(huì)傳遞給軸承內(nèi)環(huán)滾道上,并以較高的波紋度形式表現(xiàn)出 來(lái),噪聲也就隨之增大。通過(guò)上述對(duì) XK7160數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲分析和控制后, 取得了可喜的效果。 在同樣條件下, 用聲 級(jí)計(jì)對(duì)修復(fù)后的機(jī)床噪聲又進(jìn)行了測(cè)試,主傳動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)噪聲控制后為 74dD ,降低了 11.2dD 。經(jīng)過(guò)幾 年的使用,該機(jī)床的噪聲一直穩(wěn)定在這個(gè)水平上。故障現(xiàn)象:主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)熱嚴(yán)重分析及處理過(guò)程:電主軸運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)熱和溫升問(wèn)題始終是研究的焦點(diǎn)。電主軸單元的內(nèi)部有兩個(gè)主要熱 源:一是主軸軸承,另一個(gè)是內(nèi)藏式主電動(dòng)機(jī)。電主軸單元最凸出的問(wèn)題是內(nèi)藏式主電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱。由于主電動(dòng)機(jī)

27、旁邊就是主軸軸承,如果主電動(dòng)機(jī)的 散熱問(wèn)題解決不好,還會(huì)影響機(jī)床工作的可靠性。主要的解決方法是采用循環(huán)冷卻結(jié)構(gòu),分外循環(huán)和內(nèi) 循環(huán)兩種,冷卻介質(zhì)可以是水或油,使電動(dòng)機(jī)與前后軸承都能得到充分冷卻。主軸軸承是電主軸的核心支承,也是電主軸的主要熱源之一。當(dāng)前高速電主軸,大多數(shù)采用角接觸陶瓷 球軸承。因?yàn)樘沾汕蜉S承具有以下特點(diǎn):由于滾珠重量輕,離心力小,動(dòng)摩擦力矩小。因溫升引起 的熱膨脹小,使軸承的預(yù)緊力穩(wěn)定。彈性變形量小,剛度高,壽命長(zhǎng)。由于電主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)速度高,因 此對(duì)主軸軸承的動(dòng)態(tài)、熱態(tài)性能有嚴(yán)格要求。合理的預(yù)緊力,良好而充分的潤(rùn)滑是保證主軸正常運(yùn)轉(zhuǎn)的 必要條件。采用油霧潤(rùn)滑,霧化發(fā)生器進(jìn)氣壓為

28、0.250.3MPa,選用 20#透平油,油滴速度控制在 80 100滴 /min。 潤(rùn)滑油霧在充分潤(rùn)滑軸承的同時(shí), 還帶走了大量的熱量。 前后軸承的潤(rùn)滑油分配是非常重要 的問(wèn)題,必須加以嚴(yán)格控制。進(jìn)氣口截面大于前后噴油口截面的總和,排氣應(yīng)順暢,各噴油小孔的噴射 角與軸線呈 15º夾角,使油霧直接噴入軸承工作區(qū)。8.2 進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理和維修8.2.1 伺服進(jìn)給系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)一般由驅(qū)動(dòng)控制單元、驅(qū)動(dòng)元件、機(jī)械傳動(dòng)部件、執(zhí)行元件和檢測(cè)反饋環(huán)節(jié)等組成。 驅(qū)動(dòng)控制單元和驅(qū)動(dòng)元件組成伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),機(jī)械傳動(dòng)部件和執(zhí)行元件組成機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),檢測(cè)元件與 反饋電路組成檢測(cè)裝置,

29、亦稱檢測(cè)系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中的機(jī)械傳動(dòng)裝置和器件具有高壽命、高剛度、無(wú)間隙、高靈敏度和低摩擦阻力等特 點(diǎn)。目前,數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中常用的機(jī)械傳動(dòng)裝置有以下幾種:滾珠絲杠副、靜壓蝸桿一蝸母條、預(yù) 加載荷雙齒輪齒條及直線電動(dòng)機(jī)。8.2.2 滾珠絲杠副滾珠絲杠副是在絲杠和螺母之間以滾珠為滾動(dòng)體的螺旋傳動(dòng)元件。滾珠絲杠副有多種結(jié)構(gòu)型式。按滾珠 循環(huán)方式分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩大類。外循環(huán)回珠器用插管式的較多,內(nèi)循環(huán)回珠器用腰形槽嵌塊式的 較多。按螺紋軌道的截面形狀分為單圓弧和雙圓弧兩種截形。由于雙圓弧截形軸向剛度大于單圓弧截形,因此 目前普遍采用雙圓弧截形的絲杠。按預(yù)加負(fù)載形式分,可分為單螺母無(wú)預(yù)

