主軸系統(tǒng)常見故障

1．主軸發(fā)熱，旋轉(zhuǎn)精度下降

　　某立式加工中心鏜孔精度下降，圓柱度超差，主軸發(fā)熱，噪聲大，但用手撥動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)阻力較小。

　　（1）故障分析。主軸部件解體檢查，發(fā)現(xiàn)故障原因如下：

　　①主軸軸承潤(rùn)滑脂內(nèi)混有粉塵和水分，這是因?yàn)樵摷庸ぶ行挠玫膲嚎s空氣無(wú)精濾和干燥裝置，故氣動(dòng)吹屑時(shí)少量粉塵和水氣竄入主軸軸承潤(rùn)滑脂內(nèi)，造成潤(rùn)滑不良，導(dǎo)致發(fā)熱且有噪聲；主軸內(nèi)錐孔定位表面有少許碰傷，錐孔與刀柄錐面配合不良，有微量偏心；

　　②前軸承預(yù)緊力下降，軸承游隙變大；

　　③主軸自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)內(nèi)部分碟形彈簧疲勞失效，刀具未被完全拉緊，有少許竄動(dòng)。

　 （2）故障處理。更換前軸承及潤(rùn)滑脂，調(diào)整軸承游隙，軸向游隙0.003mm，徑向游隙士0.002mm；自制簡(jiǎn)易研具，手工研磨主軸內(nèi)錐孔定位面，用涂色法檢查，保證刀柄與主軸定心錐孔的接觸面積大于85%；更換碟形彈簧。將修好的主軸裝回主軸箱，用千分表檢查徑向跳動(dòng)，近端小于0.006mm，遠(yuǎn)端150mm處小于0.010mm。試加工，主軸溫升和噪聲正常，加工精度滿足加工工藝要求，故障排除。

　　（3）改進(jìn)措施：

　　①增加壓縮空氣精濾和干燥裝置，過(guò)濾器要定期排水，定期清洗或更換濾芯；

　　②隨時(shí)檢查主軸錐孔、刀柄的清潔和配合狀況，檢查空氣干燥器工作是否正常；

　　③合理安排加工工藝，避免材料切除率陡變；

　　④嚴(yán)禁超負(fù)荷運(yùn)行，有故障應(yīng)及時(shí)報(bào)修，不得帶病運(yùn)行。

　2.主軸部件的拉桿鋼球損壞

　　（1）故障現(xiàn)象。某立式加工中心主軸內(nèi)刀具自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的拉桿鋼球和刀柄拉緊螺釘尾部錐面經(jīng)常損壞。

　　（2）故障分析。檢查發(fā)現(xiàn)，主軸松刀動(dòng)作與機(jī)械手拔刀動(dòng)作不協(xié)調(diào)。這是因?yàn)橄尬婚_關(guān)擋鐵裝在氣液增壓缸的氣缸尾部，雖然氣缸活塞動(dòng)作到位，增壓缸活塞動(dòng)作卻沒有到位，致使機(jī)械手在刀柄還沒有完全松開的情況下強(qiáng)行拔刀，損壞拉桿鋼球及拉緊螺釘：

　　（3）故障處理。清洗增壓油缸，更換密封環(huán)，給增壓油缸注油，氣壓調(diào)整至0.5~0.8MPa，試用后故障消失。

　　（4）改進(jìn)措施：

　　①定期檢查并清潔氣液增壓油缸，監(jiān)測(cè)刀具自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)各部分的運(yùn)行狀況，及時(shí)消除故障隱患；

　　②定期檢查調(diào)整氣壓和液壓系統(tǒng)壓力，檢驗(yàn)液壓油質(zhì)，如氧化變質(zhì)應(yīng)及時(shí)更換。

　　主軸部件的定位鍵損壞

　　（1）故障現(xiàn)象。某立式加工中心換刀時(shí)沖擊響聲大，主軸前端撥動(dòng)刀柄旋轉(zhuǎn)的定位鍵局部變形。

　　（2）故障分析。響聲主要出現(xiàn)在機(jī)械手插刀階段，故障初步確定為主軸準(zhǔn)停位置誤差和換刀參考點(diǎn)漂移。本機(jī)床采用霍爾元件檢測(cè)定向，引起主軸準(zhǔn)停位置不準(zhǔn)的原因可能是主軸準(zhǔn)停裝置電氣系統(tǒng)參數(shù)變化、定位不牢靠或主軸徑向跳動(dòng)超差。首先檢查霍爾元件的安裝位置，發(fā)現(xiàn)固定螺釘松動(dòng)，機(jī)械手插刀時(shí)刀柄鍵槽未對(duì)正主軸前端定位鍵，定位鍵被撞壞。主軸換刀參考點(diǎn)接近開關(guān)的安裝位置同樣有松動(dòng)現(xiàn)象，使換刀參考點(diǎn)微量下移，刀柄插人主軸錐孔時(shí)錐面直接撞擊主軸定心錐孔，產(chǎn)生異響。

