pp61数控机床主传动部件的维护与维修课件.ppt

1、 数控机床主传动部件的维护与维修数控机床主传动部件的维护与维修项目一项目一 直线和回转运动部件的维修直线和回转运动部件的维修项目二项目二 自动换刀系统维护与维修自动换刀系统维护与维修项目三项目三项目描述项目描述机床主传动系统主要包括主轴箱、主轴部件、调速主轴电动机。主轴部件在主轴箱内，由主轴、主轴轴承、工件或刀具自动松夹机构组成，对于加工中心还包括主轴定向准停机构等。主传动系统是用来实现机床主运动的主要部件，其机械故障对机床正常工作影响较大，应做好日常维护和故障维修。项目描述项目描述本项目包括数控车床主轴拆卸和主轴部件的故障诊断及处理方法。通过本项目的学习，学生应达到相应的能力目标，包括能够拆

2、卸结构较简单的主轴部件，并实施检修；能够进行常见主轴部件机械故障的诊断及处理。支撑支撑知识知识一、主轴部件结构1锁紧螺母；2、13法兰盘；3、18隔套；4平衡环；5、15、21、25螺钉；6、9螺母；7润滑油管；8、12、24轴承；10、11齿轮；14弹簧；16锁紧凸轮（装卡盘用）；17、23箱体；19锁紧螺母；20主轴；22平衡块二、主轴轴承的配置形式（3）（1）（2）.前轴承采用高精度双列向心推力球前轴承采用高精度双列向心推力球轴承。轴承。双列和单列圆锥滚子轴承。双列和单列圆锥滚子轴承。（3）（1）（2）.三、加工中心主轴内刀具的自动夹紧和切屑的清除装置四、主轴准停位置 （1）电气式。电气

3、式。电气式主轴准停机构定电气式主轴准停机构定位一般用磁性传感器检位一般用磁性传感器检测定位或位置编码器检测定位或位置编码器检测定位，现代数控测定位，现代数控机床采用电气方机床采用电气方式定位较多。式定位较多。（2）机械式。机械式。机械式主轴准停机械式主轴准停机构采用机械凸轮机构或光电盘方式进行机构采用机械凸轮机构或光电盘方式进行粗定位，然后由一个液动或气动的定位销粗定位，然后由一个液动或气动的定位销插入主轴上的销孔或销槽实现精确定位，插入主轴上的销孔或销槽实现精确定位，完成换刀后定位销退出，主轴才开始旋转完成换刀后定位销退出，主轴才开始旋转。采用这种传统方法定位，结构复杂，在。采用这种传统方法

4、定位，结构复杂，在早期数控机床上使用较多。早期数控机床上使用较多。主轴准停主轴准停机构形式机构形式五、常见主轴部件机械故障诊断六、主轴部件的维护与保养1.1.主轴的润滑主轴的润滑 （1）低速时，采用油脂、油液循环润滑。）低速时，采用油脂、油液循环润滑。（2）高速时，采用油雾、油气润滑。）高速时，采用油雾、油气润滑。（3）在采用油脂润滑时，主轴轴承的封入量通常为轴承空间容积的）在采用油脂润滑时，主轴轴承的封入量通常为轴承空间容积的10，切忌随意填满，因为油脂过多，会加剧主轴发热。，切忌随意填满，因为油脂过多，会加剧主轴发热。（5）注意检查润滑油温度范围是否合适。）注意检查润滑油温度范围是否合适。

5、（4）采用油液循环润滑时，在操作使用中要做到每天检查主轴润滑）采用油液循环润滑时，在操作使用中要做到每天检查主轴润滑恒温油箱，看油量是否充足，如果油量不够，应及时添加润滑油。恒温油箱，看油量是否充足，如果油量不够，应及时添加润滑油。2.2.主轴的密封主轴的密封 主轴部件的密封不仅要主轴部件的密封不仅要防止灰尘、屑末和切削液进入防止灰尘、屑末和切削液进入主轴部件，还要防止润滑油的主轴部件，还要防止润滑油的泄漏。主轴部件的密封有接触泄漏。主轴部件的密封有接触式和非接触式两种密封方式。式和非接触式两种密封方式。主轴拆卸与检修主轴拆卸与检修主轴部件故障诊断与维修主轴部件故障诊断与维修任务一任务一主轴拆

6、卸与检修主轴拆卸与检修 任务描述任务描述某车间数控车床主轴出现故障，需按照机械部件拆装要求拆除主轴部件进行检修。拆卸及装配工作任务单如下。任务一任务一主轴拆卸与检修主轴拆卸与检修任务一任务一主轴拆卸与检修主轴拆卸与检修（1）主轴部件结构。（2）主轴轴承的配置形式。（3）主轴内刀具的自动夹紧和切屑的清除装置。（4）主轴准停装置。（5）主轴润滑与密封。知识链接知识链接任务一任务一主轴拆卸与检修主轴拆卸与检修一、数控车床主轴部件拆卸准备 关掉数控机关掉数控机床电源床电源。（4）（3）（2）（1）拆下主轴箱上盖，结合主轴箱装配图和结构分析拆下主轴箱上盖，结合主轴箱装配图和结构分析图，仔细观察主轴箱各零

