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车床主轴

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车床主轴范文第1篇

【关键词】热变形的影响;主轴箱

主轴箱作为卧式车床的重要部件之一。在工作时,由于传动件的机械摩擦,油飞溅,搅拌作用等而发热,使主轴箱温度升高,产生热变形。热变形的影响,主要有以下几个方面:

第一、改变各相关部件的相对位置。

如主轴箱发热后使主轴轴线升高,而尾座则由于内部无传动件而温升很小,这就使主轴与尾座套筒轴线的相对位置发生改变,影响工件的加工精度。

第二、改变主轴的几何位置。

主轴的前后支承构造不同,温升也不同。这就使得前后支承处箱体的热膨胀量不同,从而使主轴轴线倾斜,热检时超差。

第三、改变轴承的间隙。

箱体的散热条件较好,轴承和主轴的散热条件较差,这就使得轴承和主轴的温度高于箱体,热膨胀量较多,从而产生减少轴承的间隙或加大预紧量。这样,又会进一步增加发热量和温差,严重时将导致发生事故。

第四、改变条件。

温升使油的粘度降低,粘度降低又将进一步降低油的性能和油膜的承载压力,严重时导致失效。

因此,减少主轴箱的发热和加强散热,以便降低温升,并采取某些均热措施以减少不均匀热膨胀是设计主轴箱,特别是设计数控卧式车床主轴箱所必须考虑的问题。

1.热平衡和温度场

主轴箱在工作时一方面产生热量,另一方面又向周围环境散发热量。如果单位时间产生的热量一定,则开始时,主轴箱的温度较低,与周转环境之间的温差较小,散热较少,温度升高就较快。随着温度的升高将逐步减慢。最后一定会达到某一温度,这时,同一时间内的发热量等于散热量,即达到了热平衡。

达到热平衡的时间是相当长的,对于普通车床国家现行通用技术要求规定每小时的温升不差过5℃,就认为达到了热平衡。一般需连续运转2至3小时才能达到热平衡。

主轴箱的温度不可能每个部位都相同。热源处温度较高,其它地方较低。一般机床的主轴箱往往就是主轴轴承处的温度高。按照国家现行标准规定,普通精度级机床,当主轴的最高转速空运转达到热平衡时,主轴轴承的温度和温升,滑动轴承温度不超过60℃,温升不超过30℃;滚动轴承温度不超过70℃,温升不超过40℃。这里的温升实际上是滚动轴承外圈的温升。轴颈的温升由于散热条件较差需要更高些。

热量主要是从某个热源发出的。所以热源处温度最高,离热源越远则温度较低。这就形成了温度场。

事实上,热源往往不止一个。例如若主轴箱底部油池热油聚集在内,这就形成另一个热源。此外箱体的厚度也不会均匀。这时,等温线将表现为复杂的曲线。由于各处温度不同,将产生不均匀的热变形,从而进一步影响加工精度。

2.主轴箱的温升估算

机床各部件中发热最多的主轴箱。因此,有必要对主轴箱的温升进行估算。如果发现温升过高,则在设计阶段就可采取措施。例如:加通风、箱体增加散热片、油专设油箱进行外循环、油设冷却装置等。

2.1主轴箱的发热

主轴箱的较高温度出现在主轴高速空载连续运转达到平衡温度时,主轴箱的发热量Q,可以认为是由主轴最高速旋转时空载损失N空转化来的。

Q=N(kw)=1000N(w)

2.2主轴箱体的平均温升估算

箱体内多个热源,如轴承、齿轮、摩擦离合器、油池等。它们的发热不同,又分布在箱体内各个部分。箱体和表面散热条件也不一致,故箱体上个点温度并不均匀。下式可用来对箱体的平均温升进行估算。运转2小时后箱体的平均温升:

ψ——箱体通过接合面传至其他机件的热量比例。对于车床和组合机床ψ=0.15~0.2,接触面较大时取大值。

平均散热系数K=(Wm2·℃)

式中AA.....A——各箱壁表面积(m2)

KK......K——分别为箱体第1至第n壁的散热系数(Wm2·℃)见表1。

例:估算一卧式车床主轴箱在主轴以最高转速运转时的平均温升。主轴和带轮转速均为1400r/min,空转功率损失估算为Q=N(kw)=1925(w)。箱体的尺寸如图1所示。箱体质量为500 kg。

