精密电主轴PPT课件

1、LUOYANG BEARING SCIENCE & TECHNOLOGY CO.,LTD高速精密电主轴高速、高精、高效主轴技术发展史20世纪60年代，我国电主轴行业处于萌芽期，主要仿制欧美及前苏联样机。国内形成以洛阳轴承研究所，哈、瓦、洛三大轴承厂与上海微型轴承厂为主体的开发试制电主轴的实体。和为配套机床而开发生产电主轴的无锡机床厂磨头车间。20世纪70年代，我国第一代自行设计、自行开发的磨床用电主轴问世，轴承行业称之为DZ系列。无锡机床厂称之为SD系统.20世纪80年代，以GDZ系列和4SD系列电主轴为代表的高速、大功率电主轴问世了。此时电主轴行业逐渐形成技术优势占领先地位的洛阳轴承研究所，

2、以配套机床为主的无锡机床厂和安阳莱必泰三家电主轴专业生产厂。20世纪90年代，洛阳轴承研究所开发了2GDZ系列超大功率、超大刚度磨床用电主轴，无锡机床厂开发了5SD系列磨床用电主轴，近年来，随着油气技术、恒温冷却和陶瓷球轴承等新技术的发展为电主轴技术水平的提高创造了有利条件。现在电主轴正朝着超高速，高精度的方向发展，空气电主轴，磁悬浮电主轴都是研究的方向。目前国内电主轴产品涵盖内外表面磨削、高速数控铣、高速雕铣、加工中心、PCB板数控钻铣、高速数控车、高速离心、高速旋碾、高速试验等领域。 适用于35m/s磨削适用 MZ磨床适用于50m/s磨削适用 3MZ磨床适用于65m/s磨削适用 3MZ/N

3、S磨床适用于80m/s磨削适用更高要求磨床1965197819932007主轴技术发展史DZ2GDZ3GDZGDZ润滑方式 DZ系列油脂润滑，油雾润滑GDZ系列 油雾润滑2GDZ系列油雾润滑，油气润滑结构形式内装式电主轴直联式机械主轴皮带传动机械主轴主要用于: 加工中心数控铣数控车内圆磨主要用于: 加工中心数控铣数控车内圆磨主要用于: 加工中心数控铣额定转速额定转速： 3,000 150,000r/min150,000RPM90,000RPM30,000RPM3000RPM额定功率额定功率： 0.2kW 100kW100KW75KW30KW0.2KW输出形式：恒转矩，恒功率电主轴产品8大类20

4、多个系列200多个品种1. 磨削用电主轴2. 数控机床电主轴3. PCB高速钻削电轴4. 高速离心机电主轴5. 高速旋辗电主轴6. 高速车削电主轴7. 精密机械主轴8. 其他特殊用途电主轴电主轴产品介绍DZ系列磨削用电主轴2GDZ系列GDZ系列. 润滑方式有油脂、油雾、油气多种方式，广泛应用于内圆磨削、外圆磨削、拉刀磨削、螺纹磨削等。电主轴产品介绍数控铣加工中心用电主轴数控机床电主轴高速增速头雕铣机用电主轴.240XDJ10Y100XD24BT40XD24电主轴产品介绍PCB高速钻削电轴高速离心机电主轴高速旋辗电主轴高速车削电主轴精密机械主轴其他类别电主轴其他特殊用途电主轴电主轴的正确使用1、

5、认真阅读使用说明书2、按照电主轴铭牌所标定的电参数设定变频器（1）最高转速：Nmax对Fmax（2）额定电压：Ue 另外，变频器输出电流最小应为电主轴额定电流的1.3倍。3、调整二次雾化器，要求供气压力0.35MPa,油滴量70-90滴/分钟，油品：32汽轮机油。4、进入电主轴的冷却介质： 温度25，流量为610L/min5、安装：电主轴装入座套，进水口在正下方，出水口在上方，前端漏水口在正下方。6、电主轴的启动步骤：（1）通水 （2）通油雾 （3）通电运转7、电主轴的停车步骤：（1）停止运转 （2）停水 （3）停油雾电主轴的故障分析电主轴出现故障大致可分为机械故障和电气故障两大类。主要故障包

6、括以下六个方面：（1）电主轴温升过高（2）电主轴刚性差（3）电主轴振动大（4）电主轴精度差（5）电主轴启动困难（6）电主轴掉速电主轴的故障分析 油雾型电主轴外壳最热点温升超过25，油脂型电主轴外壳最热点温升超过30 应视作异常。 造成主轴温升过高的原因很多，主要规类为：温升过高装配原因科研投入和经济实力润滑原因制造质量原因电气原因使用原因电主轴温升过高电主轴的故障分析1）选用轴承质量差，高速旋转时轴承温升过高。2）轴承反装、或安装未到位。3）装配时清洁度差，轴承工作区域混入杂物。4）主轴轴承外径与轴承座孔内径配合间隙过小。5）转轴轴承档外径与轴承内孔过盈偏大。6）轴承间内外调整垫平行差，垂直度

