精密電主軸PPT課件

1、LUOYANG BEARING SCIENCE & TECHNOLOGY CO.,LTD高速精密電主軸高速、高精、高效主軸技術(shù)發(fā)展史20世紀(jì)60年代，我國(guó)電主軸行業(yè)處于萌芽期，主要仿制歐美及前蘇聯(lián)樣機(jī)。國(guó)內(nèi)形成以洛陽(yáng)軸承研究所，哈、瓦、洛三大軸承廠與上海微型軸承廠為主體的開(kāi)發(fā)試制電主軸的實(shí)體。和為配套機(jī)床而開(kāi)發(fā)生產(chǎn)電主軸的無(wú)錫機(jī)床廠磨頭車間。20世紀(jì)70年代，我國(guó)第一代自行設(shè)計(jì)、自行開(kāi)發(fā)的磨床用電主軸問(wèn)世，軸承行業(yè)稱之為DZ系列。無(wú)錫機(jī)床廠稱之為SD系統(tǒng).20世紀(jì)80年代，以GDZ系列和4SD系列電主軸為代表的高速、大功率電主軸問(wèn)世了。此時(shí)電主軸行業(yè)逐漸形成技術(shù)優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)先地位的洛陽(yáng)軸承研究所，

2、以配套機(jī)床為主的無(wú)錫機(jī)床廠和安陽(yáng)萊必泰三家電主軸專業(yè)生產(chǎn)廠。20世紀(jì)90年代，洛陽(yáng)軸承研究所開(kāi)發(fā)了2GDZ系列超大功率、超大剛度磨床用電主軸，無(wú)錫機(jī)床廠開(kāi)發(fā)了5SD系列磨床用電主軸，近年來(lái)，隨著油氣技術(shù)、恒溫冷卻和陶瓷球軸承等新技術(shù)的發(fā)展為電主軸技術(shù)水平的提高創(chuàng)造了有利條件?，F(xiàn)在電主軸正朝著超高速，高精度的方向發(fā)展，空氣電主軸，磁懸浮電主軸都是研究的方向。目前國(guó)內(nèi)電主軸產(chǎn)品涵蓋內(nèi)外表面磨削、高速數(shù)控銑、高速雕銑、加工中心、PCB板數(shù)控鉆銑、高速數(shù)控車、高速離心、高速旋碾、高速試驗(yàn)等領(lǐng)域。 適用于35m/s磨削適用 MZ磨床適用于50m/s磨削適用 3MZ磨床適用于65m/s磨削適用 3MZ/N

3、S磨床適用于80m/s磨削適用更高要求磨床1965197819932007主軸技術(shù)發(fā)展史DZ2GDZ3GDZGDZ潤(rùn)滑方式 DZ系列油脂潤(rùn)滑，油霧潤(rùn)滑GDZ系列 油霧潤(rùn)滑2GDZ系列油霧潤(rùn)滑，油氣潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)形式內(nèi)裝式電主軸直聯(lián)式機(jī)械主軸皮帶傳動(dòng)機(jī)械主軸主要用于: 加工中心數(shù)控銑數(shù)控車內(nèi)圓磨主要用于: 加工中心數(shù)控銑數(shù)控車內(nèi)圓磨主要用于: 加工中心數(shù)控銑額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速： 3,000 150,000r/min150,000RPM90,000RPM30,000RPM3000RPM額定功率額定功率： 0.2kW 100kW100KW75KW30KW0.2KW輸出形式：恒轉(zhuǎn)矩，恒功率電主軸產(chǎn)品8大類20

