電主軸是近十年在數(shù)控機床領(lǐng)域出現(xiàn)du的將機床主軸與主軸電機融為一體zhi的新技術(shù)，它是高速數(shù)控機床的“核心”部件，它的性能直接決定了機床的高速加工性能。電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪音低、響應(yīng)快等優(yōu)點，可以減少齒輪傳動，簡化機床外形設(shè)計，易于實現(xiàn)主軸定位，是高速主軸單元中一種理想結(jié)構(gòu)。電主軸作為高速數(shù)控機床關(guān)鍵部件，其性能好壞在很大程度上決定了整臺高速機床的加工精度和生產(chǎn)效率。
電主軸常見故障的維修分析與排除方法：
1、電主軸發(fā)熱
（1）主軸軸承預(yù)緊力過大，造成主軸回轉(zhuǎn)時摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高。
故障排除方法：可以通過重新調(diào)整主軸軸承預(yù)緊力加以排除。
（2）主軸軸承研傷或損壞，也會造成主軸回轉(zhuǎn)時摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高。
故障排除方法：可以通過更換新軸承加以排除。
（3）主軸潤滑油臟或有雜質(zhì)，也會造成主軸回轉(zhuǎn)時阻力過大，引起主軸溫度升高。
故障排除方法：通過清洗主軸箱，重新?lián)Q油加以排除。
（4）主軸軸承潤滑油脂耗盡或潤滑油脂過多，也會造成主軸回轉(zhuǎn)時阻力、摩擦過大，引起主軸溫度升高。
故障排除方法：通過重新涂抹潤滑脂加以排除。
2、電主軸強力切削時停轉(zhuǎn)
（1）主軸電動機與主軸連接的傳動帶過松，造成主軸傳動轉(zhuǎn)矩過小，強力切削時主軸轉(zhuǎn)矩不足，產(chǎn)生報警，數(shù)控機床自動停機。
故障排除方法：通過重新調(diào)整主軸傳動帶的張緊力，加以排除。
（2）主軸電動機與主軸連接的傳動帶表面有油，造成主軸傳動時傳動帶打滑，強力切削時主軸轉(zhuǎn)矩不足，產(chǎn)生報警，數(shù)控機床自動停機。
故障排除方法：通過用汽油或酒精清洗后擦干凈加以排除。
（3）主軸電動機與主軸連接的傳動帶使用過久而失效，造成主軸電動機轉(zhuǎn)矩?zé)o法傳動，強力切削時主軸轉(zhuǎn)矩不足，產(chǎn)生報警，數(shù)控機床自動停機。
故障排除方法：通過更換新的主軸傳動帶加以排除。
（4）主軸傳動機構(gòu)中的離合器、聯(lián)軸器連接、調(diào)整過松或磨損，造成主軸電動機轉(zhuǎn)矩傳動誤差過大，強力切削時主軸振動強烈。產(chǎn)生報警，數(shù)控機床自動停機。
故障排除方法：通過調(diào)整、更換離合器或聯(lián)軸器加以排除。
3、電主軸工作時噪聲過大
（1）主軸部件動平衡不良，使主軸回轉(zhuǎn)時振動過大，引起工作噪聲。
故障排除方法：需要機床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對所有主軸部件重新進行動平衡檢查與調(diào)試。
（2）主軸傳動齒輪磨損，使齒輪嚙合間隙過大，主軸回轉(zhuǎn)時沖擊振動過大，引起工作噪聲。
故障排除方法：需要機床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對主軸傳動齒輪進行檢查、維修或更換。
（3）主軸支承軸承拉毛或損壞，使主軸回轉(zhuǎn)間隙過大，回轉(zhuǎn)時沖擊、振動過大，引起工作噪聲。
