数控机床机械系统装调与维修一体化教程 韩鸿鸾模块二 2.3数控铣床加工中心主传动系统装调与维修新

1、在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网10/9/20221数控机床机械系统装调与维修一体化教程主编：韩鸿鸾模块二 数控机床的主传动系统装调与维修任务三数控铣床/加工中心主传动系统装调与维修知识内容4任务引入1任务目标2任务实施3任务拓展5任务巩固6请认识数控铣床/加工中心主传动系统调试图床身 装配前首先要求能看懂其装配图，然后能对数控铣床/加工中心的主传动系统进行拆配，进一步要求能对其故障进行诊断与维修。 数控铣床/加工中心主传动系统调试图任务目标掌握数控铣床/加工中心主轴箱装配图识图方法1 掌握数控车床主轴箱的拆卸、装配与调整2 掌握数控车床主传动系统的故障诊断与维修3一

2、、主轴箱的结构TH6350主轴箱结构图低速区域传动路线:交流主轴电动机经弹性联轴器、齿轮z1、齿轮z2、齿轮z3、齿轮z4、齿轮z5、齿轮z6到主轴高速区域传动路线:交流主轴电动机经联轴器及牙嵌离合器、齿轮z5、齿轮z6到主轴。 二、主轴结构1-活塞2-拉杆3-碟形弹簧4-钢球5-标准拉钉6-主轴7、8-行程开关9-弹力卡爪10-卡套加工中心的主轴部件三、刀柄拉紧机构 拉紧机构弹簧夹头的实物图弹簧夹头结构钢球拉紧结构：根据所在地区的实际情况，说明几种典型数控铣床/加工中心主传动的工作原理。：根据实际情况，让学生在教师的指导下进行技能训练 一、数控铣床主轴部件的结构与调整 1.主轴部件结构 1角

3、接触球轴承 2、3轴承隔套 4、9圆螺母 5主轴 6主轴套筒 7丝杠螺母 8深沟球轴承 10螺母支承 11花键套 12脉冲编码器 13、15同步带轮14同步带 16伺服电动机 17丝杠 18快换夹头NTJ320A型数控铣床主轴部件结构图 1)切断总电源及脉冲编码器12以及主轴电动机等电器的线路； 2)拆下电动机法兰盘联接螺钉； 3)拆下主轴电动机及花键套11等部件 4)拆下罩壳螺钉，卸掉上罩壳； 5)折下丝杠座螺钉； 6)折下螺母支承10与主轴套筒6的联接螺钉； 7)向左移动丝杠7和螺母支承10等部件，卸下同步带14和螺母支承10处与主轴套筒联接的定位销； 8)卸下主轴部件； 9)拆下主轴部件

4、前端法兰和油封； 10)拆下主轴套筒，拆下圆螺母4和9； 12)拆下前后轴承1和8以及轴承隔套2和3； 13)卸下快换夹头18。 拆卸后的零件、部件应进行清选和防锈处理，并妥善保管存放。2.主轴部件的拆卸与调整 (1)主轴部件的拆卸 (2)主轴部件的装配及调整 装配前的准备工作与前述车床相同。2.主轴部件的拆卸与调整机床主轴部件装配调整时应注意以下几点： 1)为保证主轴工作精度，调整时应注意调整好预紧螺母4的预紧量； 2)前后轴承应保证有足够的润滑油； 3)螺母支承10与主轴套筒的联接螺钉要充分旋紧； 4)为保证脉冲编码器与主轴的同步精度，调整时同步带14应保证合理的张紧量。二、主传动链的检修

5、对数控铣床/加工中心主传动链出现的故障进行检修检修实例1 故障现象：机床在工作过程中，主轴箱内机械变档滑移齿轮自动脱离啮合，主轴停转。 故障分析：变速齿轮的主传动，采用液压缸推动滑移齿轮进行变速，液压缸同时也锁住滑移齿轮。变档滑移齿轮自动脱离啮合，原因主要是液压缸内压力变化引起的。控制液压缸的三位四通换向阀在中间位置时不能闭死，液压缸前后两腔油路相渗漏，这样势必造成液压缸上腔推力大于下腔，使活塞杆渐渐向下移动，逐渐使滑移齿轮脱离啮合，造成主轴停转。 故障处理:更换新的三位四通换向阀后即可解决问题；或改变控制方式，采用二位四通，使液压缸一腔始终保持压力油。变档滑移齿轮引起主轴停转的故障检修带有变

6、速齿轮的主传动1主轴 2弹簧卡头 3碟形弹簧 4拨叉 5变速液压缸6松刀气缸 7编码器 8联轴器 9同步带轮 故障现象：发出主轴箱变档指令后，主轴处于慢速来回摇摆状态，一直挂不上档。 故障分析：为了保证滑移齿轮移动顺利啮合于正确位置，机床接到变档指令后，在电气设计上指令主电动机带动主轴作慢速来回摇摆运动。此时，如果电磁阀发生故障(阀芯卡孔或电磁铁失效)，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，滑移齿轮变档到位后不能发出反馈信号，都会造成机床循环动作中断。 故障处理:更换新的液压阀或失效的无触点开关后，故障消除。检修实例2变档不能啮合的故障检修故障现象：主轴箱经过