4、多個(gè)系列200多個(gè)品種1. 磨削用電主軸2. 數(shù)控機(jī)床電主軸3. PCB高速鉆削電軸4. 高速離心機(jī)電主軸5. 高速旋輾電主軸6. 高速車削電主軸7. 精密機(jī)械主軸8. 其他特殊用途電主軸電主軸產(chǎn)品介紹DZ系列磨削用電主軸2GDZ系列GDZ系列. 潤(rùn)滑方式有油脂、油霧、油氣多種方式，廣泛應(yīng)用于內(nèi)圓磨削、外圓磨削、拉刀磨削、螺紋磨削等。電主軸產(chǎn)品介紹數(shù)控銑加工中心用電主軸數(shù)控機(jī)床電主軸高速增速頭雕銑機(jī)用電主軸.240XDJ10Y100XD24BT40XD24電主軸產(chǎn)品介紹PCB高速鉆削電軸高速離心機(jī)電主軸高速旋輾電主軸高速車削電主軸精密機(jī)械主軸其他類別電主軸其他特殊用途電主軸電主軸的正確使用1、

5、認(rèn)真閱讀使用說(shuō)明書2、按照電主軸銘牌所標(biāo)定的電參數(shù)設(shè)定變頻器（1）最高轉(zhuǎn)速：Nmax對(duì)Fmax（2）額定電壓：Ue 另外，變頻器輸出電流最小應(yīng)為電主軸額定電流的1.3倍。3、調(diào)整二次霧化器，要求供氣壓力0.35MPa,油滴量70-90滴/分鐘，油品：32汽輪機(jī)油。4、進(jìn)入電主軸的冷卻介質(zhì)： 溫度25，流量為610L/min5、安裝：電主軸裝入座套，進(jìn)水口在正下方，出水口在上方，前端漏水口在正下方。6、電主軸的啟動(dòng)步驟：（1）通水 （2）通油霧 （3）通電運(yùn)轉(zhuǎn)7、電主軸的停車步驟：（1）停止運(yùn)轉(zhuǎn) （2）停水 （3）停油霧電主軸的故障分析電主軸出現(xiàn)故障大致可分為機(jī)械故障和電氣故障兩大類。主要故障包

6、括以下六個(gè)方面：（1）電主軸溫升過(guò)高（2）電主軸剛性差（3）電主軸振動(dòng)大（4）電主軸精度差（5）電主軸啟動(dòng)困難（6）電主軸掉速電主軸的故障分析 油霧型電主軸外殼最熱點(diǎn)溫升超過(guò)25，油脂型電主軸外殼最熱點(diǎn)溫升超過(guò)30 應(yīng)視作異常。 造成主軸溫升過(guò)高的原因很多，主要規(guī)類為：溫升過(guò)高裝配原因科研投入和經(jīng)濟(jì)實(shí)力潤(rùn)滑原因制造質(zhì)量原因電氣原因使用原因電主軸溫升過(guò)高電主軸的故障分析1）選用軸承質(zhì)量差，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)軸承溫升過(guò)高。2）軸承反裝、或安裝未到位。3）裝配時(shí)清潔度差，軸承工作區(qū)域混入雜物。4）主軸軸承外徑與軸承座孔內(nèi)徑配合間隙過(guò)小。5）轉(zhuǎn)軸軸承檔外徑與軸承內(nèi)孔過(guò)盈偏大。6）軸承間內(nèi)外調(diào)整墊平行差，垂直度

7、差。7）無(wú)導(dǎo)套型電主軸后軸承外調(diào)整墊外徑過(guò)大，使之與座孔無(wú)間隙，后軸承組無(wú)法在后座孔內(nèi)自由移動(dòng)。8）軸承間調(diào)整墊未研磨好，造成只有一套軸承承受軸向負(fù)荷。9）主軸施加予負(fù)荷量過(guò)大。裝配原因電主軸的故障分析1）油脂潤(rùn)滑型電主軸選用油脂牌號(hào)不對(duì)，油脂潤(rùn)滑性能不好。2）油脂填充量不足，潤(rùn)滑不充分。3）油脂填充量太多，主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)將多余的油脂全部甩出工作區(qū)域。4）主軸長(zhǎng)期擱置后，重新啟用時(shí)，未檢查內(nèi)裝油脂質(zhì)量。5）軸承清洗后未晾干就直接裝油，主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，大部分油脂被甩出工作區(qū)域。6）油霧潤(rùn)滑系統(tǒng)工作不正常，不能保證穩(wěn)定持續(xù)供油。7）使用油品不對(duì)、粘度不對(duì)或油料質(zhì)量低劣。8）油霧潤(rùn)滑型電主