故障排除方法：需要機床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對軸承進行檢查、維修或更換。
（4）主軸傳動帶松弛或磨損，使主軸回轉(zhuǎn)時摩擦過大，引起工作噪聲。
故障排除方法：通過調(diào)整或更換傳動帶加以排除。
4、刀具無法夾緊
（1）碟形彈簧位移量太小，使主軸抓刀、夾緊裝置無法到達正確位置，刀具無法夾緊。
故障排除方法：通過調(diào)整碟形彈簧行程長度加以排除。
（2）彈簧夾頭損壞，使主軸夾緊裝置無法夾緊刀具。
故障排除方法：通過更換新彈簧夾頭加以排除。
（3）碟形彈簧失效，使主軸抓刀、夾緊裝置無法運動到達正確位置，刀具無法夾緊。
故障排除方法：通過更換新碟形彈簧加以排除。
（4）刀柄上拉釘過長，頂撞到主軸抓刀、夾緊裝置，使其無法運動到達正確位置，刀具無法夾緊。
故障排除方法：通過調(diào)整或更換拉釘，并正確安裝加以排除。
5、刀具夾緊后不能松開
（1）松刀液壓缸壓力和行程不夠。
故障排除方法：通過調(diào)整液壓力和行程開關(guān)位置加以排除。
（2）碟形彈簧壓合過緊，使主軸夾緊裝置無法完全運動到達正確位置，刀具無法松開。
故障排除方法：通過調(diào)整碟形彈簧上的螺母，減小彈簧壓合量加以排除。
電主軸高速旋轉(zhuǎn)時發(fā)熱嚴重的分析及處理過程：
電主軸運轉(zhuǎn)中的發(fā)熱和溫升問題始終是研究的焦點。電主軸單元的內(nèi)部有兩個主要熱源：一是主軸軸承，另一個是內(nèi)藏式主電動機。
電主軸單元突出的問題是內(nèi)藏式主電動機的發(fā)熱。由于主電動機旁邊就是主軸軸承，如果主電動機的散熱問題解決不好，還會影響機床工作的可靠性。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，使電動機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撐，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。因為陶瓷球軸承具有以下特點：
①由于滾珠重量輕，離心力小，動摩擦力矩小。
②因溫升引起的熱膨脹小，使軸承的預(yù)緊力穩(wěn)定。
③彈性變形量小，剛度高，壽命長。由于電主軸的運轉(zhuǎn)速度高，因此對主軸軸承的動態(tài)、熱態(tài)性能有嚴格要求。合理的預(yù)緊力，良好而充分的潤滑是保證主軸正常運轉(zhuǎn)的必要條件。
采用油霧潤滑，霧化發(fā)生器進氣壓為0.25~0.3MPa，選用20#透平油，油滴速度控制在80~100滴/min。潤滑油霧在充分潤滑軸承的同時，還帶走了大量的熱量。前后軸承的潤滑油分配是非常重要的問題，必須加以嚴格控制。進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)。
電主軸維修工藝的要點：
1、根據(jù)電主軸的損壞情況，測量靜態(tài)、動態(tài)徑向跳動及抬起間隙和軸向竄動量。
2、用自制的專用工具拆卸電主軸。清洗并測量轉(zhuǎn)子擺差和磨損情況。
3、選配軸承。每組軸承的內(nèi)孔及外徑的一致性誤差均要≤0.002~0.003mm，與套筒的內(nèi)孔保持0.004~0.008mm的間隙；與主軸保持0.0025~0.005mm的間隙。電主軸維修認準機械，在實際操作中，以雙手大拇指能將軸承推入套筒的配合為。過緊會引起軸承外環(huán)變形，軸承溫升過高，過松則降低磨頭的剛度。