7、差。7）无导套型电主轴后轴承外调整垫外径过大，使之与座孔无间隙，后轴承组无法在后座孔内自由移动。8）轴承间调整垫未研磨好，造成只有一套轴承承受轴向负荷。9）主轴施加予负荷量过大。装配原因电主轴的故障分析1）油脂润滑型电主轴选用油脂牌号不对，油脂润滑性能不好。2）油脂填充量不足，润滑不充分。3）油脂填充量太多，主轴运转时无法在短时间内将多余的油脂全部甩出工作区域。4）主轴长期搁置后，重新启用时，未检查内装油脂质量。5）轴承清洗后未晾干就直接装油，主轴高速运转时，大部分油脂被甩出工作区域。6）油雾润滑系统工作不正常，不能保证稳定持续供油。7）使用油品不对、粘度不对或油料质量低劣。8）油雾润滑型电主

8、轴供油过多，造成轴承钢球搅油发热。9）主轴排气通道不畅。润滑原因电主轴的故障分析1）旋转零件与固定零件间隙过小或同轴度差，致使两零件之间发生轻微碰擦。2）后轴承座、钢球、壳体后座孔三者配合过盈量偏大，轴承座难以在壳体内自由移动。3）滚动导套钢球铆装过紧不能自由转动，主轴施加的予负荷不起作用。制造质量原因电主轴的故障分析1）定子绕组下线参数不对，接线错误使线包严重发热。2）定子线圈受潮，对地绝缘下降。3）转子断条。电气原因电主轴的故障分析1）电机冷却不够充分，冷却系统流量偏小，水箱过小，冷却水管堵塞。2）主轴与电源匹配、电源供给的三相中频电压过高。3）配用的三相静止变频电源输出波形差，高次谐波含

9、量过高。4）电主轴长时间超载、超负荷、超速运行。5）由于操作不慎造成撞车、闷车事故，主轴及轴承受损。使用原因电主轴的故障分析1）主轴配装予负荷量值偏小。2）轴承与主轴轴壳前座孔配合间隔过大。3）主轴前后锁紧螺母松动。4）配用砂轮杆过于细长，与转轴配装部位间隙过大造成接长杆接触刚性差。5）主轴轴承调整垫研配失误。6）主轴后端滚动导套或滑套与座孔、轴承座间出现较大间隙。电主轴刚性差电主轴的故障分析1）主轴选装轴承低劣，振动值大，或轴承精度保持性差、耐用度差。2）主轴长期使用后转轴发生变形，原有平衡精度被破坏。3）主轴上所安装的旋转零件同心度差、配合间隔过大。4）装配不当，造成主轴轴承精度受损。5）

10、主轴予负荷过小，内装弹簧断裂变形。6）主轴砂轮杆过于细长。7）主轴电机定子内外径不同心、造成定转子间气隙严重不均匀。8）转子笼条松动、接触不良或出现断条现象。电主轴振动大电主轴的故障分析1）主轴配装的轴承质量太差。2）转轴严重弯曲，丧失原有制造精度。3）主轴零件精度差，无法保证组装精度。4）装配时，轴承被压偏。5）砂轮杆质量差，无配合精度。6）主轴前端轴承座孔尺寸大，配合间隙过松。7）予负荷量值太小或由于某件零件卡死，予负荷加不上。8）主轴前后螺母松动，造成轴向窜动严重。电主轴精度差电主轴的故障分析电气原因1）配套电源容量太小（不匹配）。2）工频电网电压严重不足。3）静止变频器启动保护未调整到

11、最佳值。4）电主轴电机气隙过小。5）电主轴定子接线错误。6）电主轴转子严重断条。7）电主轴电机定子断线。机械原因1）电主轴予负荷量值过大。2）油脂润滑型的电主轴使用的油脂过稠，注油量过满。3）电主轴各旋转零件与固定零件间发生碰擦。电主轴启动困难电主轴的故障分析1）主轴转子笼条断裂或接触不良。2）电主轴与中频电源电压不匹配（中频电源供电电压过低）。 在正常工作时，增加主轴的阻力矩会使电主轴转速略微下降，一般这种转差应控制在25%之内。若主轴承载时，转速明显下降，甚至发生堵转现象，应视为掉速现象。造成上述掉速现象的主要原因有两条：电主轴掉速电主轴的保养1）使用中应经常用铁勾清理主轴前端放水罩下端漏