30、緊、單螺母變位導(dǎo)程預(yù)緊、單螺母加大鋼球徑向預(yù)緊、雙螺母墊 片預(yù)緊、雙螺母差齒預(yù)緊、雙螺母螺紋預(yù)緊。數(shù)控機(jī)床上常用雙螺母墊片式預(yù)緊,其預(yù)緊力一般為軸向 載荷的 1/3。滾珠絲杠副與滑動(dòng)絲杠螺母副比較有很多優(yōu)點(diǎn):傳動(dòng)效率高、靈敏度高、傳動(dòng)平穩(wěn):磨損小、壽命長(zhǎng); 可消除軸向間隙,提高軸向剛度等。滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)廣泛應(yīng)用于中小型數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)。在重型數(shù)控機(jī)床的短行程 (6m以下 進(jìn)給 系統(tǒng)中也常被采用。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)要獲得較高的傳動(dòng)剛度,除了加強(qiáng)滾珠絲杠螺母本身的剛度之外,滾珠絲杠正確的 安裝及其支承的結(jié)構(gòu)剛度也是不可忽視的因素。螺母座及支承座都應(yīng)具有足夠的剛度和精度。通常都適 當(dāng)加大和機(jī)

31、床結(jié)合部件的接觸面積,以提高螺母座的局部剛度和接觸強(qiáng)度,新設(shè)計(jì)的機(jī)床在工藝條件允 許時(shí)常常把螺母座或支承座與機(jī)床本體做成整體來(lái)增大剛度。為了提高支承的軸向剛度,選擇適當(dāng)?shù)臐L動(dòng)軸承也是十分重要的。國(guó)內(nèi)目前主要采用兩種組合方式。一 種是把向心軸承和圓錐軸承組合使用,其結(jié)構(gòu)雖簡(jiǎn)單,但軸向剛度不足。另一種是把推力軸承或向心推力軸承和向心軸承組合使用,其軸向剛度有了提高,但增大了軸承的摩擦阻力和發(fā)熱而且增加了軸承支 架的結(jié)構(gòu)尺寸。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的軸承生產(chǎn)廠家已生產(chǎn)出一種滾珠絲杠專用軸承,這是一種能夠承受很大 軸向力的特殊向心推力球軸承, 與一般的向心推力球軸承相比, 接觸角增大到 60º, 增加

32、了滾珠的數(shù)目并 相應(yīng)減小滾珠的直徑。這種新結(jié)構(gòu)的軸承比一般軸承的軸向剛度提高了兩倍以上,而且使用極為方便, 產(chǎn)品成對(duì)出售,而且在出廠時(shí)已經(jīng)選配好內(nèi)外環(huán)的厚度,裝配時(shí)只要用螺母和端蓋將內(nèi)環(huán)和外環(huán)壓緊, 就能獲得出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)整好的預(yù)緊力。滾珠絲杠副安裝方式通常有以下幾種:(1雙推一自由方式 如圖 8-8a 所示,絲杠一端固定,端自由。固定端軸承同時(shí)承受軸向力和徑向力。這 種支承方式用于行程小的短絲杠。(2雙推一支承方式 如圖 8-8b 所示, 絲杠一端固定, 另一端支承。 固定端軸承同時(shí)承受軸向力和徑向力; 支承端軸承只承受徑向力,而且能作微量的軸向浮動(dòng),可以避免或減少絲杠因自重而出現(xiàn)的彎曲。同時(shí)

33、 絲杠熱變形可以自由地向一端伸長(zhǎng)。(3雙推一雙推方式 如圖 8-8c 所示,絲杠兩端均固定。固定端軸承都可以同時(shí)承受軸向力和徑向力,這 種支承方式,可以對(duì)絲杠施加適當(dāng)?shù)念A(yù)拉力,提高絲杠支承剛度,可以部分補(bǔ)償絲杠的熱變形。(4采用絲杠固定、螺母旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)方式 如圖 8-8d 所示,此時(shí),螺母一邊轉(zhuǎn)動(dòng)、一邊沿固定的絲杠作軸 向移動(dòng):由于絲杠不動(dòng),可避免受臨界轉(zhuǎn)速的限制,避免了細(xì)長(zhǎng)滾珠絲杠高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的種種問(wèn)題。 螺母慣性小、運(yùn)動(dòng)靈活,可實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)速高。此種方式可以對(duì)絲杠施加較大的預(yù)拉力,提高絲杠支承剛度, 補(bǔ)償絲杠的熱變形。(1滾珠絲杠副的防護(hù) 滾珠絲杠副和其他滾動(dòng)摩擦的傳動(dòng)器件一樣, 應(yīng)避免硬質(zhì)

34、灰塵或切屑污物進(jìn)入, 因 此必須裝有防護(hù)裝置。如果滾珠絲杠副在機(jī)床上外露,則應(yīng)采用封閉的防護(hù)罩,如采用螺旋彈簧鋼帶套 管、伸縮套管以及折疊式 圖 8-8 滾珠絲杠副的 4種安裝方式1-電動(dòng)機(jī) 2-彈性聯(lián)軸器 3-軸承 4-滾珠絲杠 5-滾珠絲杠螺母 6-同步帶輪 7-彈性脹緊套 8-鎖緊螺釘套管等。安裝時(shí)將防護(hù)罩的一端連接在滾珠螺母的側(cè)面,另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。如果滾珠 絲桿副處于隱蔽的位置,則可采用密封圈防護(hù),密封圈裝在螺母的兩端。接觸式的彈性密封圈采用耐油 橡膠或尼龍制成,其內(nèi)孔做成與絲杠螺紋滾道相配的形狀;接觸式密封圈的防塵效果好,但由于存在接 觸壓力,使摩擦力矩略有增加。非接