7、数次变档后，主轴箱噪声变大。故障分析：当机床接到变档指令后，液压缸通过拨叉带动滑移齿轮移动。此时，相啮合的齿轮相互间必然发生冲击和摩擦。如果齿面硬度不够，或齿端倒角、倒圆不好，变档速度太快冲击过大都将造成齿面破坏，主轴箱噪声变大。故障处理：使齿面硬度大于55HRC，认真做好齿端倒角、倒圆工作，调节变档速度，减小冲击。检修实例3变档后主轴箱噪声大的故障检修 故障现象：TH5840立式加工中心换挡变速时，变速气缸不动作，无法变速。 故障分析：变速气缸不动作的原因有： 气动系统压力太低或流量不足； 气动换向阀未得电或换向阀有故障； 变速气缸有故障。 故障处理：根据分析，首先检查气动系统的压力，压力表

8、显示气压为，压力正常；检查换向阀电磁铁已带电，用手动换向阀，变速气缸动作，故判定气动换向阀有故障。拆下气动换向阀，检查发现有污物卡住阀心。进行清洗后，重新装好，故障排除。检修实例4变速无法实现的故障检修 故障现象：VMC型加工中心使用半年后出现主轴拉刀松动，无任何报警信息。 故障分析：调整碟形弹簧与拉刀液压缸行程长度，故障依然存在；进一步检查发现拉钉与刀柄夹头的螺纹联接松动，刀柄夹头随着刀具的插拨发生旋转，后退了约1.5。该台机床的拉钉与刀柄夹头间无任何联接防松的措施。 故障处理：将主轴拉钉和刀柄夹头的螺纹联接用螺纹锁固密封胶锁固，并用锁紧螺母紧固，故障消除。 检修实例5主轴出现拉不紧刀的故障

9、排除故障现象：TH5840立式加工中心换刀时，主轴松刀动作缓慢。故障分析：主轴松刀动作缓慢的原因可能是：气动系统压力过低或流量不足；机床主轴拉刀系统有故障，如碟形弹簧破损等；主轴松刀气缸有故障。故障处理：首先检查气动系统的压力，压力表显示气压为，压力正常；将机床操作转为手动，手动控制主轴松刀，发现系统压力下降明显，气缸的活塞杆缓慢伸出，故判定气缸内部漏气。拆下气缸，打开端盖，压出活塞和活塞环，发现密封环破损，气缸内壁拉毛。故障排除：更换新的气缸后，故障排除。检修实例6松刀动作缓慢的故障排除故障现象：TH5840立式加工中心换刀时，主轴锥孔吹气，把含有铁锈的水分子吹出，并附着在主轴锥孔和刀柄上。

10、刀柄和主轴接触不良。故障分析：故障产生的原因是压缩空气中含有水分。故障处理：如采用空气干燥机，使用干燥后的压缩空气问题即可解决。若受条件限制，没有空气干燥机，也可在主轴锥孔吹气的管路上进行两次分水过滤，设置自动放水装置，并对气路中相关零件进行防锈处理，故障即可排除。主传动链常见故障诊断及维修方法见表24。检修实例7刀柄和主轴的故障维修任务拓展主轴准停装置装调与维修 磁传感器准停控制系统构成磁发体与磁传感器在主轴上位置示意图磁传感器准停时序图 磁性传感器主轴准停装置 1-磁传感器2-发磁体3-主轴4-支架5-主轴箱 有条件的学校让学生进行如下技能训练对于主轴准停装置的维护，主要包括以下几个方面。

11、1.经常检查插件和电缆有无损坏，使它们保持接触良好。2.保持磁传感器上的固定螺栓和连接器上的螺钉紧固。3.保持编码器上联接套的螺钉紧固，保证编码器联接套与主轴联接部分的合理间隙。4.保证传感器的合理安装位置。一、主轴准停装置维护1.主轴准停装置故障诊断二、主轴准停装置检修主轴准停装置常见故障序号故障现象故障原因排除方法1主轴不准停传感器或编码器损坏更换传感器或编码器传感器或编码器联接套上的紧定螺钉松动紧固传感器或编码器的紧定螺钉插接件和电缆损坏或接触不良更换或使之接触良好2主轴准停位置不准重装后传感器或编码器位置不准调整元件位置或对机床参数进行调整编码器与主轴的联接部分间隙过大使旋转不同步调整

12、间隙到指定值 故障现象：某加工中心主轴准停位置不准，引发换刀过程发生中断。 故障分析：某加工中心，采用编码器型主轴准停控制，主轴准停位置不准，引发换刀过程发生中断。开始时，故障出现次数不多，重新开机又能工作。经检查，主轴准停后发生位置偏移，且主轴在准停后如用手碰一下主轴会产生向相反方向漂移。检查电气部分无任何报警，所以从故障的现象和可能发生的部位来看，电气部分的可能性比较小。检查机械联接部分，当检查到编码器的联接时发现编码器上联接套的紧定螺钉松动，使联接套后退造成与主轴的联接部分间隙过大使旋转不同步。 故障排除：将紧定螺钉按要求固定好，故障排除。检修实例：主轴准停位置不准的故障排除任务巩固 一、填空题 1.采用磁传感器准停止时，接受到数控系统发来的准停信号ORT，主轴立即加速或减速至某一准停速度。主轴到达准停速度且准停位置到达时，主轴即减速至某一爬行速度。然后当磁传感器信号出现时，主轴驱动立即进入磁传感器作为反馈元件的闭环控制，目标位置即为准停位置。 2.加工中心在换刀时，必须实现主轴准停。二、选择题1.主轴准停是指主轴能实现（ A ）。 A.准确的周向定位 B.准确的轴向定位 C.精确的时间控制2.数控机床的准停功能主要用于（ C ）。A.换刀和加工中 B.退刀 C.换刀和退刀三、判断题（正确的划“”，错误的划“”）1.（）主轴准停的目的之