電主軸維修

電主軸是最近十年在數控工具機領域出現的將工具機主軸與主軸電機融為一體的新技術，它是高速數控工具機的“核心”部件，它的性能直接決定了工具機的高速加工性能。

關於維修

電主軸具有結構緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪音低、回響快等優點，可以減少齒輪傳動，簡化工具機外形設計，易於實現主軸定位，是高速主軸單元中一種理想結構。電主軸作為高速數控工具機最關鍵部件，其性能好壞在很大程度上決定了整台高速工具機的加工精度和生產效率，因此各工業國家都十分關注高速電主軸的研究與發展，紛紛投入巨資，裝備精良的加工和測試設備，建立恆溫、潔淨的裝配環境，形成了不少電主軸的專業生產基地。我國電主軸的設計製造技術剛剛起步，目前尚未形成批量生產規模，電主軸的各項性能指標和國外尚有較大的差距。為了加快我國高速加工技術的發展與套用，加速數控工具機產品的更新換代，建議進一步組織力量進行技術攻關，早日實現電主軸的專業化批量生產。電主軸的工作不僅轉速高，而且要求有很高的角減速度和角加速度、在指定位置快速準停，這就對其結構設計、製造和控制提出了非常嚴格的要求並帶來了一系列技術難題，如電主軸的散熱、潤滑及精密控制等。在設計中，必須妥善的解決這些問題，才能確保主軸穩定可靠的高速運轉，實現高效精密加工。電主軸作為加工中心的核心部件 ,它將工具機主軸與交流伺服電機軸合二為一 ,即將主軸電機的定子、轉子直接裝入主軸組件的內部 ,並經過精確的動平衡校正，具有良好的迴轉精度和穩定性，形成一個完美的高速主軸單元，也被稱為內裝式電主軸 ，其間不再使用皮帶齒輪傳動副 ,從而實現工具機主軸系統的“零傳動”，通電後轉子直接帶動主軸運轉。

電主軸維修

由於電主軸是高速精密元件，定期維護是非常有必要的。電主軸定期維護如下：

1. 電主軸的軸向跳動一般要求為0.002mm(2μm)，每年檢測2次.。

2. 電主軸內錐孔的徑向跳動一般要求為0.002mm(2μm)，每年檢測2次。

3. 電主軸芯棒遠端(250mm)徑向跳動一般要求為：0.012mm(12μm)，每年檢測2次。

4. 蝶形彈簧的漲緊力要求為：16~27KN(以HSK63為例)每年檢測2次。

5. 拉刀桿松刀時伸出的距離為：10.5±0.1mm(以HSK63為例)每年檢測4次

高速旋轉發熱

故障現象：主軸高速旋轉時發熱嚴重

分析及處理過程：電主軸運轉中的發熱和溫升問題始終是研究的焦點。電主軸單元的內部有兩個主要熱源：一是主軸軸承，另一個是內藏式主電動機。

電主軸單元最凸出的問題是內藏式主電動機的發熱。由於主電動機旁邊就是主軸軸承，如果主電動機的散熱問題解決不好，還會影響工具機工作的可靠性。主要的解決方法是採用循環冷卻結構，分外循環和內循環兩種，冷卻介質可以是水或油，使電動機與前後軸承都能得到充分冷卻。

主軸軸承是電主軸的核心支承，也是電主軸的主要熱源之一。當前高速電主軸，大多數採用角接觸陶瓷球軸承。因為陶瓷球軸承具有以下特點：①由於滾珠重量輕，離心力小，動摩擦力矩小。②因溫升引起的熱膨脹小，使軸承的預緊力穩定。③彈性變形量小，剛度高，壽命長。由於電主軸的運轉速度高，因此對主軸軸承的動態、熱態性能有嚴格要求。合理的預緊力，良好而充分的潤滑是保證主軸正常運轉的必要條件。採用油霧潤滑，霧化發生器進氣壓為0.25~0.3MPa，選用20#透平油，油滴速度控制在80~100滴/min。潤滑油霧在充分潤滑軸承的同時，還帶走了大量的熱量。前後軸承的潤滑油分配是非常重要的問題，必須加以嚴格控制。進氣口截面大於前後噴油口截面的總和，排氣應順暢，各噴油小孔的噴射角與軸線呈15o夾角，使油霧直接噴入軸承工作區。