7、部件的结构及其装配关系图，仔细观察主轴箱各零部件的结构及其装配关系。卸下车床带轮盖，拆除带，使用卸下车床带轮盖，拆除带，使用拉卸器卸下带轮。拉卸器卸下带轮。放出主轴放出主轴箱的润滑油箱的润滑油。一、数控车床主轴部件拆卸准备任务一任务一主轴拆卸与检修主轴拆卸与检修一、从主轴箱中拆卸主轴数控车床主轴上各段直数控车床主轴上各段直径向右成阶梯状，最大直径径向右成阶梯状，最大直径在右端。主轴的拆卸方向应在右端。主轴的拆卸方向应由左向右。由左向右。CK7815CK7815型数控车型数控车床主轴部件结构如图床主轴部件结构如图6-26-2所示。所示。图6-2 CK7815型数控车床主轴部件结构1同步带轮；2带

8、轮；3、7、8、10、11螺母；4主轴脉冲发生器；5螺钉；6支架；9主轴；12角接触球轴承；13前端盖；14前支承套；15圆柱滚子轴承任务一任务一主轴拆卸与检修主轴拆卸与检修 （1）拆下电动机传动带及主轴后端带轮和键。）拆下电动机传动带及主轴后端带轮和键。（2）拆下主轴后端螺母）拆下主轴后端螺母3。（3）松开螺钉）松开螺钉5，拆下支架，拆下支架6上的螺钉，拆去主轴脉冲发生器上的螺钉，拆去主轴脉冲发生器4(含支含支架、同步带架、同步带)。（4）拆下同步带轮）拆下同步带轮1和后端油封件。和后端油封件。拆卸步骤可参考如下拆卸步骤可参考如下任务一任务一主轴拆卸与检修主轴拆卸与检修 （5）拆下主轴后支承

9、处轴向定位盘螺钉。）拆下主轴后支承处轴向定位盘螺钉。（6）拆下主轴前支承套螺钉。）拆下主轴前支承套螺钉。（7）拆下（向前端方向）主轴部件。）拆下（向前端方向）主轴部件。（8）拆下圆柱滚子轴承）拆下圆柱滚子轴承15和轴向定位盘及油封。和轴向定位盘及油封。任务一任务一主轴拆卸与检修主轴拆卸与检修 （9）拆下螺母）拆下螺母7和螺母和螺母8。（10）拆下螺母）拆下螺母10和螺母和螺母11以及前油封。以及前油封。（11）拆下主轴）拆下主轴9和前端盖和前端盖13。主轴拆下后要轻放，不得碰伤各部位。主轴拆下后要轻放，不得碰伤各部位螺纹及圆柱表面。螺纹及圆柱表面。（12）拆下角接触球轴承）拆下角接触球轴承12

10、和前支承套和前支承套14。任务一任务一主轴拆卸与检修主轴拆卸与检修任务任务评价评价任务一任务一主轴拆卸与检修主轴拆卸与检修任务二任务二主轴部件故障诊断与维修主轴部件故障诊断与维修 任务描述任务描述某车间数控机床主轴出现故障，需根据故障现象分析产生原因，同时找出故障处理方法。故障诊断处理工作任务单如下。任务描述任务描述某车间数控机床主轴出现故障，需根据故障现象分析产生原因，同时找出故障处理方法。故障诊断处理工作任务单如下。任务二任务二主轴部件故障诊断与维修主轴部件故障诊断与维修（1）常见主轴部件机械故障诊断。（2）主轴部件的维护与保养。知识链接知识链接任务二任务二主轴部件故障诊断与维修主轴部件故

11、障诊断与维修一、变挡不能啮合故障 发出主轴箱变挡指令发出主轴箱变挡指令后，主轴处于慢速来回摇摆后，主轴处于慢速来回摇摆状态，一直挂不上挡。状态，一直挂不上挡。任务二任务二主轴部件故障诊断与维修主轴部件故障诊断与维修1.1.故障分析故障分析 在具备变速齿轮的主传动机床中，为了保证滑移齿轮在具备变速齿轮的主传动机床中，为了保证滑移齿轮移动顺利啮合于正确位置，机床接到变挡指令后主电动机移动顺利啮合于正确位置，机床接到变挡指令后主电动机带动主轴作慢速来回摇摆运动。如果电磁阀发生故障（阀带动主轴作慢速来回摇摆运动。如果电磁阀发生故障（阀芯卡空或电磁铁失效），油路不能切换，液压缸不动作，芯卡空或电磁铁失效