　　（3）故障處理。調(diào)整霍爾元件的安裝位置后擰緊并加防松膠。重新調(diào)整主軸換刀參考點(diǎn)接近開關(guān)的安裝位置，更換主軸前端的定位鍵，故障消失。

　　（4）改進(jìn)措施定期檢查清潔主軸準(zhǔn)停裝置和主軸換刀參考點(diǎn)定位裝置，注意觀察刀柄插入主軸錐孔時(shí)的狀態(tài)，及時(shí)消除故障隱患。

　　進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)常見故障

　　1.Y軸運(yùn)動(dòng)中斷

　　（1）故障現(xiàn)象某CINCINNATI立式加工中心，Y軸運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)后中斷。

　　（2）故障分析。經(jīng)檢查，Y軸斷路器跳閘，復(fù)位后Y軸仍不能運(yùn)動(dòng)。初步確定為Y軸卡死或伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障。首先檢查Y向滑座導(dǎo)軌及鑲條間隙，無(wú)問(wèn)題。斷電后用手不1fed能轉(zhuǎn)動(dòng)Y軸滾珠絲桿螺母機(jī)構(gòu)，確認(rèn)系因日常維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)，致使Y軸絲桿螺母卡死。

　　（3）故障處理。取出Y軸滾珠絲桿螺母副，找一合適的鉗臺(tái)夾緊，將鎖緊螺母退松，用手轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠絲桿。徹底清洗后重裝并調(diào)整絲桿螺母副的預(yù)緊力。預(yù)緊力一般為最大載荷的1/3，是靠測(cè)量預(yù)緊后增加的摩擦力矩來(lái)?yè)Q算的。將滾珠絲桿螺母副裝回加工中心，檢查并調(diào)整絲桿兩端向心推力組合軸承的預(yù)緊力，用手轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠絲桿的松緊程度以初定預(yù)緊力大小，重新調(diào)整滑座導(dǎo)軌及鑲條間隙。試車后故障排除。

　　（4）改進(jìn)措施：

　　①及時(shí)、徹底清理加工中心各部分的切屑，防止灰塵或切屑進(jìn)入滾珠絲桿螺母副；

　　②工作中應(yīng)避免碰擊滾珠絲桿螺母副防護(hù)裝置，防護(hù)裝置一旦損壞應(yīng)立即更換；

　　③每半年清除一次滾珠絲桿上舊的潤(rùn)滑脂，涂上新的潤(rùn)滑脂。

　　2.X、Y兩軸插補(bǔ)加工圓臺(tái)（或內(nèi)孔）時(shí)，圓度誤差超差

　　（1）故障現(xiàn)象。某CINCINNATI立式加工中心X、Y兩軸聯(lián)動(dòng)加工圓臺(tái)時(shí)誤差大，工件圓臺(tái)在過(guò)象限處有一較明顯的起伏。

　　（2）故障分析。初步判斷是X、Y軸的定位精度差或是X、Y軸有關(guān)位置補(bǔ)償參數(shù)變化。調(diào)出CNC系統(tǒng)X、Y軸位置補(bǔ)償參數(shù)檢查，均在要求范圍。在JOG模式下低速轉(zhuǎn)動(dòng)Y軸，用千分表檢查，發(fā)現(xiàn)Y軸軸向竄動(dòng)達(dá)0.2mm。檢查Y軸進(jìn)給傳動(dòng)鏈前、后支承座，絲桿電機(jī)支架及電機(jī)軸承無(wú)異常，絲桿軸承座內(nèi)軸承游隙及預(yù)緊正常，但軸承座壓蓋輕微松動(dòng)。

　　（3）故障處理。調(diào)整絲桿軸承座壓蓋，使其壓緊軸承外圈端面，擰緊鎖緊螺母。重新檢測(cè)Y軸軸向竄動(dòng)，小于0.005mm。重裝后試加工，故障排除。

　　（4）改進(jìn)措施：

　　①加強(qiáng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈的日常檢查維護(hù)，及時(shí)緊固松動(dòng)部位；

　　②通過(guò)對(duì)加工零件的檢測(cè)，及時(shí)對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)鏈進(jìn)行調(diào)整；

　　③每年應(yīng)檢查一次進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙和絲桿螺距誤差并及時(shí)補(bǔ)償，作出詳細(xì)記錄存檔。加工中心機(jī)械系統(tǒng)常見故障及檢修