(1)散热系数h。

箱体的面1前有高速旋转的卡盘,表面3之后又带轮皆能产生良好的气流,K=K=85(Wm2·℃);面积皆为0.355x0.52=0.184m2。表面2、4、5的邻接面有良好的气流K=K=K=16(Wm2·℃);表面6散热条件较差,K=14(Wm2·℃);面积A=A=0.57x0.355=0.202m2, A=A=0.52x0.57=0.296m2。

K=

==34.2(Wm2·℃)

(2)散热面积A=(0.184+0202+0.296)×2=1.364。

(3)时间常数Z==≈1.5(h)

(4)求箱体平均温升取ψ=1.75

当t=1h时,Q=(1-0.175)××(1-e)≈15℃

当t=2h时,Q=(1-0.175)××(1-e)≈22.5℃

当t=3h时Q=(1-0.175)××(1-e)≈26.4℃

从以上计算结果可以看出,运转1小时至3小时之间温升已经小于4℃,可以认为达到了热平衡。箱体平均温升约为27℃。作为普通精度等级机床的主轴箱,可以不采用降温措施。

【参考文献】

[1]机械设计通用手册——机械工业出版社.

车床主轴范文第2篇

1. 主轴系统分类及特点

数控机床主轴驱动系统是数控机床的大功率执行机构,其功能是接受数控系统(CNC)的S码速度指令及M码辅助功能指令,驱动主轴进行切削加工。它包括主轴驱动装置、主轴电动机、主轴位置检测装置、传动机构及主轴。通常主轴驱动被加工工件旋转的是车削加工,所对应的机床是车床类;主轴驱动切削刀具旋转的是铣削加工,所对应的机床是铣床类。

全功能数控机床的主传动系统大多采用无级变速。目前,无级变速系统根据控制方式的不同主要有变频主轴系统和伺服主轴系统两种,一般采用直流或交流主轴电机,通过带传动带动主轴旋转,或通过带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。另外根据主轴速度控制信号的不同可分为模拟量控制的主轴驱动装置和串行数字控制的主轴驱动装置两类。模拟量控制的的主轴驱动装置采用变频器实现主轴电动机控制,有通用变频器控制通用电机和专用变频器控制专用电机两种形式。目前大部分的经济型机床均采用数控系统模拟量输出+变频器+感应(异步)电机的形式,性价比很高,这时也可以将模拟主轴称为变频主轴。串行主轴驱动装置一般由各数控公司自行研制并生产,如西门子公司的611系列,日本发那克公司的α系列等。

1.1普通笼型异步电动机配齿轮变速箱

这是最经济的一种方法主轴配置方式,但只能实现有级调速,由于电动机始终工作在额定转速下,经齿轮减速后,在主轴低速下输出力矩大,重切削能力强,非常适合粗加工和半精加工的要求。如果加工产品比较单一,对主轴转速没有太高的要求,配置在数控机床上也能起到很好的效果;它的缺点是噪音比较大,由于电机工作在工频下,主轴转速范围不大,不适合有色金属和需要频繁变换主轴速度的加工场合。

1.2普通笼型异步电动机配简易型变频器

可以实现主轴的无级调速,主轴电动机只有工作在约500转/分钟以上才能有比较满意的力矩输出,否则,特别是车床很容易出现堵转的情况,一般会采用两挡齿轮或皮带变速,但主轴仍然只能工作在中高速范围,另外因为受到普通电动机最高转速的限制,主轴的转速范围受到较大的限制。

1.3通笼型异步电动机配通用变频器

目前进口的通用变频器,除了具有U/f曲线调节,一般还具有无反馈矢量控制功能,会对电动机的低速特性有所改善,配合两级齿轮变速,基本上可以满足车床低速(100―200转/分钟)小加工余量的加工,但同样受最高电动机速度的限制。这是目前经济型数控机床比较常用的主轴驱动系统。

1.4专用变频调速电动机配通用变频器

将调速电动机与主轴合成一体,这是几年来新出现的一种结构。这种变速方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构,有效地提高了主轴部件的刚度,但主轴输出转矩小,电动机发热对主轴影响较大。