8、軸供油過(guò)多，造成軸承鋼球攪油發(fā)熱。9）主軸排氣通道不暢。潤(rùn)滑原因電主軸的故障分析1）旋轉(zhuǎn)零件與固定零件間隙過(guò)小或同軸度差，致使兩零件之間發(fā)生輕微碰擦。2）后軸承座、鋼球、殼體后座孔三者配合過(guò)盈量偏大，軸承座難以在殼體內(nèi)自由移動(dòng)。3）滾動(dòng)導(dǎo)套鋼球鉚裝過(guò)緊不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸施加的予負(fù)荷不起作用。制造質(zhì)量原因電主軸的故障分析1）定子繞組下線參數(shù)不對(duì)，接線錯(cuò)誤使線包嚴(yán)重發(fā)熱。2）定子線圈受潮，對(duì)地絕緣下降。3）轉(zhuǎn)子斷條。電氣原因電主軸的故障分析1）電機(jī)冷卻不夠充分，冷卻系統(tǒng)流量偏小，水箱過(guò)小，冷卻水管堵塞。2）主軸與電源匹配、電源供給的三相中頻電壓過(guò)高。3）配用的三相靜止變頻電源輸出波形差，高次諧波含

9、量過(guò)高。4）電主軸長(zhǎng)時(shí)間超載、超負(fù)荷、超速運(yùn)行。5）由于操作不慎造成撞車、悶車事故，主軸及軸承受損。使用原因電主軸的故障分析1）主軸配裝予負(fù)荷量值偏小。2）軸承與主軸軸殼前座孔配合間隔過(guò)大。3）主軸前后鎖緊螺母松動(dòng)。4）配用砂輪桿過(guò)于細(xì)長(zhǎng)，與轉(zhuǎn)軸配裝部位間隙過(guò)大造成接長(zhǎng)桿接觸剛性差。5）主軸軸承調(diào)整墊研配失誤。6）主軸后端滾動(dòng)導(dǎo)套或滑套與座孔、軸承座間出現(xiàn)較大間隙。電主軸剛性差電主軸的故障分析1）主軸選裝軸承低劣，振動(dòng)值大，或軸承精度保持性差、耐用度差。2）主軸長(zhǎng)期使用后轉(zhuǎn)軸發(fā)生變形，原有平衡精度被破壞。3）主軸上所安裝的旋轉(zhuǎn)零件同心度差、配合間隔過(guò)大。4）裝配不當(dāng)，造成主軸軸承精度受損。5）

10、主軸予負(fù)荷過(guò)小，內(nèi)裝彈簧斷裂變形。6）主軸砂輪桿過(guò)于細(xì)長(zhǎng)。7）主軸電機(jī)定子內(nèi)外徑不同心、造成定轉(zhuǎn)子間氣隙嚴(yán)重不均勻。8）轉(zhuǎn)子籠條松動(dòng)、接觸不良或出現(xiàn)斷條現(xiàn)象。電主軸振動(dòng)大電主軸的故障分析1）主軸配裝的軸承質(zhì)量太差。2）轉(zhuǎn)軸嚴(yán)重彎曲，喪失原有制造精度。3）主軸零件精度差，無(wú)法保證組裝精度。4）裝配時(shí)，軸承被壓偏。5）砂輪桿質(zhì)量差，無(wú)配合精度。6）主軸前端軸承座孔尺寸大，配合間隙過(guò)松。7）予負(fù)荷量值太小或由于某件零件卡死，予負(fù)荷加不上。8）主軸前后螺母松動(dòng)，造成軸向竄動(dòng)嚴(yán)重。電主軸精度差電主軸的故障分析電氣原因1）配套電源容量太?。ú黄ヅ洌?）工頻電網(wǎng)電壓嚴(yán)重不足。3）靜止變頻器啟動(dòng)保護(hù)未調(diào)整到