35、觸式密封圈又稱迷宮式密封圈,它采用硬質(zhì)塑料制成,其內(nèi)孔與絲 杠螺紋滾道的形狀相反,并稍有間隙,這樣可避免摩擦力矩,但防塵效果差。工作中應(yīng)避免碰擊防護(hù)裝 置,防護(hù)裝置一有損壞應(yīng)及時(shí)更換。(2滾珠絲杠副的潤(rùn)滑 潤(rùn)滑劑可提高耐磨性及傳動(dòng)效率。 潤(rùn)滑劑可分為潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂兩大類。 潤(rùn)滑油一 般為全損耗系統(tǒng)用油:潤(rùn)滑脂可采用鋰基潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi), 而潤(rùn)滑油則經(jīng)過(guò)殼體上的油孔注入螺母的空間內(nèi)。每半年對(duì)滾珠絲杠上的潤(rùn)滑脂更換一次,清洗絲杠上 的舊潤(rùn)滑脂,涂上新的潤(rùn)滑脂。用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑的滾珠絲杠副,可在每次機(jī)床工作前加油一次。高速加工是面向 21世紀(jì)的一項(xiàng)高新技術(shù),它以高效率

36、、高精度和高表面質(zhì)量為基本特征,在航天航空、 汽車工業(yè)、模具制造、光電工程和儀器儀表等行業(yè)中獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,并已取得了重大的技術(shù) 經(jīng)濟(jì)效益,是當(dāng)代先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。為了實(shí)現(xiàn)高速加工,首先要有高速數(shù)控機(jī)床。高速數(shù) 控機(jī)床必須同時(shí)具有高速主軸系統(tǒng)和高速進(jìn)給系統(tǒng),才能實(shí)現(xiàn)材料切削過(guò)程的高速化。為了實(shí)現(xiàn)高速進(jìn) 給,國(guó)內(nèi)外有關(guān)制造廠商不斷采取措施,提高滾珠絲杠的高速性能。主要措施有:1 適當(dāng)加大絲杠的轉(zhuǎn)速、導(dǎo)程和螺紋頭數(shù)。目前常用大導(dǎo)程滾珠絲杠名義直徑與導(dǎo)程的匹配為:40mm×20mm , 50mm×25mm, 50mm×30mm等,其進(jìn)給速度均可達(dá)到 6

37、0m/min以上。為了提高滾珠絲杠的 剛度和承載能力,大導(dǎo)程滾珠絲杠一般采用雙頭螺紋,以提高滾珠的有效承載圈數(shù)。2 改進(jìn)結(jié)構(gòu),提高滾珠運(yùn)動(dòng)的流暢性。改進(jìn)滾珠循環(huán)反向裝置,優(yōu)化回珠槽的曲線參數(shù),采用三維造型 的導(dǎo)珠管和回珠器,真正做到沿著內(nèi)螺紋的導(dǎo)程角方向?qū)L珠引進(jìn)螺母體中,使?jié)L珠運(yùn)動(dòng)的方向與滾道 相切而不是相交。這樣可把沖擊損耗和噪聲減至最小。3 采用 “ 空心強(qiáng)冷 ” 技術(shù)。高速滾珠絲杠在運(yùn)行時(shí)由于摩擦產(chǎn)生高溫,造成絲杠的熱變形,直接影響高速機(jī) 床的加工精度。 采用 “ 空心強(qiáng)冷 ” 技術(shù), 就是將恒溫切削液通入空心絲杠的孔中, 對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行強(qiáng)制冷卻, 保持滾珠副溫度的恒定。這個(gè)措施是提高

38、中、大型滾珠絲杠高速性能和工作精度的有效途徑。4 對(duì)于大行程的高速進(jìn)給系統(tǒng),可采用絲杠固定、螺母旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)方式。此時(shí),螺母一邊轉(zhuǎn)動(dòng)、一邊沿 固定的絲杠作軸向移動(dòng),由于絲杠不動(dòng),可避免受臨界轉(zhuǎn)速的限制,避免了細(xì)長(zhǎng)滾珠絲杠高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出 現(xiàn)的種種問(wèn)題。螺母慣性小、運(yùn)動(dòng)靈活,可實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)速高。5 進(jìn)一步提高滾珠絲杠的制造質(zhì)量。通過(guò)采用上述種種措施后,可在一定程度上克服傳統(tǒng)滾珠絲杠存在 的一些問(wèn)題。日本和瑞士在滾珠絲杠高速化方面一直處于國(guó)際領(lǐng)先地位,其最大快速移動(dòng)速度可達(dá) 60m/ min ,個(gè)別情況下甚至可達(dá) 90m/min,加速度可達(dá) 15m/s2。由于滾珠絲杠歷史悠久、工藝成熟、應(yīng)用廣 泛、成本較低

