关于电主轴维修

发布时间：2022-09-03

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电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪音低、响应快等优点，可以减少齿轮传动，简化机床外形设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中一种理想结构。电主轴作为高速数控机床最关键部件，其性能好坏在很大程度上决定了整台高速机床的加工精度和生产效率，因此各工业国家都十分关注高速电主轴的研究与发展，纷纷投入巨资，装备精良的加工和测试设备，建立恒温、洁净的装配环境，形成了不少电主轴的专业生产基地。我国电主轴的设计制造技术刚刚起步，尚未形成批量生产规模，电主轴的各项性能指标和国外尚有较大的差距。为了加快我国高速加工技术的发展与应用，加速数控机床产品的更新换代，建议进一步组织力量进行技术攻关，早日实现电主轴的专业化批量生产。电主轴的工作不仅转速高，而且要求有很高的角减速度和角加速度、在指定位置快速准停，这就对其结构设计、制造和控制提出了非常严格的要求并带来了一系列技术难题，如电主轴的散热、润滑及精密控制等。在设计中，必须妥善的解决这些问题，才能确保主轴稳定可靠的高速运转，实现高效精密加工。电主轴作为加工中心的核心部件 ,它将机床主轴与交流伺服电机轴合二为一 ,即将主轴电机的定子、转子直接装入主轴组件的内部 ,并经过精确的动平衡校正，具有良好的回转精度和稳定性，形成一个完美的高速主轴单元，也被称为内装式电主轴，其间不再使用皮带齿轮传动副 ,从而实现机床主轴系统的“零传动”，通电后转子直接带动主轴运转。

电主轴维修的基本内容：

1.根据电主轴的损坏情况，测量静态、动态径向跳动、间隙、轴向窜动量。使用工具对电主轴进行绝缘及各传感器状态监测。

2.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。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。电主轴若接触率<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。

常见故障的排除：

故障现象	检查、调整与判断方法	故障排除方法
主轴发热	1）主轴轴承预紧力过大，造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高。	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，引起主轴温度急剧升高。	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过大，引起主轴温度升高。	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油脂过多，也会造成主轴回转时阻力、摩擦过大，引起主轴温度升高。	通过重新涂抹润滑脂加以排除。
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，产生报警，数控机床自动停机。	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，数控机床自动停机。	通过用汽油或酒精清洗后擦干净加以排除。
	（3）主轴电动机与主轴连接的传动带使用过久而失效，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。	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、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。	通过调整、更换离合器或联轴器加以排除。
主轴工作时噪声过大	（1）主轴部件动平衡不良，使主轴回转时振动过大，引起工作噪声。	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。
	（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。	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，引起工作噪声。	需要机床生产厂家的专业人员对轴承进行检查、维修或更换。
	（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。	通过调整或更换传动带加以排除。
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。	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。	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。	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。	通过调整或更换拉钉，并正确安装加以排除。
刀具夹紧后不能松开	（1）松刀液压缸压力和行程不够。	通过调整液压力和行程开关位置加以排除。
刀具夹紧后不能松开	（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。	通过调整碟形弹簧上的螺母，减小弹簧压合量加以排除。

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