分析與排除

故障現象	檢查、調整與判斷方法	故障排除方法
主軸發熱	1）主軸軸承預緊力過大，造成主軸迴轉時摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高。	可以通過重新調整主軸軸承預緊力加以排除。
	（2）主軸軸承研傷或損壞，也會造成主軸迴轉時摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高。	可以通過更換新軸承加以排除。
	（3）主軸潤滑油髒或有雜質，也會造成主軸迴轉時阻力過大，引起主軸溫度升高。	通過清洗主軸箱，重新換油加以排除。
	（4）主軸軸承潤滑油脂耗盡或潤滑油脂過多，也會造成主軸迴轉時阻力、摩擦過大，引起主軸溫度升高。	通過重新塗抹潤滑脂加以排除。
主軸強力切削時停轉	（1）主軸電動機與主軸連線的傳動帶過松，造成主軸傳動轉矩過小，強力切削時主軸轉矩不足，產生報警，數控工具機自動停機。	通過重新調整主軸傳動帶的張緊力，加以排除。
	（2）主軸電動機與主軸連線的傳動帶表面有油，造成主軸傳動時傳動帶打滑，強力切削時主軸轉矩不足，產生報警，數控工具機自動停機。	通過用汽油或酒精清洗後擦乾淨加以排除。
	（3）主軸電動機與主軸連線的傳動帶使用過久而失效，造成主軸電動機轉矩無法傳動，強力切削時主軸轉矩不足，產生報警，數控工具機自動停機。	通過更換新的主軸傳動帶加以排除。
	（4）主軸傳動機構中的離合器、聯軸器連線、調整過松或磨損，造成主軸電動機轉矩傳動誤差過大，強力切削時主軸振動強烈。產生報警，數控工具機自動停機。	通過調整、更換離合器或聯軸器加以排除。
主軸工作時噪聲過大	（1）主軸部件動平衡不良，使主軸迴轉時振動過大，引起工作噪聲。	需要工具機生產廠家的專業人員對所有主軸部件重新進行動平衡檢查與調試。
	（2）主軸傳動齒輪磨損，使齒輪嚙合間隙過大，主軸迴轉時衝擊振動過大，引起工作噪聲。	需要工具機生產廠家的專業人員對主軸傳動齒輪進行檢查、維修或更換。
	（3）主軸支承軸承拉毛或損壞，使主軸迴轉間隙過大，迴轉時衝擊、振動過大，引起工作噪聲。	需要工具機生產廠家的專業人員對軸承進行檢查、維修或更換。
	（4）主軸傳動帶鬆弛或磨損，使主軸迴轉時摩擦過大，引起工作噪聲。	通過調整或更換傳動帶加以排除。
刀具無法夾緊	（1）碟形彈簧位移量太小，使主軸抓刀、夾緊裝置無法到達正確位置，刀具無法夾緊。	通過調整碟形彈簧行程長度加以排除。
	（2）彈簧夾頭損壞，使主軸夾緊裝置無法夾緊刀具。	通過更換新彈簧夾頭加以排除。
	（3）碟形彈簧失效，使主軸抓刀、夾緊裝置無法運動到達正確位置，刀具無法夾緊。	通過更換新碟形彈簧加以排除。
	（4）刀柄上拉釘過長，頂撞到主軸抓刀、夾緊裝置，使其無法運動到達正確位置，刀具無法夾緊。	通過調整或更換拉釘，並正確安裝加以排除。
刀具夾緊後不能鬆開	（1）松刀液壓缸壓力和行程不夠。	通過調整液壓力和行程開關位置加以排除。
	（2）碟形彈簧壓合過緊，使主軸夾緊裝置無法完全運動到達正確位置，刀具無法鬆開。	通過調整碟形彈簧上的螺母，減小彈簧壓合量加以排除。