39、,因此在中等載荷、進(jìn)給速度要求并不十分高、行程范圍不太大 (小于 45m 的一般高速 加工中心和其他經(jīng)濟(jì)型高速數(shù)控機(jī)床上仍然經(jīng)常被采用。8.2.3 靜壓蝸桿 蝸母條傳動(dòng)液體靜壓蝸桿 蝸母條機(jī)構(gòu)是在蝸桿 蝸母條的嚙合齒面注入壓力油, 以形成一定厚度的油膜, 使兩嚙合 齒面間成為液體摩擦,其工作原理如圖 8-9所示。靜壓蝸桿 蝸母條傳動(dòng)由于既有純液體摩擦的特點(diǎn), 又有蝸桿 蝸母條機(jī)械結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn), 因此特別適合 于重型機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)有: 1 摩擦阻力小。起動(dòng)摩擦因數(shù)可小至 0.0005,功率消耗少,傳動(dòng)效率高,可達(dá) 94%98%,在低速下也 很平穩(wěn)。2 壽命長(zhǎng),精度保持好。3 抗振性

40、能好。4 軸向剛度大。5 蝸母條可無(wú)限接長(zhǎng),適合長(zhǎng)行程運(yùn)動(dòng)部件。8.2.4 預(yù)加載荷雙齒輪齒條傳動(dòng)8.2.4 預(yù)加載荷雙齒輪齒條傳動(dòng)工作行程很大的大型數(shù)控機(jī)床通常采用齒輪齒條來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給力不大時(shí),可以采用類似于圓柱 齒輪傳動(dòng)中的雙薄片齒輪結(jié)構(gòu),通過(guò)錯(cuò)齒的方法來(lái)消除間隙;當(dāng)進(jìn)給力較大時(shí),通常采用雙厚齒輪的傳 動(dòng)結(jié)構(gòu)。圖 8-10是雙厚齒輪的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由軸 2輸入,通過(guò)兩對(duì)斜齒輪將運(yùn)動(dòng)傳給軸 1和軸 3,然后由兩個(gè)直齒輪 4和 5去傳動(dòng)齒條,帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)。軸 2上面兩個(gè)斜齒輪的螺旋線的方向相反。 如果通過(guò)彈簧在軸 2上用一個(gè)軸向力 F , 使斜齒輪產(chǎn)生微量的軸向移動(dòng), 這時(shí)軸

41、1和軸 3便以相反的方向 轉(zhuǎn)過(guò)微小的角度,使齒輪 4和 5分別與齒條的兩齒面貼緊,消除了間隙。8.2.5 直線電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)隨著現(xiàn)代切削技術(shù)的發(fā)展,高速切削和超高速切削技術(shù)日趨成熟。高速切削時(shí),隨著主軸轉(zhuǎn)速的提高, 進(jìn)給速度也必須大幅度地提高。傳統(tǒng)的滾珠絲杠副傳動(dòng)機(jī)構(gòu)最大進(jìn)給速度可達(dá) 60m/min左右,而直線電 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)給速度可達(dá) 100m/min以上。由于直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)有無(wú)間隙、慣性小、剛度較大而無(wú)磨 損、定位精度和跟蹤精度高以及行程不受限制等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)己得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。直線電動(dòng)機(jī)的基本 結(jié)構(gòu)與普通旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)相似,如圖 8-11所示。 1-導(dǎo)軌系統(tǒng) 2-籠型次級(jí)繞組 (定子 3-三相

42、初級(jí)繞組 (轉(zhuǎn)子 4-直線行程測(cè)量系統(tǒng)直線電動(dòng)機(jī)的原理并不復(fù)雜。設(shè)想把一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)沿著半徑的方向剖開,并且展平,就成了一臺(tái)直線 電動(dòng)機(jī)。在直線電動(dòng)機(jī)中,相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)定子的,叫初級(jí);相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的,叫次級(jí),初 級(jí)中通以交流電,次級(jí)就在電磁力的作用下沿著初級(jí)做直線運(yùn)動(dòng)。直線電動(dòng)機(jī)既可以把初級(jí)做得很長(zhǎng) (即 初級(jí)固定,次級(jí)移動(dòng) ,也可以把次級(jí)做得很長(zhǎng) (即次級(jí)固定,初級(jí)移動(dòng) 。直線電動(dòng)機(jī)有多種類型,按結(jié)構(gòu)形式可分為扁平型、管型、圓盤型和圓弧型。按工作原理可分為交流直 線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、交流直線同步電動(dòng)機(jī)、直線直流電動(dòng)機(jī)和直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。直線電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是:1 出色的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和非常高的移動(dòng)速

