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【设备保养】电主轴的应用及注意事项

来源:PRATIC 普拉迪 点击数:1038次 更新时间:2020-04-15

电主轴,是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。主轴是一套组件,它包括电主轴本身及其附件:电主轴、高频变频装电主轴,是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。主轴是一套组件,它包括电主轴本身及其附件:电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式,使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来,因此可做成“主轴单元”,俗称“电主轴”。特性为高转速、高精度、低噪音、内圈带锁口的结构。


它与直线电机技术、高速刀具技术一起,把高速加工推向一个新时代。电主轴包括电主轴本身及其附件,包括电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。电动机的转子直接作为机床的主轴,主轴单元的壳体就是电动机机座,并且配合其他零部件,实现电动机与机床主轴的一体化。


电主轴由内装式电动机直接驱动,由于没有中间的其他传动环节,因此相对于具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快、精度高等优点,而且转速高、功率大,简化机械设计,易于实现主轴定位,是高速主轴单元中的一种理想结构。但是电主轴造价相对较高,日常维护要求也比较高,由于是隐藏式的驱动机构,异常的磨损和机械损伤是不容易察觉的。电主轴和机械主轴(皮带轴,直连主轴)相比,机械主轴主要靠皮带或者联轴器进行传动,传动效率相对低下,精度不高,不过结构相对简单,造价较低,容易检修维护等。

 

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 电主轴结构


下面针对电主轴的特性做一些使用方面注意事项:

1. 电主轴与变频器应该配套使用,变频器的规格及参数设置应和电主轴的额定参数相匹配。如设置不正确,会烧坏电主轴。

2. 水冷电主轴使用前必须保证冷却循环系统的工作正常,严禁在无冷却条件下使用,冷却水管与水嘴连接必须可靠,不渗漏。

3. 冷却液必须洁净、无油腻,温度控制在5-30摄氏度。若环境温度高于40摄氏度冷却介质必须进行强制制冷。

4. 电主轴在保存和运输过程中,轴承内部的高速油脂状态会发生改变,客户使用前应先低速磨合。磨合从电主轴的最低转速开始进行,若不磨合直接高速启动,会产生异响、噪音、发热等现象,影响电主轴轴承的使用寿命。

5. 电主轴每次使用必需进行预热、等电主轴到达加工的转速以后再进行加工,而且要禁止敲击电主轴,在运输和保管时也要注意防止被磕碰特别注意的是轴端。


针对这些注意事项,以西门子系统为例,客户现场的报警故障为例加以说明:

1.客户1的电主轴故障报警:

报警号:25201报警

             231100报警

             231116报警

             25000报警

             207565报警

如图所示:

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原因分析:此报警因为电主轴信号干扰导致,

具体处理办法:在外部增加磁环抗干扰屏蔽环,由于主轴信号线长,当时做到3米一个磁环增加,报警随后取消。


2.客户2电主轴故障报警:

报警号:207910

如图所示:

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原因分析:此报警因为主轴温度过高导致

具体处理办法:增加水冷机的冷却水水,水冷机冷却水不够,制冷不足导致主轴电机温度过高导致。


3. 电主轴加工尺寸偏差过大:

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原因分析:此工件尺寸偏差主要因为主轴热膨胀导致,虽然我们公司增加了水冷机来冷却主轴温度,而且客户也是恒温车间,但是电主轴在不同转速的时候体现出来的热膨胀系数不一样,直接加工会导致尺寸偏差过大,误差最大5丝,而且都是负公差,说明客户在没有完全热好机的情况下进行加工。

具体处理办法:增加热机时间,每次在机床加工的时候,保证热机半小时,由低转速到高转速逐次增加,这样加工尺寸就可以保证。


4.电主轴换刀卡刀

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报警号:700014   报警号:700017

原因分析:主轴在换刀的时候松夹刀信号异常导致机械臂换刀卡刀。

具体处理办法:检查松夹刀信号开关,发现空刀检测开关在换刀时候异常,清理主轴锥孔后,信号正常,换刀正常。


以上这些是平时在日常服务中遇到的电主轴故障以及应对处理办法。



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