2.主轴系统的发展方向

机床的主轴驱动与进给驱动有较大的差别。机床主轴的工作运动通常是旋转运动,不像进给驱动需要丝杠或其他直线运动装置作往复运动。数控机床通常通过主轴的回转与进给轴的进给实现刀具与工件的快速的相对切削运动。在20世纪60―70年代,数控机床的主轴一般采用三项感应电动机配上多级齿轮变速箱实现有级变速的驱动方式。随着刀具技术、生产技术、加工工艺以及生产效率的不断发展,上述传统的主轴驱动已经不能满足生产的需要。现代数控机床对主轴传动提出了更高的要求:

2.1调速范围宽并实现无级调速;

对主轴的调速范围要求更高,就是要求主轴能在较宽的转速范围内根据数控系统的指令自动实现无极调速,并减少中间传动环节,简化主轴箱。主轴变速分为有级变速、无级变速和分段无级变速三种形式,其中有级变速仅用于经济型数控机床,大多数数控机床均采用无级变速或分段无级变速。在无级变速中,变频调速主轴一般用于普及型数控机床,交流伺服主轴则用于中、高档数控机床。

2.2恒功率范围要宽;

主轴在全速范围内均能提供切削所需功率,并尽可能在全速范围内提供主轴电动机的最大功率。由于主轴电动机与驱动装置的限制,主轴在低速段均为恒转矩输出。为满足数控机床低速、强力切削的需要,常采用分级无级变速地方法(即在低速段采用机械减速装置),以扩大输出转矩。

2.3 具有4象限驱动能力;

要求主轴在正、反向转动时均可进行自动加、减速控制,并且加、减速时间要短。

2.4 具有位置控制能力;

即进给功能(C轴功能)和定向功能(准停功能),以满足机床自动换刀、刚性攻丝、螺纹切削以及车削中心的某些加工工艺的需要。

2.5具有较高的精度与刚度,传动平稳,噪音低;

2.6 良好的抗震性和热稳定性。

3.国内外先进主轴系统

车床主轴范文第3篇

在目前数控车床中,主轴控制装置通常是采用交流变频器来控制交流主轴电动机。为满足数控车床对主轴驱动的要求,必须有以下性能:(1)宽调速范围,且速度稳定性能要高;(2)在断续负载下,电机的转速波动要小;(3)加减速时间短;(4)过载能力强;(5)噪声低、震动小、寿命长。

本文介绍了采用数控车床的主轴驱动中变频控制的系统结构与运行模式,并阐述了无速度传感器的矢量变频器的基本应用。

2数控车床主轴变频的系统结构与运行模式

2.1主轴变频控制的基本原理

由异步电机理论可知,主轴电机的转速公式为:

n=(60f/p)×(1-s)

其中P—电动机的极对数,s—转差率,f—供电电源的频率,n—电动机的转速。从上式可看出,电机转速与频率近似成正比,改变频率即可以平滑地调节电机转速,而对于变频器而言,其频率的调节范围是很宽的,可在0~400Hz(甚至更高频率)之间任意调节,因此主轴电机转速即可以在较宽的范围内调节。

当然,转速提高后,还应考虑到对其轴承及绕组的影响,防止电机过分磨损及过热,一般可以通过设定最高频率来进行限定。

图1所示为变频器在数控车床的应用,其中变频器与数控装置的联系通常包括:(1)数控装置到变频器的正反转信号;(2)数控装置到变频器的速度或频率信号;(3)变频器到数控装置的故障等状态信号。因此所有关于对变频器的操作和反馈均可在数控面板进行编程和显示。

2.2主轴变频控制的系统构成

不使用变频器进行变速传动的数控车床一般用时间控制器确认电机转速到达指令速度开始进刀,而使用变频器后,机床可按指令信号进刀,这样一来就提高了效率。如果被加工件如图2(1)所示所示形状,则由图2(1)中看出,对应于工件的AB段,主轴速度维持在1000rpm,对应于BC段,电机拖动主轴成恒线速度移动,但转速却是联系变化的,从而实现高精度切削。

