加工中心主轴精度修复工艺

发布时间:2026-3-6 9:35:50 浏览:42
针对卧式加工中心出现的主轴发热、噪声大、精度下降以及工作不稳定等故障现象,通过检测、分解和维修,熟悉了主轴结构,回顾并梳理维修过程,总结出一套分解、安装、检测和调整主轴的方法,恢复了主轴精度,为后期同类主轴的维修提供可靠借鉴。

某加工中心主轴发热,精度差,噪声大,不能满足生产工艺的相关要求,维修前检查主轴轴向窜动量为0.02mm,主轴径向圆跳动近端为0.02mm,距近端300mm处跳动量为0.05mm。该主轴精度的恢复需将主轴分解,逐一检查,更换磨损轴承并重新组装,调试、恢复精度。目前维修主轴没有相关拆装专用工具和维修检测平台,维修质量难以保证,如果分解、安装和调整不当就会出现主轴在短期内的二次维修,严重影响设备利用率及加工效率。

通过查阅机床使用说明书,仔细观察主轴结构图,认真分析、了解主轴内部结构,制定和实施维修方案,将维修过程精细化,形成一套分解、安装、检测和调整主轴的维修思路,高质量地完成了主轴的维修工作。


加工中心部件简介:

2.1 主轴箱

主轴箱安装在双柱式立柱的框架中间,由两根直线滚动导轨、滚珠丝杠副实现主轴上下(Y轴)运动,安装于滚珠丝杠副上端的伺服电动机带有失电制动器,作为断电制动用。主轴电动机安装在主轴箱后面,主轴松刀装置和主轴锥孔吹气装置也安装在主轴箱背后,与主轴箱一起上下运动。主轴准停是由主轴电动机所带编码器来实现的。主轴箱上下运动采用液压平衡系统。由平衡液压缸和蓄能器来完成主轴箱上下平衡,以提高Y轴的运动精度和减轻Y轴伺服电动机的负载。主轴皮带的松紧是通过调节螺钉调节电动机安装板来实现的。

2.2 主轴组

主轴组由主轴、主轴前支承轴承组、主轴后支承轴承组、主轴皮带卸荷装置、主轴拉杆装置(刀具夹紧)和主轴支承套等组成。

主轴组安装在主轴支承套内,并通过主轴支承套的法兰端面由螺钉固定在主轴箱上。主轴锥孔锥度为7∶24。主轴组是经过精细加工和专门装配而成的,主轴前、后轴承组都有标记,拆卸和安装时要 注意标记的位置,以免影响精度。主轴组前后轴承的内外隔套的平行度应≤0.003mm,内外隔套平面度≤0.002mm,以保证主轴轴承组的预加载荷和轴系的精度。主轴支承套端面与主轴箱安装端面是采 用刮研工艺来保证主轴轴线与Z轴平行,并且与X轴垂直。

2.3 主轴拉杆拉刀和松刀装置

主轴拉杆拉刀是由72片碟形弹簧片组,通过拉杆及拉杆端的弹性拉爪将刀柄拉钉夹紧在主轴锥孔内,其夹紧力约为17800N,拉刀夹紧力的大小是由主轴拉杆后端螺母调节的。装在主轴组后端的液压 缸向前推动主轴拉杆,实现刀具的松开。主轴拉杆松刀顶出的位置通过液压缸的外螺纹调节,并由调节螺母锁紧,主轴刀具的夹紧、松开位置是由两个接近开关接收和反馈到位信号的。注意:机床主轴开启时,应先将刀具或刀柄夹持在主轴锥孔内,再开启主轴运转。主轴前组、后组轴承和卸荷支承轴承均采用润滑脂润滑。主轴锥孔清洁吹气是由气动系统通过气管从主轴拉杆中心孔吹入主轴锥孔。

2.4 主轴刀具冷却装置

冷却系统通过主轴支承套上的5路冷却孔送入主轴前端的冷却喷嘴,对刀具进行冷却。

2.5 内冷主轴组(主轴轴承脂润滑)

内冷主轴组的主轴轴承为脂润滑,主轴带外循环冷却。主轴尾部通过旋转接头输送冷却液和压缩空气。

2.6 机械手

主轴刀具与刀库间的换刀动作由一个双爪机械手完成。在加工过程中,刀库对所需加工的下一把刀具进行预选分度并将刀套(刀具)翻转90°定位后,等待换刀指令,当一个程序加工完成后,各坐标轴返回换刀位置,同时主轴准停。当给出换刀指令后,刀具交换门打开,机械手伸出进行抓刀;刀具被刀爪夹持可靠后,主轴松刀液压缸动作,将主轴拉刀机构松开,同时主轴锥孔清洁吹气;松刀完成后,机械手插拔刀液压缸动作,将刀具从主轴锥孔和刀套锥孔拔出,并由液压摆动缸将机械手翻转180°进行换刀;刀具交换到位后,机械手插拔刀液压缸动作,将交换后的刀具重新插入主轴锥孔或刀具库的刀套锥孔内,同时主轴锥孔吹气停止,主轴松刀液压缸复位,主轴拉刀机构通过碟形弹簧将刀具重新夹持在主轴锥孔内;最后机械手缩回,刀具交换门关闭,换刀动作结束。

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