43、度。2極好的精度(納米級(jí)。3安裝簡(jiǎn)單。為了減小電動(dòng)機(jī)發(fā)熱對(duì)機(jī)械的影響,電動(dòng)機(jī)采用了特殊的冷卻方式,即雙冷卻回路:主冷卻回路和精密 冷卻回路。盡管直線電動(dòng)機(jī)有諸多優(yōu)點(diǎn),但是只有在機(jī)械計(jì)適應(yīng)高速、高加速度運(yùn)行要求的前提下,它的優(yōu)勢(shì)才能 發(fā)揮出來(lái)。所以設(shè)計(jì)的需要注意:1盡量減輕移動(dòng)的質(zhì)量。因?yàn)槭侵苯域?qū)動(dòng),所以直線電動(dòng)機(jī)對(duì)負(fù)載更加敏感,因而在設(shè)計(jì)時(shí),在設(shè)定目 標(biāo)速度和加速度時(shí),要充分考慮負(fù)載2 良好的基礎(chǔ) (地基 。3 良好的機(jī)床剛性,較高的固有頻率。4 整體結(jié)構(gòu)具有較高的阻尼系數(shù)。5 初級(jí)、次級(jí)之間的引力:通常這個(gè)引力是電動(dòng)機(jī)額定推力的 23倍,選擇直線導(dǎo)軌時(shí)需要考慮。6 暴露的磁場(chǎng)。在有鐵屑產(chǎn)生的

44、加工環(huán)境,需要很好地防護(hù)。7 動(dòng)力 /信號(hào)電纜。要能滿足高速、高加速度運(yùn)行的要求。8 緊急停車。應(yīng)具有安全可靠的制動(dòng)裝置。9 動(dòng)態(tài)剛性。要求驅(qū)動(dòng)與電動(dòng)機(jī)能良好地配合。10 電動(dòng)機(jī)熱保護(hù)。水冷散熱,雙回路 (主冷卻和精密冷卻 。8.2.6 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的常見故障及診斷方法進(jìn)給伺服系統(tǒng)的常見故障有以下幾種:當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)超過(guò)由軟件設(shè)定的軟限位或由限位開關(guān)設(shè)定的硬限位時(shí),就會(huì)發(fā)生超程報(bào)警,一般會(huì)在 CRT 上顯示報(bào)警內(nèi)容,根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)說(shuō)明書,即可排除故障,解除報(bào)警。當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的負(fù)載過(guò)大,頻繁正、反向運(yùn)動(dòng)以及傳動(dòng)鏈潤(rùn)滑狀態(tài)不良時(shí),均會(huì)引起過(guò)載報(bào)警。一般會(huì)在 C RT 上顯示伺服電動(dòng)機(jī)過(guò)載、過(guò)熱或過(guò)流等報(bào)警

45、信息。同時(shí),在強(qiáng)電柜中的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元上、指示燈或數(shù) 碼管會(huì)提示驅(qū)動(dòng)單元過(guò)載、過(guò)電流等信息。在進(jìn)給時(shí)出現(xiàn)竄動(dòng)現(xiàn)象:測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定,如測(cè)速裝置故障、測(cè)速反饋信號(hào)干擾等;速度控制信號(hào) 不穩(wěn)定或受到干擾;接線端子接觸不良,如螺釘松動(dòng)等。當(dāng)竄動(dòng)發(fā)生在由正方向運(yùn)動(dòng)與反向運(yùn)動(dòng)的換 向瞬間時(shí),一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙或伺服系統(tǒng)增益過(guò)大所致。發(fā)生在起動(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí),一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤(rùn)滑狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益低及外加負(fù)載 過(guò)大等因素所致。 尤其要注意的是:伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器,由于聯(lián)接松動(dòng)或聯(lián)軸器本 身的缺陷,如裂紋等,造成滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)與伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)不同步,從而使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)忽快忽

46、慢,產(chǎn)生 爬行現(xiàn)象。機(jī)床以高速運(yùn)行時(shí),可能產(chǎn)生振動(dòng),這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)過(guò)流報(bào)警。機(jī)床振動(dòng)問(wèn)題一般屬于速度問(wèn)題,所以就 應(yīng)去查找速度環(huán);而機(jī)床速度的整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程是由速度調(diào)節(jié)器來(lái)完成的,即凡是與速度有關(guān)的問(wèn)題,應(yīng) 該去查找速度調(diào)節(jié)器,因此振動(dòng)問(wèn)題應(yīng)查找速度調(diào)節(jié)器。主要從給定信號(hào)、反饋信號(hào)及速度調(diào)節(jié)器本身 這三方面去查找故障。數(shù)控系統(tǒng)至進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元除了速度控制信號(hào)外,還有使能控制信號(hào),一般為 DC+24V繼電器線圈電壓。 伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),常用診斷方法有:檢查數(shù)控系統(tǒng)是否有速度控制信號(hào)輸出;檢查使能信號(hào)是否接 通。通過(guò) CRT 觀察 I/O狀態(tài),分析機(jī)床 PLC 梯形圖 (或流程圖 ,以確定進(jìn)給軸的起動(dòng)條件