在本系统中,速度信号的传递是通过数控装置到变频器的模拟给定通道(电压或电流),通过变频器内部关于输入信号与设定频率的输入输出特性曲线的设置,数控装置就可以方便而自由地控制主轴的速度。该特性曲线必须涵盖电压/电流信号、正/反作用、单/双极性的不同配置,以满足数控车床快速正反转、自由调速、变速切削的要求。

3无速度传感器的矢量控制变频器

3.1主轴变频器的基本选型

目前较为简单的一类变频器是V/F控制(简称标量控制),它就是一种电压发生模式装置,对调频过程中的电压进行给定变化模式调节,常见的有线性V/F控制(用于恒转矩)和平方V/F控制(用于风机水泵变转矩)。

标量控制的弱点在于低频转矩不够(需要转矩提升)、速度稳定性不好(调速范围1:10),因此在车床主轴变频使用过程中被逐步淘汰,而矢量控制的变频器正逐步进行推广。

所谓矢量控制,最通俗的讲,为使鼠笼式异步机像直流电机那样具有优秀的运行性能及很高的控制性能,通过控制变频器输出电流的大小、频率及其相位,用以维持电机内部的磁通为设定值,产生所需要的转矩。

矢量控制相对于标量控制而言,其优点有:(1)控制特性非常优良,可以直流电机的电枢电流加励磁电流调节相媲美;(2)能适应要求高速响应的场合;(3)调速范围大(1:100);(4)可进行转矩控制。

当然相对于标量控制而言,矢量控制的结构复杂、计算烦琐,而且必须存贮和频繁地使用电动机的参数。矢量控制分无速度传感器和有速度传感器两种方式,区别在于后者具有更高的速度控制精度(万分之五),而前者为千分之五,但是在数控车床中无速度传感器的矢量变频器的控制性能已经符合控制要求,所以这里推荐并介绍无速度传感器的矢量变频器。

.2无速度传感器的矢量变频器

无速度传感器的矢量变频器目前包括西门子、艾默生、东芝、日立、LG、森兰等厂家都有成熟的产品推出,总结各自产品的特点,它们都具有以下特点:(1)电机参数自动辩识和手动输入相结合;(2)过载能力强,如50%额定输出电流2min、180%额定输出电流10s;(3)低频高输出转矩,如150%额定转矩/1HZ;(4)各种保护齐全(通俗地讲,就是不容易炸模块)。

无速度传感器的矢量控制变频器不仅改善了转矩控制的特性,而且改善了针对各种负载变化产生的不特定环境下的速度可控性。图3所示,为某品牌无速度传感器变频器产品在低频和正常频段时的转矩测试数据(电机为5.5kW/4极)。从图中可知,其在低速范围时同样可以产生强大的转矩。在实验中,我们同样将2Hz的矢量变频控制和V/F控制变频进行比较发现,前者具有更强的输出力矩,切削力几乎与正常频段(如30Hz或50Hz)相同。

3.3矢量控制中的电机参数辨识

由于矢量控制是着眼于转子磁通来控制电机的定子电流,因此在其内部的算法中大量涉及到电机参数。从图4的异步电动机的T型等效电路表示中可以看出,电机除了常规的参数如电机极数、额定功率、额定电流外,还有R1(定子电阻)、X11(定子漏感抗)、R2(转子电阻)、X21(转子漏感抗)、Xm(互感抗)和I0(空载电流)。

参数辨识中分电机静止辨识和旋转辨识2种,其中在静止辨识中,变频器能自动测量并计算顶子和转子电阻以及相对于基本频率的漏感抗,并同时将测量的参数写入;在旋转辨识中,变频器自动测量电机的互感抗和空载电流。

在参数辨识中,必须注意:(1)若旋转辨识中出现过流或过压故障,可适当增减加减速时间;(2)旋转辨识只能在空载中进行;(3)如辨识前必须首先正确输入电机铭牌的参数。

3.4数控车床主轴变频矢量控制的功能设置

从图1中可以看出,使用在主轴中变频器的功能设置分以下几部分:

(1)矢量控制方式的设定和电机参数;

(2)开关量数字输入和输出;

(3)模拟量输入特性曲线;

(4)SR速度闭环参数设定。

4结束语

对于数控车床的主轴电机,使用了无速度传感器的变频调速器的矢量控制后,具有以下显著优点:大幅度降低维护费用,甚至是免维护的;可实现高效率的切割和较高的加工精度;实现低速和高速情况下强劲的力矩输出。