主軸系統(tǒng)常見故障

　　1．主軸發(fā)熱，旋轉(zhuǎn)精度下降

　　某立式加工中心鏜孔精度下降，圓柱度超差，主軸發(fā)熱，噪聲大，但用手撥動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)阻力較小。

　　（1）故障分析。主軸部件解體檢查，發(fā)現(xiàn)故障原因如下：

　　①主軸軸承潤(rùn)滑脂內(nèi)混有粉塵和水分，這是因?yàn)樵摷庸ぶ行挠玫膲嚎s空氣無(wú)精濾和干燥裝置，故氣動(dòng)吹屑時(shí)少量粉塵和水氣竄入主軸軸承潤(rùn)滑脂內(nèi)，造成潤(rùn)滑不良，導(dǎo)致發(fā)熱且有噪聲；主軸內(nèi)錐孔定位表面有少許碰傷，錐孔與刀柄錐面配合不良，有微量偏心；

　　②前軸承預(yù)緊力下降，軸承游隙變大；

　　③主軸自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)內(nèi)部分碟形彈簧疲勞失效，刀具未被完全拉緊，有少許竄動(dòng)。

　　（2）故障處理。更換前軸承及潤(rùn)滑脂，調(diào)整軸承游隙，軸向游隙0.003mm，徑向游隙士0.002mm；自制簡(jiǎn)易研具，手工研磨主軸內(nèi)錐孔定位面，用涂色法檢查，保證刀柄與主軸定心錐孔的接觸面積大于85%；更換碟形彈簧。將修好的主軸裝回主軸箱，用千分表檢查徑向跳動(dòng)，近端小于0.006mm，遠(yuǎn)端150mm處小于0.010mm。試加工，主軸溫升和噪聲正常，加工精度滿足加工工藝要求，故障排除。

　　（3）改進(jìn)措施：

　　①增加壓縮空氣精濾和干燥裝置，過(guò)濾器要定期排水，定期清洗或更換濾芯；

　　②隨時(shí)檢查主軸錐孔、刀柄的清潔和配合狀況，檢查空氣干燥器工作是否正常；

　　③合理安排加工工藝，避免材料切除率陡變；

　　④嚴(yán)禁超負(fù)荷運(yùn)行，有故障應(yīng)及時(shí)報(bào)修，不得帶病運(yùn)行。

　　2.主軸部件的拉桿鋼球損壞

　　（1）故障現(xiàn)象。某立式加工中心主軸內(nèi)刀具自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的拉桿鋼球和刀柄拉緊螺釘尾部錐面經(jīng)常損壞。

　　（2）故障分析。檢查發(fā)現(xiàn)，主軸松刀動(dòng)作與機(jī)械手拔刀動(dòng)作不協(xié)調(diào)。這是因?yàn)橄尬婚_關(guān)擋鐵裝在氣液增壓缸的氣缸尾部，雖然氣缸活塞動(dòng)作到位，增壓缸活塞動(dòng)作卻沒有到位，致使機(jī)械手在刀柄還沒有完全松開的情況下強(qiáng)行拔刀，損壞拉桿鋼球及拉緊螺釘：

　　（3）故障處理。清洗增壓油缸，更換密封環(huán)，給增壓油缸注油，氣壓調(diào)整至0.5~0.8MPa，試用后故障消失。

　　（4）改進(jìn)措施：

　　①定期檢查并清潔氣液增壓油缸，監(jiān)測(cè)刀具自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)各部分的運(yùn)行狀況，及時(shí)消除故障隱患；

　　②定期檢查調(diào)整氣壓和液壓系統(tǒng)壓力，檢驗(yàn)液壓油質(zhì)，如氧化變質(zhì)應(yīng)及時(shí)更換。

　　主軸部件的定位鍵損壞

　　（1）故障現(xiàn)象。某立式加工中心換刀時(shí)沖擊響聲大，主軸前端撥動(dòng)刀柄旋轉(zhuǎn)的定位鍵局部變形。

　　（2）故障分析。響聲主要出現(xiàn)在機(jī)械手插刀階段，故障初步確定為主軸準(zhǔn)停位置誤差和換刀參考點(diǎn)漂移。本機(jī)床采用霍爾元件檢測(cè)定向，引起主軸準(zhǔn)停位置不準(zhǔn)的原因可能是主軸準(zhǔn)停裝置電氣系統(tǒng)參數(shù)變化、定位不牢靠或主軸徑向跳動(dòng)超差。首先檢查霍爾元件的安裝位置，發(fā)現(xiàn)固定螺釘松動(dòng)，機(jī)械手插刀時(shí)刀柄鍵槽未對(duì)正主軸前端定位鍵，定位鍵被撞壞。主軸換刀參考點(diǎn)接近開關(guān)的安裝位置同樣有松動(dòng)現(xiàn)象，使換刀參考點(diǎn)微量下移，刀柄插人主軸錐孔時(shí)錐面直接撞擊主軸定心錐孔，產(chǎn)生異響。