4、軸承的清潔，是保證軸承正常工作及使用壽命的重要環(huán)節(jié)，切勿用壓縮空氣吹轉(zhuǎn)軸承，因壓縮空氣中的硬性微粒會使?jié)L道拉毛。
5、圓錐軸承或角接觸球軸承一定注意軸承安裝方向，否則達不到回轉(zhuǎn)精度要求。整個裝配過程采用專用工具，以消除裝配誤差，保證裝配質(zhì)量。
6、當(dāng)套筒內(nèi)孔變形、圓度超差，或與軸承配合過松時，可采用局部電鍍法進行補償再研磨至要求，軸頸處也可采用此法。
7、電主軸上的圓螺母、油封蓋等零件的端面分別與軸承內(nèi)外環(huán)的端面緊密接觸，因而其螺紋部分與端面的垂直度要求很高，可以采用涂色法檢查接觸情況。若接觸率<80%，可研磨端面，使之達到垂直度要求。此項工作很重要，它的精度會影響磨床主軸接長桿的徑向跳動，從而影響到磨削工件的表面粗糙度。
8、裝配后的電主軸進行軸向調(diào)整（調(diào)整時用拉簧秤測量），同時應(yīng)測量靜態(tài)、動態(tài)徑向跳動及抬起間隙，直至達到裝配工藝要求。
9、在機器實際運轉(zhuǎn)條件下，排除裝配、機器運轉(zhuǎn)時的熱變形等因素的影響，在一定轉(zhuǎn)速下，應(yīng)用動平衡儀對轉(zhuǎn)子進行動平衡。
由于電主軸是高速精密元件，定期維護是非常有必要的。電主軸定期維護如下：
1、電主軸的軸向跳動一般要求為0.002mm(2μm)，每年檢測2次。
2、電主軸內(nèi)錐孔的徑向跳動一般要求為0.002mm(2μm)，每年檢測2次。
3、電主軸芯棒遠端(250mm)徑向跳動一般要求為：0.012mm(12μm)，每年檢測2次。
4、蝶形彈簧的漲緊力要求為：16~27KN(以HSK63為例)每年檢測2次。
5、拉刀桿松刀時伸出的距離為：10.5±0.1mm(以HSK63為例)每年檢測4次。
數(shù)控主軸故障的維修技巧，主軸故障的診斷方法一般采用直觀法和振動法。在診斷前應(yīng)仔細分析其機械結(jié)構(gòu)，同時還應(yīng)把各因素綜合考慮。在維修技巧方面應(yīng)注意以下幾點：
1、注意零件的拆裝順序
主軸維修必須打開主軸箱，拆卸主軸部件。因為數(shù)控的主軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件較多，拆下的零部件應(yīng)按順序編號，然后再逐件進行清洗、檢測，更換失效零件。主軸選擇，品質(zhì)保障，安裝復(fù)原時，要遵循拆卸的反順序。
2、拆卸用專用拔銷器
主軸箱頂蓋的拆卸要用拔銷器。頂蓋上面有兩個定位銷。定位銷上端有拔銷用的M5螺紋孔，一般用戶沒有專用拔銷器，可自制一個的專用工具，在鋼板上鉆三個孔，中間一個為6mm的光孔，兩邊各有一個M6的螺紋孔。拔銷時，6mm光孔對準定位銷上的M5螺紋孔，旋上一個M5的螺釘，使螺釘壓緊鋼板。然后在鋼板的兩側(cè)螺紋孔中分別旋人M6螺釘，均勻下旋把鋼板抬起，鋼板帶動M5螺釘，從而把定位銷拔出。
3、波形彈簧組裝
主軸部件組裝時，波形彈簧必須先恢復(fù)到拆卸前的壓縮狀態(tài)。這時用拉馬壓縮可能有困難，可制作專用工具完成壓縮。
4、數(shù)控主軸部件常見的故障與排除方法
數(shù)控主軸的回轉(zhuǎn)精度直接影響到工件的加工精度。主軸部件發(fā)生故障的主要形式是主軸發(fā)熱、主軸運轉(zhuǎn)時有噪聲、主軸振動大或夾不住刀具等。產(chǎn)生以上故障的主要原因有主軸長期工作產(chǎn)生磨損、主軸切削負荷過大、主軸維護與潤滑不良。
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