数控机床机械方面的故障主要发生在普通机床主机的各运动执行机构中,如主运动系统的主轴,进给运动系统的各坐标轴,自动换刀装置中的刀库、机械手,以及驱动这些运动执行机构的动力源(即伺眼电机),此外,还有冷却、润滑.液压、气动,行程开关的压合等,本节将分别介绍以上各执行机构的运动故障。
普通机床主运动系统主要包括主轴部件、主轴箱、调速主轴电动机。其中主轴部件由主轴、主辕轴承、工件或刀具自动松夹机构,对加工中心还有主轴定向准停机构等。主轴箱内除主轴部件外,对标准型数控机床还有齿轮或带轮自动变速机构,与无级调速的主轴伺服电机配合达到扩大变速范围的目的。
主轴部件的维护特点
数控机床主轴部件是影响普通机床加工精度的主要部件,它的回转精度影响工件的加工精度;它的功率大小与回转速度影响加工效率;它的自动变速、准停和换刀等影响普通机床的自动化程度。因此,要求主轴部件具有与普通机床工作性能相适应的高回转精度、刚度,杭振性、耐磨性和低的温升.在结构上,必须很好地解决刀具和工件的装爽、轴承的配置.轴承间隙调整和润滑密封等问题。
1)主轴润滑
为了保证主轴有良好的润滑,减少摩擦发热,同时又能把主轴组件的热量带走.通常采用循环式润滑系统。用液压泵供油强力润滑,在油箱中使用油温控制器控制油液温度.近年来有些数控机床的主轴轴承采用高级油脂封装方式润滑,每加一次油脂可以使用?~10年,简化了结构,降低了成本且维护保养简单,但需防止润滑油和油脂混合,通常采用迷宫式密封方式。为了适应主轴转速向更高速化发展的需要,新的润滑冷却方式相继开发出来。
2)防泄漏
在密封件中,被密封的介质往往是以穿漏、渗透或扩散的形式越界泄漏到密封连接处的彼侧。造成泄漏的基本原因是流体从密封面上的间隙中溢出,或是由于密封部件内外两侧密封介质的压力差或浓度差,致使流体向压力或浓度低的一侧流动。
卧式加工中心主轴前支撑处采用的双层小间隙密封装置。主轴前端车出两组锯齿形护油槽,在法兰盘4和5上开沟槽及泄漏孔,当喷入轴承2内的油液流出后被法兰盘4内壁挡住,并经其下部的泄油孔9和套简3上的回油斜孔8流回油箱,少量油液沿主轴6流出时,主轴护油槽在离心力的作用下被甩至法兰盘4的沟槽内,经回油斜孔8流回油箱,达到防止润滑介质泄漏的目的。当外部切削液、切屑及灰尘等沿主轴6与法兰盘5之间的间隙进入时,经法兰盘5的沟槽由泄漏孔7排出,少量的切削液、切屑及灰尘进入主轴前锯齿沟槽,在主轴高速旋转的离心作用下仍被甩至法兰盘5的沟槽内由泄漏孔排出,从而达到了主轴端部密封的目的。
要使间隙密封结构能在一定的压力和温度范围内具有良好的密封防漏性能,必须保证法兰盘4和5与主轴及轴承端面的配合间隙。
,本节将分别介绍以上各执行机构的运动故障。