参考文献

车床主轴范文第4篇

【关键词】机械故障;加工精度;使用寿命

一、车床机械结构概述

CA6140型普通车床的主要组成部件有“三箱、三杠、三个一”,三箱:主轴箱、进给箱、溜板箱;三杠:光杠、丝杠、操纵杠;三个一:一个床身、一个刀架、一个尾座。

主轴箱:主要将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的转速,同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量,一旦主轴的旋转精度降低,则机床的使用价值就会降低。

进给箱:通过调整其变速机构,使其得到所需的进给量或螺距,并经过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。

溜板箱:联系进给箱和刀架,并作纵、横向或斜向运行。

丝杠、光杠与操纵杆:光杆是用以联接进给箱与溜板箱,并把进给箱的运动和动力传给溜板箱的部件,并使溜板箱获得纵、横向直线运动。

刀架:装夹刀具。

尾架(座):可以用后顶尖支撑较长零件,同时可以安装钻头、铰刀等孔加工刀具进行孔的加工。

床身:支撑各部件和整个车床。

二、车床常见机械故障产生的原因

普通车床常见的故障,就其性质可分为车床本身运转不正常和加工工件产生缺陷两大类。故障表现的形式是多种多样的,产生的原因也常由很多因素综合形成。一般地说,造成故障的原因有以下几种:

1、车床零部件存在质量问题

车床本身的机械部件等因质量原因工作失灵,或者有些零件磨损严重,精度超差甚至损坏。

2、车床安装和装配精度差

车床的安装精度主要包括以下三个方面的内容:一是床身的安装,二是溜板刮配与床身装配,三是溜板箱、进给箱及主轴箱的安装。

3、日常维护和保养不当

车床的维护是保持车床处于良好状态,延长使用寿命,减少维修费用,降低产品成本,保证产品质量,提高生产效率所必须进行的日常工作。日常维护是车床维护的基础,必须达到“整齐、清洁、、安全”。

4、使用不合理和操作不规范

不同的车床有着不同的技术参数,从而反映其本身具有的加工范围和加工能力。因此,在使用过程中,要严格按车床的加工范围和本工种操作规程来操作,从而保证车床的合理使用。

三、常见的机械故障及处理方法

车床在日常运行中,常见的机械故障在主轴箱、溜板箱、主轴等部位出现,其现象较为明显的就是车床损坏,不能正常运转;但大多数的故障是通过被加工工件达不到精度、存在某种缺陷而表现出来的。现分别找出故障的原因和处理方法。

1、主轴箱常见故障

(1)主轴箱温度过高

容易引起车床热变形,严重时会使主轴与尾架不等高。

原因:转速较高、缺少油、轴承过紧、位置不当等。

处理方法:调整转速、添加油、调整主轴和轴承间隙。

(2)主轴箱冒烟

原因:缺少油、摩擦片过紧、轴承过紧、位置不当等。

处理方法:添加油、调松摩擦片和主轴与轴承间隙。

(3)主轴箱漏油、噪音过大

原因:箱盖不平整、回油孔堵塞、齿轮啮合精度差等。

处理方法:更换轴承、疏通回油孔。

2、零件加工时主轴故障

(1)背吃刀量大时会自行停车

原因:摩擦片过松、齿轮未上档、传动皮带过松等。

处理方法:调整摩擦片和皮带,重新挂上齿轮。

(2)主轴停车太慢

原因:制动带磨损严重、调节过松。

处理方法:调整制动带或更换齿轮。

(3)打到中间空档上无制动

原因:档位没有挂到位、制动片损坏或间隙过大。

处理方法:重调档位、调整或更换制动片。

(4)反转无转速(或主轴不旋转)

原因:档位没有挂到位、离合器手柄位置不正确、离合器片打滑。

处理方法:重调档位、离合器、或检查离合器片是否打滑等

3、加工零件时工件精度或其它缺陷所表现出来的故障

(1)工件精车端面后出现端面振摆超差和有波纹

原因:主轴轴向窜动过大、中滑板丝杠弯曲与螺母间隙过大、中滑板横向进给不均匀。

处理方法:调整主轴后端的推力轴承、调整中滑板丝杠与螺母的间隙或重配螺母,并校直丝杠、检查车床传动齿轮的啮合间隙,并调整中滑板的镶条间隙。

(2)工件尺寸误差较大(刻度盘不精确)

