電主軸高速旋轉發熱的故障與維修

電主軸高速旋轉發熱的故障維修

  故障現象:主軸高速旋轉時發熱嚴重分析及處理過程:電主軸運轉中的發熱和溫升問題始終是研究的焦點。電主軸單元的內部有兩個主要熱源:一是主軸軸承，另一個是內藏式主電動機。電主軸單元最凸出的問題是內藏式主電動機的發熱。由於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冷卻結構，分外循環和內循環兩種，冷卻介質可以是水或油，使電動機與前後軸承都能得到充分冷卻。主軸軸承是電主軸的核心支承，也是電主軸的主要熱源之一。當前高速電主軸，大多數采用角接觸陶瓷球軸承。因為陶瓷球軸承具有以下特點:①由於滾珠重量輕，離心力小，動摩擦力矩小。②因溫升引起的熱膨脹小，使軸承的預緊力穩定。③彈性變形量小，剛度高，壽命長。由於電主軸的運轉速度高，因此對主軸軸承的動態、熱態性能有嚴格要求。合理的預緊力，良好而充分的潤滑是保證主軸正常運轉的必要條件。采用油霧潤滑，霧化發生器進氣壓為0.25~0.3MPa，選用20#透平油，油滴速度控製在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。前後軸承的潤滑油分配是非常重要的問題，必須加以嚴格控製。進氣口截麵大於前後噴油口截麵的總和，排氣應順暢，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。

  高速電主軸常見故障的分析與排除

  故障現象 檢查、調整與判斷方法 故障排除方法

  主軸發熱 1）主軸軸承預緊力過大，造成主軸回轉時摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高。 可以通過重新調整主軸軸承預緊力加以排除。

  （2）主軸軸承研傷或損壞，也會造成主軸回轉時摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高。 可以通過更換新軸承加以排除。

  （3）主軸潤滑油髒或有雜質，也會造成主軸回轉時阻力過大，引起主軸溫度升高。 通過清洗主軸箱，重新換油加以排除。

  （4）主軸軸承潤滑油脂耗盡或潤滑油脂過多，也會造成主軸回轉時阻力、摩擦過大，引起主軸溫度升高。 通過重新塗抹潤滑脂加以排除。

  主軸強力切削時停轉 （1）主軸電動機與主軸連接的傳動帶過鬆，造成主軸傳動轉矩過小，強力切削時主軸轉矩不足，產生報警，數控機床自動停機。 通過重新調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麵有油，造成主軸傳動時傳動帶打滑，強力切削時主軸轉矩不足，產生報警，數控機床自動停機。 通過用汽油或酒精清洗後擦幹淨加以排除。

  （3）主軸電動機與主軸連接的傳動帶使用過久而失效，造成主軸電動機轉矩無法傳動，強力切削時主軸轉矩不足，產生報警，數控機床自動停機。 通過更換新的主軸傳動帶加以排除。

  （4）主軸傳動機構中的離合器、聯軸器連接、調整過鬆或磨損，造成主軸電動機轉矩傳動誤差過大，強力切削時主軸振動強烈。產生報警，數控機床自動停機。 通過調整、更換離合器或聯軸器加以排除。

  主軸工作時噪聲過大 （1）主軸部件動平衡不良，使主軸回轉時振動過大，引起工作噪聲。 需要機床生產廠家的專業人員對所有主軸部件重新進行動平衡檢查與調試。

  （2）主軸傳動齒輪磨損，使齒輪齧合間隙過大，主軸回轉時衝擊振動過大，引起工作噪聲。 需要機床生產廠家的專業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，使主軸回轉間隙過大，回轉時衝擊、振動過大，引起工作噪聲。 需要機床生產廠家的專業人員對軸承進行檢查、維修或更換。

  （4）主軸傳動帶鬆弛或磨損，使主軸回轉時摩擦過大，引起工作噪聲。 通過調整或更換傳動帶加以排除。

  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。 通過調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。 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。 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。 通過調整或更換拉釘，並正確安裝加以排除。

  刀具夾緊後不能鬆開 （1）鬆刀液壓缸壓力和行程不夠。 通過調整液壓力和行程開關位置加以排除。

  （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，刀具無法鬆開。 通過調整碟形彈簧上的螺母，減小彈簧壓合量加以排除。