数控机床原理结构和维修详解.ppt

第3章 数控机床的主传动系统 学习目的与要求 了解数控机床对主传动系统的要求 理解主传动变速的方式 掌握电主轴电主轴的基本参数、结构特点及其应用 掌握数控机床主轴部件结构、尺寸参数和轴承的配置 了解数控机床主轴部件的润滑与密封、主轴的准停特点 掌握数控机床主轴部件的维护 理解主传动系统故障及排除方法  1．主轴箱 图3-37为THK6380加工 中心主轴部件结构图。其结构如下： 刀具自动夹紧装置 刀夹1内孔用来安装刀具，刀夹1的夹紧与 松开动作由弹簧夹头2和轴向拉紧机构控制。 弹簧夹头2与拉套10螺纹联接，拉套10左端 螺纹部分开有轴向槽，其内孔为锥孔，锁紧 件8旋入拉套10左端内螺纹孔内，在锁紧件 8外锥体作用下，使拉套10开有轴向槽的 螺纹部分与弹簧夹头2上的螺纹联接撑死 而紧住。 主轴11后端有碟形弹簧18，在弹簧力作用下，拉套1 0向右拉紧弹簧夹头2，将刀夹1紧紧夹住。为使刀夹1在主轴孔内准确定位，固定在主轴11上的小轴6上有一定位螺钉5，其端面即是刀夹l的轴向定位面。装在拉杆9右端的碟形弹簧20使拉杆9经常承受向右的弹簧力作用，固定在拉杆9左端定位套筒7内的钢球4就将刀夹1右端轴颈夹持向右拉动，直至刀夹l右端面紧靠在定位螺钉5的定位端面上。 3.4主轴的准停 主轴的准停功能又称为主轴定位功能，即当主轴停止时，控制其停于固定位置，这是自动换刀所必需的功能。主轴准停换刀如图3-38所示。当加工阶梯孔或精镗孔后退刀时，为防止刀具与小阶梯孔碰撞或拉毛已精加工的孔表面，必须先让刀，再退刀，因此，刀具就必须具有定位功能。主轴准停阶梯孔或精镗孔如图3-39所示。 主轴准停功能分为机械准停和电气准停。 1．机械准停控制 机械机械准停控制采用机械凸轮等机构和光电盘方式进行初定位，然后由一个定位销(由液动或气动)插入主轴上的销孔或销槽来完成精定位，换刀后定位销退出，主轴才可旋转。 2．电气准停控制 优点： 1)简化机械结构。2)缩短准停时间。 3)可靠性增加（无需复杂的机械、开关和液压缸等装置）。 4)性能价格比提高。目前电气准停通常有以下三种方式。1) 磁传感器主轴准停控制 （2) 编码器主轴准停控制 （3) 数控系统主轴准停控制 ●机床主轴部件装配调整时应注意4点 ●对于主轴部件的调整，重点要注意7个部位 【 实例2-3 】 THK6380加工中心主轴部件的拆卸与调整(参考图3-24) ●拆卸与调整18个步骤 3.6 主轴部件的维护 1．防泄漏 在密封件中，被密封的介质往往是以穿漏、渗透或扩散的形式越界泄漏到密封连接处的彼侧。主轴的密封有接触式和非接触式密封。 2 .主传动链的维护 主要有： 主传动链出现不正常现象时，应立即停机排除故障。 操作者应注意观察主轴油箱温度，检查主轴润滑恒温油箱，调节温度范围，使油量充足。 注意保持主轴与刀柄连接部位及刀柄的清洁，防止对主轴的机械碰击。 每年对主轴润滑恒温油箱中的润滑油更换一次，并清洗过滤器。 每天检查主轴润滑恒温油箱，使其油量充足，工作正常。 防止各种杂质进入润滑油箱，保持油液清洁。 经常检查轴端及各处密封，防止润滑油液的泄漏。 经常检查压缩空气气压，并调整到标准要求值。足够的气压才能使主轴锥孔中的切屑和灰尘清理彻底。 表3-2为主传动部件故障诊断及排除方法 【 实例3-6 】主传动系统故障及排除方法实例 2． 主轴出现噪声的故障维修 故障现象：主轴噪声较大，主轴无载情况下，负载表指示超过40％。 分析及处理过程：首先检查主轴参数设定，包括放大器型号，电动机型号以及伺服增益等，在确认无误后，则将检查重点放在机械侧。发现主轴轴承损坏，经更换轴承之后，在脱开机械侧的情况下检查主轴电动机运转情况。发现负载表指示已正常但仍有噪声。随后，将主轴参数00号设定为1，也即让主轴驱动系统开环运行，结果噪声消失，说明速度检测器件PLG有问题。经检查，发现PLG的安装不正，调整位置之后再运行主轴电动机，噪声消失，机床能正常工作。 图3-45 非接触式密封 图3-46 接触式密封 1一端盖 2一螺母 1一甩油环 2一油毡圈 3一耐油橡胶密封圈 调整润滑油量，保持主轴箱的清洁度 润滑不良 更换齿轮 齿轮精度差 调整或更换传动带，不能新旧混用 传动带长度不一或过松 修复或更换轴承，校直传动轴 轴承损坏或传动轴弯曲 调整间隙或更换齿轮 齿轮啮合间隙不均或严重