12、水口，以防止磨屑堵塞漏水通道。2）进入电主轴的空气应干燥清洁。3）电主轴从机床上卸下应用气管吹尽电主轴冷却腔内残水。4）长期不用的电主轴应油封，启用时，除用汽油洗去表面防锈油外，应做下列工作： （1）通油雾3-5分钟，用手拧动转轴，感觉无滞阻 （2）用兆欧表检测对地绝缘。通常应10M （3）接通电源先以1/3额定转速运转1小时，无异常现象时升速1/2额定 转速运转1小时，无异常现象再以额定转速运转1小时后停车。电主轴的维修1）检查 （1.1）检查电主轴外壳铭牌编号，并登记到维修卡上。 （1.2）查找该主轴原始档案记录，熟悉主轴的拆卸方法。 （1.3）检查主轴受损程度，了解故障原因，并作记录。

13、（1.4）自外围开始逐一拆卸主轴零件。边拆边检查损坏程度，并分析损坏原因。 （1.5）对结构复杂或比较特殊的主轴，拆卸时应绘出装配草图，以利于确定装配方法和顺序。电主轴的维修2）拆卸 （2.1）拆下前后防尘盖或后盖，清理主轴前端污垢。 （2.2）用两脚扳手卸去前端右旋螺母。 （2.3）用专用套扳卸去后端左旋螺母。 （2.4）小铜棒顶入轴端小孔（不可碰伤内螺纹），用大铜棒轻击小铜棒， 自前向后拆出转轴，后轴承组合和后端预负荷系统。 （2.5）拆去前小盖。 电主轴的维修 （2.6）用撑钩将前轴承组合从座孔中取出。 （2.7）从轴上取下后轴承组合。 （2.8）装有后滚动导套的电主轴，应将后轴承座、后

14、轴承座组合和滚动导 套随转轴一齐从后孔拆出。然后再从轴上卸下后轴承座与后轴承组 合，从后轴承座中退出后轴承组合。 （2.9）需要拆修定子的电主轴应先松去壳体侧面顶丝。卸去前大盖和后大 盖，用烙铁将电机引线从接插件上烫下，使定子从壳体内腔滑出。注意：拆卸的方法正确与否，与正确分析主轴损坏原因，确定合理的修理方案休戚相关。电主轴的维修3）轴承的选配 3.1 轴承振动的筛选轴承保持器制造质量轴承套圈制造质量轴承装配质量轴承钢球制造质量产生振动主要原因电主轴的维修超高速、小型电主轴轴承内外径与座孔、转轴轴颈之间的选配只要依靠维修装配人员的经验来控制。无导套电主轴后轴承直接装入电主轴后大盖座孔。考虑到主

15、轴转轴运转时发热延伸，后座孔与轴承外径配合间隙较大电主轴前端轴承座孔和带导套的后轴承座内孔与轴承外径取小间隙配合。试装时，两者之间的摩擦力可使轴承逗留在座孔中间。3.2轴承尺寸的选配电主轴的维修3.3轴承的配置 （1）单联轴承的配置高速钻削类电主轴，主要承受轴向推力电主轴的维修3.3轴承的配置 （1）单联轴承的配置高速内孔磨削电主轴，主要承受径向力电主轴的维修3.3轴承的配置 （2）双联轴承的配置串联式 这两种轴承组合以承受径向力为主。同时也能承受较大的轴向推力，但是 不能承受过大的轴向拉力。采用这两种安装方式的主轴刚性好、定位精度 在主轴轴承承受推理方向上比较精确。电主轴的维修3.3轴承的配

16、置 （2）双联轴承的配置串联式 这两种轴承组合能承受较大的轴向拉力。在高速轻载或主要轴向力方向为前拉 时，采用这种组合方式比较适宜。电主轴的维修3.3轴承的配置 （2）双联轴承的配置并联式 这两种轴承组合无论受到轴向推力或拉力，轴承组合中总有一套轴承外圈端面 与座孔内端面或小压盖端面相接触而受力。故其轴向位置准确无误，适宜组装 同时承受轴向拉力和推力的主轴。电主轴的维修3.3轴承的配置 （3）双联轴承的配置混联式 在TBT式配置中，前两套轴承为DT式配置主要用以承受轴向推力。后两套轴 承为DB式配置，主要用以承受轴向拉力。电主轴的维修4.内外调整垫的配置成对轴承和万能配对轴承只需加等高垫其他轴承须加调整垫使前后轴承同时起作用。电主轴的维修5.轴承的予负荷主要依据以下诸因素：1）必须保证轴承钢球在工作沟道内以额定转速无间隙滚动。2）应能承受主轴工作时所受到的正常的轴向力和径向力之轴向分量。3）应能克服电主轴由定转子偏心产生的单边磁拉力对主轴的影响。电主轴的维修5.轴承的予负荷 单套轴承予负荷推荐值内径（mm）10121517202530354045505560轻负荷（N）2022262641