数控磨床主轴/拆卸
Time:2024-01-07 05:16:15
关于数控磨床主轴的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
数控磨床主轴
Sg磨削电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。高速数控机床主传动系统取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”(ElectricSpindle,MotorSpindle)。
磨削电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快等优点，而且转速高、功率大，简化机床设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种理想结构。电主轴轴承采用高速轴承技术，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍。
磨削电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。电动机的转子直接作为机床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。
目前，随着电气传动技术（变频调速技术、电动机矢量控制技术等）的迅速发展和日趋完善，高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”(ElectricSpindle,MotorSpindle)。由于当前电主轴主要采用的是交流高频电动机，故也称为“高频主轴”（HighFrequencySpindle)。由于没有中间传动环节，有时又称它为“直接传动主轴”（DirectDriveSpindle)。
铣削和加工中心用电主轴在设计上通常有恒扭矩段和恒功率段相配合，以满足宽速度范围内的切削需要，低速需要大扭矩重切削，高速需要一定功率的精切削。不同厂家和型号的电轴转矩功率参考出厂参数。
磨床（grinding machine）是一种利用磨具研磨工件，以获得所需之形状、尺寸及精密加工面的工具机。磨床的加工动作即为研磨，研磨工作在机械加工中居于首要地位，切削刀具的磨锐及机械零件的精确制造皆有赖于研磨工作，研磨工作也是精密加工的一部份。磨床的作用是进行高度精密和粗糙面相当小的磨削，可进行高效率磨削。磨床能加工淬硬钢、硬质合金等硬度相当高材质，也可以加工玻璃、花岗石等脆度较高的材料。
数控磨床主轴砂轮配自动动平衡工作原理
即使是普通的低价位磨床,也可使您的磨床加工达到最佳的精密要求!砂轮动平衡仪通过调节磨床砂轮法兰平衡块，有效解决磨床振动问题，使振动降到最低。最佳平衡量达到0.01um。使其磨床减少噪声，提高加工零部件品质，延长主轴使用寿命，提高生产效率。
参考下台湾宏富信PY2700G磨床砂轮动平衡仪。如果工厂有个10几台或是几十台磨床用一台便携式的就可以搞定。
PY2700G砂轮动平衡方法：
1、架设转速传感器，贴反光贴。传感器要架设在于主轴同步旋转的方位。
2、振动传感器吸附于靠近砂轮的主轴处。
3、调试砂轮法兰盘需要有360度刻度（自行刻印或是贴上所附角度环）仪器安装完成。
4、将平衡块放置0度 120度 240度位置，点：新做动平衡，开启磨床。
5、仪器显示测量振动值、角度转速等，根据提示：量测完成停止砂轮。
6、仪器显示移动平衡块A,B,C放置角度，调好后启动磨床。靠近0度为A,顺次为 B和C块。
大概10左右磨床砂轮动平衡就调好了，修砂轮加工。高精度磨床振动控制在0.1um以下
粗磨控制在1.5um以内。
1、架设转速传感器，贴反光贴。传感器要架设在于主轴同步旋转的方位。
2、振动传感器吸附于靠近砂轮的主轴处。
3、调试砂轮法兰盘需要有360度刻度（自行刻印或是贴上所附角度环）仪器安装完成。
4、将平衡块放置0度、120度、240度位置，点：新做动平衡，开启磨床。
5、仪器显示测量振动值、角度转速等，根据提示：量测完成停止砂轮。
6、仪器显示移动平衡块A、B、C放置角度，调好后启动磨床。靠近0度为A，顺次为B和C块。
7、大概10左右磨床砂轮动平衡就调好了，修砂轮加工。高精度磨床振动控制在0.1um以下，粗磨控制在1.5um以内。
数控磨床主轴拆卸
