3、故障排除：更換晶體管模塊，對(duì)磨破的電纜進(jìn)行處理和更換，對(duì)拖鏈中電纜的固定方式進(jìn)行改進(jìn)，使電纜與連接銷不再摩擦。經(jīng)此次修復(fù)后未再發(fā)生過(guò)類似的故障。

高速立式加工中心高速主軸的關(guān)鍵技術(shù)分析  高速加工中心的高速主軸應(yīng)具有精密度高、剛性好、運(yùn)行平穩(wěn)和熱變形小等特點(diǎn)。  眾所周知,軸承是主軸設(shè)計(jì)中的零部件,對(duì)高速主軸來(lái)說(shuō)更是如此。低速運(yùn)行的主軸常使用鋼球軸承,油脂潤(rùn)滑,但是,隨著轉(zhuǎn)速的提高,這種設(shè)計(jì)方法已不再合適。

現(xiàn)在,人們希望主軸既能輸出大的功率又有高的轉(zhuǎn)速。目前解決該問(wèn)題的方法是利用混合陶瓷軸承并輔之以油潤(rùn)滑,這種方法能適合于150000r/min以上的轉(zhuǎn)速。已運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)制成200000r/min/75hp和3000000r/min/50hp的主軸。這種主軸中使用的軸承的內(nèi)、外滾道仍然是用鋼制成的。但其滾動(dòng)部件是由硬度高且耐磨性好的陶瓷材料制成。由于陶瓷材料比鋼輕,加上其制造工藝可以保證其制成的滾珠比鋼制成的更圓,且工作中不易變形,熱穩(wěn)定性好,所以這種混合陶瓷軸承的運(yùn)行性能良好。 

任何一種軸承運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的熱量都會(huì)對(duì)其精度和壽命產(chǎn)生影響,因此在高速主軸中,必須采取措施來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題。轉(zhuǎn)速在100000r/min以上的主軸,典型的方法是采用氣油混合潤(rùn)滑系統(tǒng)。這種系統(tǒng)給軸承提供少的(但卻是足夠)潤(rùn)滑以使軸承產(chǎn)生較少的熱量,其中氣流不僅起潤(rùn)滑作用,還可以帶走熱量,除此之外,高速主軸還使用軸承冷卻系統(tǒng)來(lái)散熱,這種冷卻系統(tǒng)有時(shí)也被稱為“冷卻器”。 

還有一些其他的減少摩擦的設(shè)計(jì)方法,其功率為50hp,轉(zhuǎn)速達(dá)200000r/min的主軸使用的是靜動(dòng)承,這樣,主軸在“液體”中而非在剛性件上轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速需要很高時(shí)可以使用空氣軸承,但它一般用于直徑較小且轉(zhuǎn)速要求超過(guò)1000000r/min的主軸。幾乎無(wú)摩擦的磁力軸承也在某些場(chǎng)合得到運(yùn)用。   

加工中心多種誤差控制和補(bǔ)償技術(shù)

一、控制熱變形和振動(dòng)

為了保證，采用了多種措施來(lái)減少加工中心的熱變形和振動(dòng)。如主軸套筒和前后軸承座恒溫循環(huán)冷卻，油氣潤(rùn)滑減少軸承發(fā)熱，后軸承使用圓柱滾子軸承，一旦發(fā)生熱變形，主軸就向后伸長(zhǎng)，不會(huì)影響加工精度；大流量冷卻刀具和工件，減少切削熱產(chǎn)生；床身上兩個(gè)螺旋排屑器及時(shí)將切屑排出，避免切屑大量堆積引起床身熱變形；機(jī)床對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，平衡熱變形等；主軸具有中心內(nèi)冷卻功能，內(nèi)冷壓力為2.2MPa，可滿足進(jìn)行高速切削、小孔加工和深孔加工時(shí)對(duì)排屑暢通、及時(shí)帶走加工熱量的要求。

為了使主軸運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，降低噪聲，減小振動(dòng)，對(duì)主軸采用兩次動(dòng)平衡，一次是主軸與轉(zhuǎn)子熱裝后，第二次是所有回轉(zhuǎn)零件裝配好后且?guī)缀尉葯z驗(yàn)完畢后。另外，在主軸前后位置設(shè)計(jì)有平衡環(huán)以備在線動(dòng)平衡用。

二、提高空間位置精度的補(bǔ)償技術(shù)

為了在較高的運(yùn)動(dòng)速度下，提高加工中心的定位精度和加工精度，特別是定位精度，機(jī)床上安裝了精度為0.003mm的封閉式光柵尺，進(jìn)行全閉環(huán)控制。但機(jī)床的定位精度只能評(píng)價(jià)機(jī)床在特定位置時(shí)的精度，如果遠(yuǎn)離測(cè)量面進(jìn)行加工時(shí)，加工的位置度會(huì)有較大誤差。而傳統(tǒng)的螺距補(bǔ)償只能對(duì)特定位置絲杠的螺距誤差進(jìn)行補(bǔ)償，并不能降低整個(gè)加工面的位置度誤差。為了盡可能消除加工區(qū)域內(nèi)的位置度誤差，提高機(jī)床的加工精度，增加了空間誤差補(bǔ)償功能。

三、Z軸熱補(bǔ)償技術(shù)

主軸在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)、軸承及其它運(yùn)動(dòng)部件會(huì)因摩擦、損耗等產(chǎn)生熱量。如果熱量不能及時(shí)散發(fā)和排出，則會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)床精度。因此，對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)外套和軸承座外套用通過(guò)恒溫油的方式進(jìn)行循環(huán)冷卻，使主軸運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中絕大部分的熱量隨循環(huán)油帶出機(jī)體，以減小熱變形。但是，再完善的冷卻也仍然會(huì)有部分熱量因傳導(dǎo)速度快而不能及時(shí)排出，使主軸產(chǎn)生熱變形。為了進(jìn)一步解決主軸這部分熱變形對(duì)精度的影響，對(duì)主軸向熱變形用軟件補(bǔ)償?shù)霓k法進(jìn)行了補(bǔ)償。補(bǔ)償數(shù)據(jù)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得的。