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主轴常见问题的解决方法

2019-05-22

主轴高速旋转时发热严重问题

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,内藏式主电动机发热时这个问题产生的主要因素,其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。

主轴强力切削时停转问题

主轴电动机与主轴连接的传动带松动会造成主轴传动转矩变小,强力切削时主轴转矩不足,产生报警,数控机床自动停机,这个问题可以通过重新调整主轴传动带的张紧力来解决。当主轴电动机与主轴连接的传动带表面有油时会造成主轴传动带打滑,强力切削时主轴转矩不足,产生报警,此时可以通过用汽油或酒精清洗后擦干净加以排除。

刀具无法夹紧问题

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,在这种问题情景下可以通过调整碟形弹簧行程长度加以排除。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,可以通过调整或更换拉钉,并正确安装加以排除。

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为了适应不同工序、各种工件材料及刀具等各切削工艺要求,主轴必须具有一定的调速范围并实现无级变速,以保证加工原材料时选用合理的切削用量,从而获得切削效率、加工精度和表面质量;调速范围的指标主要由各种加工工艺对主轴转速的要求来确定,目前品质有保证的主轴加工中心基本实现无级变速。

刀具自动夹紧功能

主轴加工突出的特点是自动换刀功能,为保证加工过程的连续实施,加工中心主轴系统与其他主轴系统相比,必须具有刀具自动夹紧功能。换刀功能的实现能够保障主轴在不同的使用环境下使用适合情景的刀具,保障主轴更能够适应环境特点。

主轴定位功能

主轴准停功能又称主轴的定位功能,即当主轴停止时,控制主轴停在固定的位置,这是自动换刀所必须的功能。在自动换刀时,切削转矩通常通过刀杆的端面键来传递的,这就是要求主轴具有准确定位于圆周上的特定角度的功能,这种特定的主轴功能与自动换刀功能联动使用。

主轴机械设备的核心配件,尤其是数控木工加工中心用的主轴都是比较高端高配的,价格相对也比较高,其主轴组件的核心性能也是有严格要求的,需要同时具备回转精度、刚度和抗震性等。主轴组件的回转精度,是指机床在空载低速旋转时,主轴前端安装工件或刀具部位的径向和轴向跳动值满足要求,回转中心线的空间位置每一个瞬间多是变化的,这些瞬时回转中心的平均空间位置称为理想回转中心线。瞬时回转中心线相对于理想回转中心线在空间的位置距离,就是主轴的回转误差,回转误差的范围就是回转精度,在设计时必须对回转精度加以控制。主轴组件的刚度是指受外力作用时,主轴组件抵抗变形的能力。通常以主轴前端产生单位位移量时,在位移方向上所施加的作用力大小来表示。主轴组件的刚度越大,主轴受力的变形就越小。可见刚度直接影响到主轴组件的性能。主轴部件的刚度与主轴结构尺寸、支承跨距、所选用的轴承类型及配置形式、轴承间隙的调整、主轴上传动元件的位置等有关。主轴组件的抗振性是指切削加工时保持其平稳地运转而不发生振动的能力。主轴组件抗振性高,工作时不容易产生振动,可以提高机床生产率提高。提高抗振性必须提高主轴组件的静刚度,采用较大的阻尼比的前轴承,以及在必要时安装阻尼消振器。


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