平面磨床是磨床的一种。主要用砂轮旋转研磨工件以使其可达到要求且革胞席主宪细办环设设的平整度，根据工作台形状可分为矩形工作台和圆形工作台两种，矩验阶往土逐酒燃义形工作台平面磨床的主参数为工作台宽度及长度，圆形工作台的主参数为工作台面直径。根据轴类的不同可分为卧轴及立轴磨床之分。如M7432立轴圆台平面磨床，4080卧轴矩台平面磨床。
电主轴常见故障的维修分析与排除方法：
1、电主轴发热
（1）主轴行机十轴承预紧力过大，造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高。
故障排除方法：可以通过重新调整主轴轴承预紧力加以排除。
（2）主轴轴承研伤或损坏，也会造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急市从上克老剧升高。
故障排除方法：可以通过更换新轴承加以排除。
（3）主轴润滑油脏或有杂质，也会造成主轴回转时阻力扩温画活课民聚工般执过大，引起主轴温度升高。
故障排除方法：通过清洗主轴箱，重新换油加以排除。
（4）主轴轴承润滑油脂耗尽或润滑拍亮油脂过多，也会造成主轴回转时阻力、摩显调化置川擦过大，引起主轴温度升高。
故障排除方法：通过重新涂抹润滑脂加以排除。
2、电主轴强力切削时停转
（1）主轴电动机与主轴连接的传动带过松，造成主轴传动转矩过小，强力切削时主轴转矩不足，产生状报警，数控机床自动停机。
故障排除方法：通过重新调整主轴传动带的张紧力，加以排除。
（2）主轴电动机与主轴连接的传动带表面有火怎序波油，造成主轴传动时传动带打滑，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控苦属机床自动停机。
故障排除方法：通过用汽油或酒精清洗后擦干净加以排除。
（3）主轴电动机与文明板较获主轴连接的传动带使用过久而失效起现议斤宣，造成主轴电动机转矩无法传动，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。
故障排除方法：通过更换新的主轴传动带加以排除。
（4）主轴传动机构中的离合器、满山斯师演价集促章时联轴器连接、调整过松或磨损，造成主轴电动机转矩传动误差过大，强力切削时主轴振动强烈。产生报警，数控机床自动停机。
故障排除方法：通过调整、更换离合器或联轴器加以排除。
3、电主轴工作时噪声过大
（1）主轴部件动平衡术不良，使主轴回转时振动过大，引起工作噪声。
故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对所有主轴部件重新进行动平衡检查与调试。
王守争山获真（2）主轴传动齿轮磨损，使齿轮啮合间隙过大，主轴回转时冲击振动过大，引起工作噪声。
故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对主轴传动齿轮进行检查、维修或更换。
（3）主轴支承轴承拉毛或损坏，使主轴回转间隙过大，回转时冲击、振动过大，引起早简身严岁始缺预套工作噪声。
故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对轴承进行检查、维修或更考三法委就章地离远父搞换。
（4）主轴传动带松弛或磨损，使主轴回转时摩擦过大，引起工作噪声。
故障排除方法：通过调整或更换传动带加以排除。
4、刀具无法夹紧
（1）碟形弹簧位移量太小，使主轴抓刀、夹紧装置无法到达正确位置，刀具无法夹紧。
故障排除方法：通过调整碟形弹簧行程长度加以排除。
（2）弹簧夹头损坏，使主轴夹紧装置无法夹紧刀具。
故障排除方法：通过更换新弹簧夹头加以排除。
（3）碟形弹簧失效，使主轴抓刀、夹紧装置无法运动到达正确位置，刀具无法夹紧。
故障排除方法：通过更换新碟形弹簧加以排除。
（4）刀柄上拉钉过长，顶撞到主轴抓刀、夹紧装置，使其无法运动到达正确位置，刀具无法夹紧。
故障排除方法：通过调整或更换拉钉，并正确安装加以排除。
5、刀具夹紧后不能松开
（1）松刀液压缸压力和行程不够。
故障排除方法：通过调整液压力和行程开关位置加以排除。
（2）碟形弹簧压合过紧，使主轴夹紧装置无法完全运动到达正确位置，刀具无法松开。
故障排除方法：通过调整碟形弹簧上的螺母，减小弹簧压合量加以排除。
电主轴高速旋转时发热严重的分析及处理过程：
电主轴运转陆贺模中的发热和温升问题始终是研究的焦点。电主轴单元的内部有两个主要热源：一是主轴轴承，另一个是内藏式主电动机。