　　（3）故障處理。調(diào)整霍爾元件的安裝位置后擰緊并加防松膠。重新調(diào)整主軸換刀參考點(diǎn)接近開關(guān)的安裝位置，更換主軸前端的定位鍵，故障消失。

　　（4）改進(jìn)措施定期檢查清潔主軸準(zhǔn)停裝置和主軸換刀參考點(diǎn)定位裝置，注意觀察刀柄插入主軸錐孔時(shí)的狀態(tài)，及時(shí)消除故障隱患。

　　進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)常見故障

　　1.Y軸運(yùn)動(dòng)中斷

　　（1）故障現(xiàn)象某CINCINNATI立式加工中心，Y軸運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)后中斷。

　　（2）故障分析。經(jīng)檢查，Y軸斷路器跳閘，復(fù)位后Y軸仍不能運(yùn)動(dòng)。初步確定為Y軸卡死或伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障。首先檢查Y向滑座導(dǎo)軌及鑲條間隙，無(wú)問(wèn)題。斷電后用手不1fed能轉(zhuǎn)動(dòng)Y軸滾珠絲桿螺母機(jī)構(gòu)，確認(rèn)系因日常維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)，致使Y軸絲桿螺母卡死。

　　（3）故障處理。取出Y軸滾珠絲桿螺母副，找一合適的鉗臺(tái)夾緊，將鎖緊螺母退松，用手轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠絲桿。徹底清洗后重裝并調(diào)整絲桿螺母副的預(yù)緊力。預(yù)緊力一般為最大載荷的1/3，是靠測(cè)量預(yù)緊后增加的摩擦力矩來(lái)?yè)Q算的。將滾珠絲桿螺母副裝回加工中心，檢查并調(diào)整絲桿兩端向心推力組合軸承的預(yù)緊力，用手轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠絲桿的松緊程度以初定預(yù)緊力大小，重新調(diào)整滑座導(dǎo)軌及鑲條間隙。試車后故障排除。

　　（4）改進(jìn)措施：

　　①及時(shí)、徹底清理加工中心各部分的切屑，防止灰塵或切屑進(jìn)入滾珠絲桿螺母副；

　　②工作中應(yīng)避免碰擊滾珠絲桿螺母副防護(hù)裝置，防護(hù)裝置一旦損壞應(yīng)立即更換；

　　③每半年清除一次滾珠絲桿上舊的潤(rùn)滑脂，涂上新的潤(rùn)滑脂。

　　2.X、Y兩軸插補(bǔ)加工圓臺(tái)（或內(nèi)孔）時(shí)，圓度誤差超差

　　（1）故障現(xiàn)象。某CINCINNATI立式加工中心X、Y兩軸聯(lián)動(dòng)加工圓臺(tái)時(shí)誤差大，工件圓臺(tái)在過(guò)象限處有一較明顯的起伏。

　　（2）故障分析。初步判斷是X、Y軸的定位精度差或是X、Y軸有關(guān)位置補(bǔ)償參數(shù)變化。調(diào)出CNC系統(tǒng)X、Y軸位置補(bǔ)償參數(shù)檢查，均在要求范圍。在JOG模式下低速轉(zhuǎn)動(dòng)Y軸，用千分表檢查，發(fā)現(xiàn)Y軸軸向竄動(dòng)達(dá)0.2mm。檢查Y軸進(jìn)給傳動(dòng)鏈前、后支承座，絲桿電機(jī)支架及電機(jī)軸承無(wú)異常，絲桿軸承座內(nèi)軸承游隙及預(yù)緊正常，但軸承座壓蓋輕微松動(dòng)。

　　（3）故障處理。調(diào)整絲桿軸承座壓蓋，使其壓緊軸承外圈端面，擰緊鎖緊螺母。重新檢測(cè)Y軸軸向竄動(dòng)，小于0.005mm。重裝后試加工，故障排除。

　　（4）改進(jìn)措施：

　　①加強(qiáng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈的日常檢查維護(hù)，及時(shí)緊固松動(dòng)部位；

　　②通過(guò)對(duì)加工零件的檢測(cè)，及時(shí)對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)鏈進(jìn)行調(diào)整；

　　③每年應(yīng)檢查一次進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙和絲桿螺距誤差并及時(shí)補(bǔ)償，作出詳細(xì)記錄存檔。