11、最佳值。4）電主軸電機(jī)氣隙過(guò)小。5）電主軸定子接線錯(cuò)誤。6）電主軸轉(zhuǎn)子嚴(yán)重?cái)鄺l。7）電主軸電機(jī)定子斷線。機(jī)械原因1）電主軸予負(fù)荷量值過(guò)大。2）油脂潤(rùn)滑型的電主軸使用的油脂過(guò)稠，注油量過(guò)滿。3）電主軸各旋轉(zhuǎn)零件與固定零件間發(fā)生碰擦。電主軸啟動(dòng)困難電主軸的故障分析1）主軸轉(zhuǎn)子籠條斷裂或接觸不良。2）電主軸與中頻電源電壓不匹配（中頻電源供電電壓過(guò)低）。 在正常工作時(shí)，增加主軸的阻力矩會(huì)使電主軸轉(zhuǎn)速略微下降，一般這種轉(zhuǎn)差應(yīng)控制在25%之內(nèi)。若主軸承載時(shí)，轉(zhuǎn)速明顯下降，甚至發(fā)生堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，應(yīng)視為掉速現(xiàn)象。造成上述掉速現(xiàn)象的主要原因有兩條：電主軸掉速電主軸的保養(yǎng)1）使用中應(yīng)經(jīng)常用鐵勾清理主軸前端放水罩下端漏

12、水口，以防止磨屑堵塞漏水通道。2）進(jìn)入電主軸的空氣應(yīng)干燥清潔。3）電主軸從機(jī)床上卸下應(yīng)用氣管吹盡電主軸冷卻腔內(nèi)殘水。4）長(zhǎng)期不用的電主軸應(yīng)油封，啟用時(shí)，除用汽油洗去表面防銹油外，應(yīng)做下列工作： （1）通油霧3-5分鐘，用手?jǐn)Q動(dòng)轉(zhuǎn)軸，感覺(jué)無(wú)滯阻 （2）用兆歐表檢測(cè)對(duì)地絕緣。通常應(yīng)10M （3）接通電源先以1/3額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)1小時(shí)，無(wú)異常現(xiàn)象時(shí)升速1/2額定 轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)1小時(shí)，無(wú)異?，F(xiàn)象再以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)1小時(shí)后停車。電主軸的維修1）檢查 （1.1）檢查電主軸外殼銘牌編號(hào)，并登記到維修卡上。 （1.2）查找該主軸原始檔案記錄，熟悉主軸的拆卸方法。 （1.3）檢查主軸受損程度，了解故障原因，并作記錄。

13、（1.4）自外圍開(kāi)始逐一拆卸主軸零件。邊拆邊檢查損壞程度，并分析損壞原因。 （1.5）對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜或比較特殊的主軸，拆卸時(shí)應(yīng)繪出裝配草圖，以利于確定裝配方法和順序。電主軸的維修2）拆卸 （2.1）拆下前后防塵蓋或后蓋，清理主軸前端污垢。 （2.2）用兩腳扳手卸去前端右旋螺母。 （2.3）用專用套扳卸去后端左旋螺母。 （2.4）小銅棒頂入軸端小孔（不可碰傷內(nèi)螺紋），用大銅棒輕擊小銅棒， 自前向后拆出轉(zhuǎn)軸，后軸承組合和后端預(yù)負(fù)荷系統(tǒng)。 （2.5）拆去前小蓋。 電主軸的維修 （2.6）用撐鉤將前軸承組合從座孔中取出。 （2.7）從軸上取下后軸承組合。 （2.8）裝有后滾動(dòng)導(dǎo)套的電主軸，應(yīng)將后軸承座、后