电主轴单元最突出的问题是内藏式主电动机的发热。由于主电动机旁边就是主轴轴承，如果主电动机的散热问题解决不好，还会影响机床工作的可靠性。主要的解决方法是采用循环冷却结构，分外循环和内循环两种，冷却介质可以是水或油，使电动机与前后轴承都能得到充分冷却。
主轴轴承是电主轴的核心支撑，也是电主轴的主要热源之一。当前高速电主轴，大多数采用角接触陶瓷球轴承。因为陶瓷球轴承具有以下特点：
①由于滚珠重量轻，早缓离心力小，动摩擦力矩小。
②因温升引起的热膨胀小，使轴承的预紧力稳定。
③弹性变形量小，刚度高，寿命长。由于电主轴的运转速度高，因此对主轴轴承的动态、热态性能有严格要求。合理的预紧力，良好而充分的润滑是保证主轴正常运转的必要条件。
采用油雾润滑，雾化发生器进气压为0.25~0.3MPa，选用20#透平油，油滴速度控制在80~100滴/min。润滑油雾在充分润滑轴承的同时，还带走了大量的热量。前后轴承的润滑油分配是非常重要的问题，必须加以严格控制。进气口截面大于前后喷油口截面的总和，排气应顺畅，各喷油小孔的喷射角与轴线呈15o夹角，使油雾直接喷入轴承工作区。
电主轴维修工艺的要点：
1、根据电主轴的损坏情况，测量静态、动态径向跳动及抬起间隙和轴向窜动量。
2、用自制的专用工具拆卸电主轴。清洗并测量转子摆差和磨损情况。
3、选配轴承。每组轴承的内孔及外径的一致性误差均要≤0.002~0.003mm，与套筒的内孔保持0.004~0.008mm的间隙；与主轴保持0.0025~0.005mm的间隙。电主轴维修认准钛浩机械，在实际操作中，以双手大拇指能将轴承推入套筒的配合为最好。过紧会引起轴承外环变形，轴承温升过高，过松则降低磨头的刚度。
4、轴承的清洁，是保证轴承正常工作及使用寿命的重要环节，切勿用压缩空气吹转轴承，因压缩空气中的硬性微粒会使滚道拉毛。
5、圆锥轴承或角接触球轴承一定注意轴承安装方向，否则达不到回转精度要求。整个装配过程采用专用工具，以消除装配误差，保证装配质量。
6、当套筒内孔变形、圆度超差，或与轴承配合过松时，可采用局部电镀法进行补偿再研磨至要求，轴颈处也可采用此法。
7、电主轴上的圆螺母、油封盖等零件的端面分别与轴承内外环的端面紧密接触，因而其螺纹部分与端面的垂直度要求很高，可以采用涂色法检查接触情况。若接触率<80%，可研磨端面，使之达到垂直度要求。此项工作很重要，它的精度会影响磨床主轴接长杆的径向跳动，从而影响到磨削工件的表面粗糙度。
8、装配后的电主轴进行轴向调整（调整时用拉簧秤测量），同时应测量静态、动态径向跳动及抬起间隙，直至达到装配工艺要求。
9、在机器实际运转条件下，排除装配、机器运转时的热变形等因素的影响，在一定转速下，应用动平衡仪对转子进行动平衡。
由于电主轴是高速精密元件，定期维护是非常有必要的。电主轴定期维护如下：
1、电主轴的轴向跳动一般要求为0.002mm(2μm)，每年检测2次。
2、电主轴内锥孔的径向跳动一般要求为0.002mm(2μm)，每年检测2次。
3、电主轴芯棒远端(250mm)径向跳动一般要求为：0.012mm(12μm)，每年检测2次。
4、蝶形弹簧的涨紧力要求为：16~27KN(以HSK63为例)每年检测2次。
5、拉刀杆松刀时伸出的距离为：10.5±0.1mm(以HSK63为例)每年检测4次。
磨削工件平面或成型表面的一类磨床。主要类型有卧轴矩台、卧轴圆台、立轴矩台、立轴圆台和各种专用平面磨床。
①卧轴矩台平面磨床：工件由矩形电磁工作台吸住或夹持在工作台上，并作纵向往复运动。砂轮架可沿滑座的燕尾导轨（见机床导轨）作横向间歇进给运动（见机床），滑座可沿立柱的导轨作垂直间歇进给运动,用砂轮周边磨削工件,磨削精度较高。
②立轴圆台平面磨床:竖直安置的砂轮主轴以砂轮端面磨削工件,砂轮架可沿立柱的导轨作间歇的垂直进给运动。工件装在旋转的圆工作台上可连续磨削，生产效率较高。为了便于装卸工件，圆工作台还能沿床身导轨纵向移动。
③卧轴圆台平面磨床:适用于磨削圆形薄片工件,并可利用工作台倾斜磨出厚薄不等的环形工件。
④立轴矩台平面磨床：由于砂轮直径大于工作台宽度,磨削面积较大,适用于高效磨削。
⑤双端面磨床：利用两个磨头的砂轮端面同时磨削工件的两个平行平面，有卧轴和立轴两种型式。工件由直线式或旋转式等送料装置引导通过砂轮。这种磨床效率很高，适用于大批量生产轴承环和活塞环等零件。此外，还有专用于磨削机床导轨面的导轨磨床、磨削透平叶片型面的专用磨床等。