原因:出现读数差值说明床鞍的上导轨面(燕尾面)不直、与床鞍上导轨相配合的镶条有窜动。

处理方法:检查修理中滑板下机床配件与床鞍相配合的镶条。必要时应进行刮研修直。

(3)工件加工表面粗糙、产生椭圆、经常崩刀

原因:主轴径向跳动过大、床鞍部件配合间隙过大、进给量过大、轴承损坏或松动。

处理方法:调整轴承、床鞍部件的间隙,调整进给量、调整或更换轴承。

4、其它机械故障

(1)溜板箱卡死

原因:大溜板箱内有硬物卡住齿轮(或蜗杆蜗轮)、自动走刀手柄未调到空档位置、传动齿轮(或蜗杆蜗轮)损坏或脱落、丝杆损坏或脱落等。

处理方法:自动走刀(包括加工螺纹时)手柄调到空档位置,检修溜板箱,查看齿轮(或蜗杆蜗轮)、其它零部件是否损坏或脱落等。

(2)尾座手柄转动不灵敏、固定不紧

原因:蜗杆有硬物卡死、坚固部件松脱。

处理方法:检修尾座,清理和补齐配件。

(3)车床振动、噪音过大

原因:车床开动之后,由于各运动副之间作旋转或往复直线运动,周期地接触和分开,它们之间由于相互运动而产生振动,发生共振。因此,任何机床不管其结构如何合理、装配如何精确、操作如何得当,一经开动即会产生噪音。

处理方法:正确分析噪音产生的原因,声音主要发生在传动部分,主轴箱、变速箱、进给箱等机构中的轴与轴承、互相啮合的齿轮、蜗轮与蜗杆、丝杠与螺母等主要部位。迅速找出声源并排除故障。

车床主轴范文第5篇

关键词:车床;主轴;刀架;故障;维护保养;措施

Abstract: lathe is typical of the electromechanical integration system, set the computer control technology, automation control technology, electrical technology, power electronic technology is equal to one. In practical applications, due to the influence of various factors often lead to failure. Therefore, this paper, such as lathe spindle tool of the common fault system are analyzed in detail. Based on this, advances a directional maintenance of effective measures to further slowing the damage of the lathe, the process of guarantee service life of the optimization.

Keywords: lathe, Spindle; Knife; Fault; Maintenance; measures

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

车床是机械生产加工设备中非常常见的机电一体化产品。由于车床设备长时间使用后,极容易产生机械锈蚀、磨损、电子元器件老化、插件接触不灵、资料损失等问题,加上工作人员操作失误和车床自身的隐患等,以致于车床系统经常出现故障。导致整台机械设备停机而造成整个生产线的停顿。为了不影响整个生产线的正常运行与工作进度,延长车床的使用寿命,减少工厂的经济损失,必须加强车床故障诊断与分析,提出有效地维护保养措施。

一、车床系统中的常见故障

(一)主轴常见故障分析

主轴是指发动机或电动机接受动力并将它传递给其他机件,带动机件或加工工具旋转的轴。在车床系统中,主轴连接着机床卡盘与花盘,承载了车床的主要载荷。所以,它是车床支承刚性和回转精度的重要保障,是实现机械加工的核心部件。正因如此,车床主轴才会经常出现故障。

1、轴承损坏、齿轮损坏、传动轴断裂等

车床主轴经过长时间使用后,由于受到磨损、锈蚀等因素的影响,使得运行状态不是非常良好。如果主轴箱的用油箱结构不合理,就会导致切削液流进油箱,影响油的纯度。以致于效果不理想,加快了主轴系统中各零部件的磨损及损坏进程,出现轴承损坏、齿轮损坏、传动轴断裂等问题,进而限制了主轴的使用寿命或直接导致生产线停顿。

2、主轴不能定向或定向不到位。

由于定向控制电路的设置和调整错误,以及印制电路板的损坏,导致主轴不能准确定位于周向特定位置。以致于刀架实现不了自动换刀,刀具不能准确装入主轴孔中,严重影响车床的正常运行。