14、軸承座組合和滾動(dòng)導(dǎo) 套隨轉(zhuǎn)軸一齊從后孔拆出。然后再?gòu)妮S上卸下后軸承座與后軸承組 合，從后軸承座中退出后軸承組合。 （2.9）需要拆修定子的電主軸應(yīng)先松去殼體側(cè)面頂絲。卸去前大蓋和后大 蓋，用烙鐵將電機(jī)引線從接插件上燙下，使定子從殼體內(nèi)腔滑出。注意：拆卸的方法正確與否，與正確分析主軸損壞原因，確定合理的修理方案休戚相關(guān)。電主軸的維修3）軸承的選配 3.1 軸承振動(dòng)的篩選軸承保持器制造質(zhì)量軸承套圈制造質(zhì)量軸承裝配質(zhì)量軸承鋼球制造質(zhì)量產(chǎn)生振動(dòng)主要原因電主軸的維修超高速、小型電主軸軸承內(nèi)外徑與座孔、轉(zhuǎn)軸軸頸之間的選配只要依靠維修裝配人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制。無(wú)導(dǎo)套電主軸后軸承直接裝入電主軸后大蓋座孔?？紤]到主

15、軸轉(zhuǎn)軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)熱延伸，后座孔與軸承外徑配合間隙較大電主軸前端軸承座孔和帶導(dǎo)套的后軸承座內(nèi)孔與軸承外徑取小間隙配合。試裝時(shí)，兩者之間的摩擦力可使軸承逗留在座孔中間。3.2軸承尺寸的選配電主軸的維修3.3軸承的配置 （1）單聯(lián)軸承的配置高速鉆削類電主軸，主要承受軸向推力電主軸的維修3.3軸承的配置 （1）單聯(lián)軸承的配置高速內(nèi)孔磨削電主軸，主要承受徑向力電主軸的維修3.3軸承的配置 （2）雙聯(lián)軸承的配置串聯(lián)式 這兩種軸承組合以承受徑向力為主。同時(shí)也能承受較大的軸向推力，但是 不能承受過(guò)大的軸向拉力。采用這兩種安裝方式的主軸剛性好、定位精度 在主軸軸承承受推理方向上比較精確。電主軸的維修3.3軸承的配

16、置 （2）雙聯(lián)軸承的配置串聯(lián)式 這兩種軸承組合能承受較大的軸向拉力。在高速輕載或主要軸向力方向?yàn)榍袄?時(shí)，采用這種組合方式比較適宜。電主軸的維修3.3軸承的配置 （2）雙聯(lián)軸承的配置并聯(lián)式 這兩種軸承組合無(wú)論受到軸向推力或拉力，軸承組合中總有一套軸承外圈端面 與座孔內(nèi)端面或小壓蓋端面相接觸而受力。故其軸向位置準(zhǔn)確無(wú)誤，適宜組裝 同時(shí)承受軸向拉力和推力的主軸。電主軸的維修3.3軸承的配置 （3）雙聯(lián)軸承的配置混聯(lián)式 在TBT式配置中，前兩套軸承為DT式配置主要用以承受軸向推力。后兩套軸 承為DB式配置，主要用以承受軸向拉力。電主軸的維修4.內(nèi)外調(diào)整墊的配置成對(duì)軸承和萬(wàn)能配對(duì)軸承只需加等高墊其他軸承須加調(diào)整墊使前后軸承同時(shí)起作用。電主軸的維修5.軸承的予負(fù)荷主要依據(jù)以下諸因素：1）必須保證軸承鋼球在工作溝道內(nèi)以額定轉(zhuǎn)速無(wú)間隙滾動(dòng)。2）應(yīng)能承受主軸工作時(shí)所受到的正常的軸向力和徑向力之軸向分量。3）應(yīng)能克服電主軸由定轉(zhuǎn)子偏心產(chǎn)生的單邊磁拉力對(duì)主軸的影響。電主軸的維修5.軸承的予負(fù)荷 單套軸承予負(fù)荷推薦值內(nèi)徑（mm）10121517202530354045505560輕負(fù)荷（N）2022262641