47、,如潤(rùn)滑、冷 卻等是否滿足;對(duì)帶電磁制動(dòng)的伺服電動(dòng)機(jī),應(yīng)檢查電磁制動(dòng)是否釋放;進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元故障;伺 服電動(dòng)機(jī)故障。當(dāng)伺服軸運(yùn)動(dòng)超過(guò)位置允差范圍時(shí),數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生位置誤差過(guò)大的報(bào)警,包括跟隨誤差、輪廓誤差 和定位誤差等。主要原因有:系統(tǒng)設(shè)定的允差范圍小;伺服系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng);位置檢測(cè)裝置有 污染;進(jìn)給傳動(dòng)鏈累積誤差過(guò)大;主軸箱垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)平衡裝置 (如平衡液壓缸等 不穩(wěn)。在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)鏈中,常常由于傳動(dòng)元件的鍵槽與鍵之間的間隙使傳動(dòng)受到破壞,因此,除了在 設(shè)計(jì)時(shí)慎重選擇鍵聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)之外,對(duì)加工和裝配必須進(jìn)行嚴(yán)查。在裝配滾珠絲杠時(shí)應(yīng)當(dāng)檢查軸承的預(yù)緊 情況,以防止?jié)L珠絲杠的軸向竄動(dòng),因?yàn)橛蜗兑彩?/p>

48、產(chǎn)生明顯傳動(dòng)間隙的另一個(gè)原因。8.2.7 滾珠絲杠副的常見故障及排除方法表 8-2 滾珠絲杠副的常見故障及排除方法序號(hào)故障現(xiàn)象 故障原因 排除方法絲杠支承軸承的壓蓋壓合情況不好 調(diào)整軸承壓蓋,使其壓緊軸承端面 絲杠支承軸承可能破裂 如軸承破損,更換新軸承電動(dòng)機(jī)與絲杠聯(lián)軸器松動(dòng) 擰緊聯(lián)軸器鎖緊螺釘絲杠潤(rùn)滑不良 改善潤(rùn)滑條件,使?jié)櫥土砍渥?1 滾珠絲杠副噪聲滾珠絲杠副滾珠有破損 更換新滾珠軸向預(yù)加載荷太大 調(diào)整軸向間隙和預(yù)加載荷絲杠與導(dǎo)軌不平行 調(diào)整絲杠支座位置,使絲杠與導(dǎo)軌平行 螺母軸線與導(dǎo)軌不平行 調(diào)整螺母座的位置2 滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)不靈活絲杠彎曲變形 調(diào)整絲杠3 滾珠絲杠潤(rùn)滑狀況不良 檢查各絲

49、杠副潤(rùn)滑 用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑的絲杠,需移動(dòng)工作臺(tái), 取下罩套,涂上潤(rùn)滑脂8.2.8 進(jìn)行系統(tǒng)故障維修 8例例 358.頻繁出現(xiàn) 113、 111、 112、 114號(hào)報(bào)警的故障維修故障現(xiàn)象:1984年從德國(guó)進(jìn)口的臥式加工中心,設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行都比較正常。直到 1990年 5月,機(jī)床因 頻繁出現(xiàn) 113號(hào) NC 報(bào)警,間或出現(xiàn) 111、 112、 114號(hào)報(bào)警而使機(jī)床停機(jī)。分析及處理過(guò)程:從上述報(bào)警號(hào)可以斷定,故障發(fā)生在 Y 軸,進(jìn)而從機(jī)床操作手冊(cè)中找出這幾個(gè)報(bào)警號(hào)的解釋:113是輪 廓誤差監(jiān)視, 111是靜態(tài)誤差監(jiān)視, 112是給定速度太高, 114是監(jiān)視測(cè)量系統(tǒng)硬件。上述報(bào)警出現(xiàn),表 示機(jī)床發(fā)生下列故

50、障:113號(hào)報(bào)警的出現(xiàn),提示正在運(yùn)動(dòng)軸的實(shí)際位置超出了 TEN 346機(jī)床參數(shù)規(guī)定的 公差帶; 111號(hào)報(bào)警,提示坐標(biāo)軸定位時(shí)的實(shí)際位置與給定位置之差,超過(guò) TEl01規(guī)定的準(zhǔn)停極限:112或 114報(bào)警,是由于要消除誤差,調(diào)整 NC 運(yùn)動(dòng)速度而引起。Y 軸是一個(gè)閉環(huán)位置控制系統(tǒng),與其他軸的不同之處是:為抵消主軸箱的重量, Y 軸增加了一套液壓平衡 系統(tǒng);且 Y 軸的伺服電動(dòng)機(jī)具有斷電制動(dòng)功能。Y 軸控制系統(tǒng)大致可分為:NC 系統(tǒng) (SINUMERIK8系統(tǒng) 、光柵位置檢測(cè)系統(tǒng) (HEIDENHAIN 公司的 LSl0 7光柵 、速度調(diào)節(jié)系統(tǒng) (1NDRAMAT伺服系統(tǒng) 和機(jī)械 (包括液壓 系

