加工中心机主轴的故障分析与维修

发布者:侨将加工中心机厂 发布时间:2019/9/16 17:43:33 阅读:次 【字体:

加工中心机在工业生产中的应用越来越广泛。自动化程度高、效率高的先进设备为现代制造业增添了强大的动力,如何对这些设备进行维护就显得尤为重要。数控加工中心主轴系统常见的典型故障包括外部信号故障、连接器故障、执行器故障、各种参数、数据和程序故障、伺服系统故障、数控系统故障和plc故障。

一、加工中心机主轴的组成和工作原理

加工中心机主轴由主轴控制系统、主轴、刀杆、钢球、喷嘴、套筒、支撑架、拉杆、蝶形弹簧、定位板、油缸(活塞)、非接触开关、滚轮、限位开关、位置开关等组成。气缸和开关。当刀具通过机械手或其他方法安装到主轴孔时,操作者将改变指令输入数控机床,指令传送给微机,由微机发出换刀信号,从而控制主轴的动作,将手柄后部的拉钉送到主轴拉杆的前端。当接收到拧紧信号时,液压缸推杆移向主轴后部,拉杆在蝶形弹簧的作用下向后移动。拉杆前圆周上的钢球或钩在主轴锥孔的压力下使分布直径缩小,刀柄的拉杆销被拉紧。当液压缸连接到数控系统的松开信号时,拉销克服弹簧。弹簧力向前移动,增大钢球或钢钩的分布直径,松开刀具和手柄,使机械手能方便地取刀。

二、典型故障诊断与维修

主要内容如下:(1)失效现象:主轴部件拉杆钢球损坏。一是检查分析。结果表明,主轴的松动动作与机械手的牵引动作不协调。这是因为极限开关铁安装在气液增压缸的末端。第二,排除法。清洗增压缸,更换密封圈,向增压缸内注油,调整气压至0.5-0.8mpa。经过审判,失败消失了。

(2) 故障现象: 某立式加工中心镗孔精度降低,气缸过差,主轴发热,噪声大,但主轴用手转动阻力小。一是检查分析。主轴零件已拆下并检查。故障原因如下:一是主轴轴承润滑脂中混入了灰尘和水。这是因为加工中心使用的压缩空气没有精密的过滤和干燥装置,所以在气动吹屑过程中有少量的灰尘和水蒸气进入主轴轴承的润滑脂,导致润滑不良、发热和噪音;有主轴内锥孔定位面凸点少,锥孔与刀柄配合不良,偏心小;二是前轴承预紧力减小,轴承间隙变大。三是主轴自动夹紧机构中的碟形弹簧疲劳失效,导致刀具未完全拧紧,轻微移动。第二,排除方法。更换前轴承和润滑脂,调整轴承间隙,轴向间隙0.003mm,径向间隙0.002mm;自制简易刀具,手动磨削主轴内锥孔定位面,用着色方法检查,确保刀柄与主轴定心锥孔的接触面积大于85%;更换阀瓣弹簧。修复后的主轴装回主轴箱,并用千分尺检查径向跳动。近端小于0.006mm,远端小于0.010 mm。试加工,主轴温升和噪声正常,加工精度满足加工工艺要求。

(3)故障现象:立式加工中心换刀时,冲击声大,主轴前端移动定位键,定位键转动刀柄,局部变形。第一,检验和分析。该噪声主要发生在机械手的刀具插入阶段,该故障初步确定为主轴拟停止的位置误差和刀具更换参考点的漂移。机床采用霍尔元件进行定位,可能导致主轴准停止位置不准确。原因可能是主轴准停装置电气系统参数变化、定位不可靠或主轴径向超差。首先对霍尔元件的安装位置进行了校核,发现固定螺丝松动,刀柄键槽与主轴前端定位键不对齐,机械手插入刀时定位键断裂。第二,排除法。调整霍尔元件的安装位置后,拧紧并添加防松胶。调整主轴工具的参考点,靠近开关的安装位置,更换主轴前端的定位键,故障消失。

(4)故障现象:主轴无法定位负载超出,08号报警。第一,检查和分析。通过查阅机床维修手册,08报警为主轴方向报警。在交流主轴控制器的电路板上发现7个发光二极管(6个绿色和1个红色)。这七个指标表明:定向指令,低速文件,跟踪峰值检测,减速指令,静态定位,定向停止完成,测试模式(红色)。观察到7个指示灯:1号亮,3号和5号闪烁。这意味着已经发出了方向指示器,检测到了航迹峰值,但系统无法完成定向,主轴仍在低速运行,因此3、5一直在闪烁。调节轴控制器的电位计rv5、rv6和rv7不能定向。从以上分析可知,主轴箱上的放大器存在问题。通过对这种异常现象的分析,判断出软管绕组造成主轴方向偏移,无法准确定位,导致08报警。第二,排除法。拧紧的液压缸在主轴上的软管安装成直线,然后重新调整主轴控制器中的调节器rv11,消除故障和报警,机床恢复正常工作。

三、结语

总之,主轴故障涉及机械、低压电器、plc传感器等知识。维修人员应熟悉刀具架的机械结构和控制原理,熟悉常用测量工具的使用方法。根据故障现象,分析了故障产生的原因,确定了合理的诊断和检测步骤,以达到快速排除故障的目的。同时,要求操作人员加强保护措施,延长使用寿命,如提高车间供电质量,保持良好的加工环境条件,防止粉尘积聚,定期清洗等,提高维护保养水平。以CE和维护系统为基础,降低加工中心的停机率,有效提高生产效率。

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