3、回转精度不准确

回转精度,是主轴误差运动的范围。误差范围越小,说明回转主轴中心线空间位置的稳定性越高。由于轴承运动中钢珠的脱落或间隙过大等,导致轴承精度出现问题,以致于影响了主轴的回转精度。这种情况会严重影响车床的加工精度,降低产品质量。

(二)刀架常见故障分析

1、刀架停顿不动

导致刀架出现停顿不动故障的原因有很多种。蜗杆与蜗轮卡阻、链条卡阻等机械卡阻原因;刀架电机烧坏、控制继电器损害、接触器损坏等原因;刀架编码器损坏,以至于输入与输出单元损坏发不出信号,检测不到刀架的具置,所以刀架停顿不动。以上这些原因仅仅是该种故障比较常见的故障因素。在实际工作中一旦遇到这种故障,一定要在现场逐步进行故障诊断与排查,方能确定故障原因。

2、刀架在某刀位一直旋转不停

通常情况下,这种故障是由于某刀位所对应的霍尔元件(发信盘)损坏,使得刀位信号没有传递到位所致;输入与输出单元损害,导致1/0输入输出板出现差错;检测刀位信号的开关损坏,以致于检测不到刀位信号,刀架因为没有接收到指示命令,所以在某刀位上一直旋转不停。

3、刀架在换刀时不到位或过位

在车床换刀时,如果工作人员没有出现操作失误,那么霍尔元件(发信盘)太靠前或太靠后就是导致刀架不到位或过位的主要原因。面对这种情况,工作人员可以利用扳手将磁钢盘转到与霍尔元件相对应的角度上,就可以有效排除故障。

4、刀架电机烧坏

一方面是由蜗杆与蜗轮卡阻、链条卡阻等机械卡阻所致;另一方面是由于刀架锁紧状态保持时间过长,以致于刀架电机的温度过高而造成电机烧坏。这就需要工作人员修改梯图,缩短刀架锁紧状态的时间才能解决问题。

5、刀架不能锁紧

由于梯图刀架锁紧时间短,在实际运行中导致没有足够的时间去锁紧刀架。除此之外,刀架没有输出反转信号也是一项非常重要的影响因素。

二、车床系统的维护保养措施

(一)培养专业操作人员,严格遵守车床系统的操作流程和日常维护制度

为了减少车床系统发生故障的频率、延缓损坏进程、增加使用寿命,需要培养高技术水平的车床操作人员。要求他们严格按照操作流程进行操作,注意观察操作过程中的每一细小环节与问题,才能做好车床维护保养工作。当机床发生故障时,操作人员一定要保留故障发生现场,如实向技术人员说明故障发生时的情况,便于技术人员进行诊断分析、排除故障。

(二)及时清理机械,保持相对整洁

在车床加工车间,空气中通常含有大量的油雾和灰尘等物质。如果这些物质进入车床系统内,会附着在机械元器件、电路板等零部件的表面,极容易引起元器件间电阻绝缘或下降,以及其他故障。因此,工作人员需要及时清理,保持机械相对整洁,避免因工作不到位而引发机械故障。

(三)定期检修,认真记录检修记录

检修工作,是维护与保养车床系统的关键性措施。第一,工作人员需要定期对容易发生故障的车床零部件或子系统等进行检测与维修。检查车床系统是否有故障征兆,是否有已损坏的零部件等。这样才能做到及时采取有效预防措施,更换已坏的零部件,以保证各部件的工作性能与完好程度;第二,在日产检修工作中需要技术人员认真记录故障发生过程中每一个问题。包括与故障相关的各种电路图、数据参数等,以及诊断分析过程中的错误分析信息和排查故障的方法等。有利于掌握车床系统的全部信息,为排除故障提供有效的信息依据。

三、总结

综上所述,要想真正实现车床系统服役寿命的最大化,必须做好机车床系统常见故障的故障分析及检修工作。全面了解与故障相关的信息,做到及时预防、及时更换已损零部件、及时排除故障,才能真正起到维修保养的效果,延缓车床系统的损坏进程。

参考文献:

[1] 吕冬杰. 数控车床故障维修二例[J]. 一重技术, 2007,(04) .

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