12、），油路不能切换，液压缸不动作，或者液压缸动作，发反馈信号的无触点开关失效，滑移齿或者液压缸动作，发反馈信号的无触点开关失效，滑移齿轮变挡到位后不能发出反馈信号，都会造成机床循环动作轮变挡到位后不能发出反馈信号，都会造成机床循环动作中断。中断。任务二任务二主轴部件故障诊断与维修主轴部件故障诊断与维修1.1.故障处理故障处理 更换新的液压阀更换新的液压阀或失效的无触点开关或失效的无触点开关后，故障消除。后，故障消除。任务二任务二主轴部件故障诊断与维修主轴部件故障诊断与维修二、主轴箱噪声过大故障 XK7160型数控铣床主传动系统，采用齿轮变速传动。工型数控铣床主传动系统，采用齿轮变速传动。工作中不

13、可避免地要产生振动噪声、摩擦声和冲击噪声。数控作中不可避免地要产生振动噪声、摩擦声和冲击噪声。数控机床起初使用时，噪声就较大，并且噪声声源主要来自主传机床起初使用时，噪声就较大，并且噪声声源主要来自主传动系统。长时间使用后，噪声会越来越大。用声级计在主轴动系统。长时间使用后，噪声会越来越大。用声级计在主轴4 000 r/min的最高转速下，测得噪声为的最高转速下，测得噪声为85.2 dB。任务二任务二主轴部件故障诊断与维修主轴部件故障诊断与维修1.1.故障分析故障分析1 1）齿轮的噪声分析）齿轮的噪声分析（2）齿轮在啮合中，齿与齿之间出现连续冲击而使齿轮在啮合频率下产生受迫振动并带来冲击噪声，

14、如果齿面凸凹不平，会引起快速、周期性的冲击噪声。齿轮受到外界激振力的作用而产生齿轮固有频率的瞬态自由振动并带来噪声。齿轮与传动轴及轴承的装配出现偏心引起旋转不平衡的惯性力，因此产生了与转速相一致的低频振动。随着轴的旋转，每转发出一次共鸣噪声。齿与齿之间的摩擦导致齿轮产生的自激振动并带来摩擦噪声。（1）（3）（4）任务二任务二主轴部件故障诊断与维修主轴部件故障诊断与维修2 2）轴承的噪声分析）轴承的噪声分析（2）滚动轴承的噪声是机床主轴变速系统的另一个主要噪声源，特别在高转速下表现更为明显。（3）滚动轴承最易产生变形的部位就是其内外环。内外环在外部因素和自身精度的影响下，有可能产生摇摆振动、轴向

15、振动、径向振动、轴承环本身的径向振动和轴向弯曲振动，这些因素都会使轴承产生噪声。（1）轴承与轴颈及支承孔的装配、预紧力、同心度、润滑条件以及作用在轴承上载荷的大小，径向间隙等都对噪声有很大的影响。另外，轴承本身的制造偏差，在很大程度上也决定了轴承的噪声。任务二任务二主轴部件故障诊断与维修主轴部件故障诊断与维修2.2.故障处理故障处理1 1）齿轮的噪声控制）齿轮的噪声控制 （1）齿轮修缘。通过齿形修缘减小齿轮在啮合时由于齿顶凸出而造成的啮合冲击。通过齿顶修缘校正齿的弯曲变形和补偿齿轮的误差，从而降低齿轮噪声。（2）调整齿轮中心距。当齿轮中心距偏大时，控制啮合齿轮的中心距。将齿轮的外径、传动轴的弯

16、曲变形及传动轴齿轮、轴承的配合都控制在理想状态，消除由于啮合中心距的改变而产生的噪声。（3）合理布置油管。将各个油管重新布置，使润滑油按理想状态进入每对齿轮，以控制由于润滑不利而产生的噪声。任务二任务二主轴部件故障诊断与维修主轴部件故障诊断与维修2 2）轴承的噪声控制）轴承的噪声控制 （1）修整轴承本身。除控修整轴承本身。除控制轴承内外环几何形状偏差外，制轴承内外环几何形状偏差外，还应控制内外环滚道的波纹度，还应控制内外环滚道的波纹度，减小表面粗糙度，严格控制在减小表面粗糙度，严格控制在装配过程中产生滚道表面磕装配过程中产生滚道表面磕伤、划伤的情况，从而降伤、划伤的情况，从而降低轴承的振动噪声。低轴承的振动噪声。（2）控制轴承与控制轴承与孔和轴的配合精度。如果轴孔和轴的配合精度。如果轴承很紧地安装在加工不精确承很紧地安装在加工不精确的轴上，那么轴的误差就会的轴上，那么轴的误差就会传递给轴承内环滚道上，并传递给轴承内环滚道上，并以较高的波纹度形式表现出以较高的波纹度形式表现出来，噪声也就随之增大。来，噪声也就随之增大。任务二任务二主轴部件故障诊断与维修主轴部件故障诊断与维修任务任务评价评价任务二任务二主轴部件故障诊断与维修主轴部件故障诊断与维修