51、統(tǒng) 4部分。這 4部分中哪個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn) 故障,都會(huì)影響到機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差,從而導(dǎo)致機(jī)床報(bào)警。我們檢修機(jī)床是按逐一否定法進(jìn)行的。具體做法是,把各種故障因素中懷疑最大的,先作為故障環(huán)節(jié)對(duì) 待,其他部位則暫定完好無(wú)故障。對(duì)有懷疑的環(huán)節(jié)先進(jìn)行全面檢查,直至排除所有故障疑點(diǎn)后,將此定 為無(wú)故障環(huán)節(jié),再尋求下一個(gè)故障環(huán)節(jié),直至排除。以此類推,直到機(jī)床全部運(yùn)行完好。在 Y 軸閉環(huán)位置控制的 4大系統(tǒng)中,由于 NC 系統(tǒng)檢修比較復(fù)雜,更換組件時(shí)又會(huì)造成 RAM 存儲(chǔ)器中的 數(shù)據(jù)丟失,因此必須做好重新輸入數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備,否則很難恢復(fù)機(jī)床的原有功能。通常這部分留待最后解 決。速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)故障引起報(bào)警,常常是由于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)

52、機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定造成的。這部分檢修最簡(jiǎn)單的 辦法是更換速度調(diào)節(jié)器和伺服電動(dòng)機(jī)。 如果沒有備件, 可用 X 軸的調(diào)節(jié)器和電動(dòng)機(jī)替換 (因 X 軸是正常的 。 換用時(shí)要注意調(diào)節(jié)器調(diào)零。用 X 軸的調(diào)節(jié)器和電動(dòng)機(jī)時(shí),要把 Y 軸調(diào)節(jié)器的編程板換到 X 軸調(diào)節(jié)器上; 由于 X 軸電動(dòng)機(jī)無(wú)制動(dòng)裝置,更換電動(dòng)機(jī)時(shí)要把主軸箱支撐好,開機(jī)后再去掉支撐。經(jīng)交換檢查電器系 統(tǒng)和光柵位置檢測(cè)系統(tǒng)正常。問(wèn)題可能在機(jī)械 (包括液壓 系統(tǒng)方面。這部分涉及的零件較多,能直接影響運(yùn)動(dòng)誤差的有液壓平衡系統(tǒng)、絲杠螺母間隙、絲杠預(yù)拉伸力、主軸 箱與導(dǎo)軌的縱、橫向間隙等。這方面的檢修我們采取先易后難的原則進(jìn)行。(1拆卸平衡液壓缸,清洗調(diào)

53、整液壓閥 Y 軸主軸箱的液壓平衡系統(tǒng)如圖 8-12所示。液壓平衡力的大小及 其變化,直接影響著驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的工作電流及運(yùn)動(dòng)誤差。檢查平衡力是否合適,最有效的辦法是檢查驅(qū) 動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流。 平衡良好時(shí), 機(jī)床主軸箱上升和下降時(shí)的電動(dòng)機(jī)電流值相差不大。 當(dāng)機(jī)床用 100%快速 上升時(shí),電動(dòng)機(jī)電流達(dá) 4.6A 左右,以同樣速度下降時(shí)平衡液壓缸的第二級(jí)液壓缸工作,電動(dòng)機(jī)電流就由 5A 突然上升到 89A 。拆下電動(dòng)機(jī),用轉(zhuǎn)矩扳手轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠,當(dāng)轉(zhuǎn)矩值在正常范圍,且上升時(shí)的轉(zhuǎn)矩略大 于下降時(shí)的轉(zhuǎn)矩,則說(shuō)明下降時(shí)電動(dòng)機(jī)電流增大的原因,是由于小液壓缸工作時(shí)回油不暢造成的。進(jìn)一 步分析,回油不暢與調(diào)壓閥、溢流閥和液

54、壓缸有關(guān)。在沒有平衡液壓缸具體結(jié)構(gòu)圖的情況下,為了進(jìn)一 步核算平衡力和完善資料,我們對(duì)液壓缸進(jìn)行了拆卸測(cè)繪。與此同時(shí),為排除油路堵塞的可能性,對(duì)調(diào) 壓閥和溢流閥進(jìn)行了清洗,對(duì)壓力進(jìn)行了重新調(diào)整。1 檢查蓄能器充氮壓力。蓄能器的壓力直接影響快速運(yùn)動(dòng)時(shí)液壓缸的壓力穩(wěn)定。檢修前,應(yīng)先檢查蓄能 器的壓力是否符合圖樣要求,經(jīng)檢查現(xiàn)有壓力只有 2.8MPa ,遠(yuǎn)低于 5MPa 的規(guī)定。于是重新將蓄能器充 到 5MPa ,開車試機(jī),運(yùn)動(dòng)狀況沒有改善。2 拆卸液壓缸,清洗調(diào)整液壓閥。拆卸平衡液壓缸之前,為防止電動(dòng)機(jī)制動(dòng)力不夠而使主軸箱下滑,主 軸箱下面墊一防落支撐。平衡液壓缸是一伸縮式液壓缸,共兩級(jí)。第一級(jí)液

55、壓缸直徑為 ø105mmø90m m , 第二級(jí)液壓缸直徑為 ø65mm-ø36mm, 兩液壓缸的有效工作面積均為 23cm 2, 如按規(guī)定的調(diào)整壓力 5. 5MPa 計(jì)算,平衡力為 12400N 。裝好清洗后的液壓缸、調(diào)壓閥和溢流閥,啟動(dòng)液壓泵,把壓力調(diào)到 5.5 MPa 。用轉(zhuǎn)矩扳手轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠,測(cè)得主軸箱上升時(shí)轉(zhuǎn)矩略大。故將壓力調(diào)到 5.7MPa 以增加平衡力。這時(shí)液 壓缸的回油壓力為 5.9MPa ,裝上電動(dòng)機(jī)試車后,測(cè)得電動(dòng)機(jī)上升時(shí)的電流為 4.5A ,下降時(shí)為 68A,兩 者的差值仍較大。由圖 8-12可知,快速下降時(shí)溢流閥參與了增加回油速度的工

56、作,所以壓力不宜調(diào)得太 高,只要調(diào)到稍高于 5.9MPa 即可。我們用 100%快速運(yùn)動(dòng)時(shí),壓力調(diào)到 6MPa 測(cè)量電動(dòng)機(jī)上升時(shí)的電流 為 4.5A ,下降時(shí)為 6A 。因兩者相差較小,調(diào)至此壓力是合適的。(2拆裝 Y 軸滾珠絲杠 圖 8-8c 為 Y 軸滾珠絲杠結(jié)構(gòu)圖。滾珠絲杠與螺母間的間隙、絲杠預(yù)拉力的大小都 直接影響著運(yùn)動(dòng)誤差,所以決定:調(diào)整滾珠絲杠與螺母達(dá)到一定的預(yù)緊力。調(diào)整由于左、右端向心-推力組合軸承的磨損,使絲杠預(yù)拉力為 3000N ,使絲杠伸長(zhǎng) 0.02mm ,從而 減小產(chǎn)生的軸向間隙。 1 拆卸步驟:測(cè)出滾珠絲杠空載轉(zhuǎn)矩。先起動(dòng)液壓系統(tǒng),使平衡液壓缸工作,拆下 Y 軸伺服電動(dòng)

57、機(jī)。 用扭力扳手旋轉(zhuǎn)絲杠,沿主軸箱上、中、下不同位置測(cè)量 (每隔 200mm 測(cè)一次,共測(cè) 6點(diǎn) ,記下主軸 箱在每個(gè)位置的上升、下降的轉(zhuǎn)矩,以供重裝時(shí)參考。關(guān)閉液壓系統(tǒng),為防止主軸箱下滑,支撐 Y 軸 滑座。拆掉上護(hù)板與主軸箱聯(lián)接螺釘,將護(hù)板推到上端,用繩拴牢。拆下下護(hù)板。由于這臺(tái)機(jī)床屬 加長(zhǎng)導(dǎo)軌, Y 軸滑座的行程為 1250mm ,護(hù)板不能從下端拆下,為松開絲杠下端軸承螺母,須將下護(hù)板 的下端蓋鋸下來(lái) (為便于維修,可改為拆裝的結(jié)構(gòu) ,將下護(hù)板向上推至主軸箱,并用繩子拴牢。用自制 專用扳手松開上、下絲杠軸承螺母 (先松防松螺母 。旋轉(zhuǎn)絲杠頂出上、下向心-推力組合軸承,檢查其 磨損情況。拆

58、除絲杠螺母法蘭的固定螺栓,從上方旋出螺母 (滾珠螺母為內(nèi)循環(huán)雙螺母,上下共 8排 1 76只滾珠 。為便于檢查絲杠與螺母的磨損情況及調(diào)整其間隙,需將上、下軸承座拆除,取出絲杠副。 調(diào)整絲杠與螺母的間隙 (預(yù)緊力 。 為了使絲杠與螺母在最大軸向載荷時(shí)不致產(chǎn)生過(guò)大的間隙, 應(yīng)對(duì)絲杠 和螺母施加一定的預(yù)緊力。預(yù)緊力的大小,一般應(yīng)等于或稍小于最大載荷的 1/3。測(cè)量預(yù)緊力則是靠測(cè)量 預(yù)緊后增加的摩擦力矩大小來(lái)?yè)Q算, 如:預(yù)緊力為 3000N 時(shí), 經(jīng)換算, 最后的附加摩擦力矩為 0.43Nm 。 亦就是說(shuō),如果螺母的力矩是 0.43Nm ,預(yù)緊力即約為 3000N 。預(yù)緊力可通過(guò)上、下螺母端面間的墊片 來(lái)調(diào)整。2 裝配注意事項(xiàng):裝配順序基本上是拆卸順序的顛倒。旋上固定絲杠螺母法蘭的固定螺栓,逐步將 螺栓旋緊,最終旋緊要求的力矩為 49N.m ;為便于以后調(diào)整立柱導(dǎo)軌與主軸箱的間隙,暫不裝上、下護(hù) 板。絲杠上軸承螺母 (M40x1.5mm的預(yù)緊力矩為 1.5N.m 。經(jīng)計(jì)算預(yù)緊力約為 30004000N,按軸預(yù)緊 力不小于絲杠最大軸向載荷的 1/3計(jì)算,絲杠最大軸向載荷約為 100