主轴拉刀爪系统故障特点及其诊断方法

 

    主轴拉刀爪主轴系统结构及其特点

 

    现代制造型工厂中普遍采用数控机床来实现多品种，中小批量的复杂零件的加工。常见的数控机床有数控车床、数控铣床和加工中心。为了适应数控机床高自动化、高柔性、高精度、率的加工特点，数控机床的主轴系统采用了其*的形式和结构。

 

    主轴拉刀爪主轴结构及其特点

 

    主轴拉刀爪的主轴在机械结构上：（1）主轴为一个空心阶梯轴；（2）主轴前端采用短圆锥法兰盘结构与卡盘体配合；（3）主轴后端主要用于安装回转油缸；（4）主轴中空用于通过回转油缸活塞杆；（5）传动形式有齿轮传动、同步带传动和带与齿轮混合传动。数控车床电气结构是：（1）驱动器，用于连接数控装置和主轴电动机；（2）光电脉冲编码器，实现主轴转速的实时检测，进而构成主轴电气控制系统；（3）回转油缸液压控制回路，实现卡盘卡爪夹紧和松开。

 

    主轴拉刀爪主轴结构及其特点

 

    数控铣床主轴机械结构特点是：（1）主轴是一个空心阶梯轴；（2）主轴前端是一个锥度为7∶24的锥孔，在主轴前端面设置一对端面键用于传递主轴转矩给铣削刀具；（3）主轴后端安装松刀液压缸；（4）主轴中空用于通过拉刀杆、放置碟形弹簧和抓刀爪；（5）主轴传动多采用齿轮变速传动。数铣电气结构与数车相似：（1）驱动器用于驱动主轴电动机；（2）脉冲编码器，实现主轴转速的实时检测；（3）松刀液压缸控制回路。

 

    主轴拉刀爪结构及其特点

 

    加工中心与数控铣床的主要区别是：加工中心带有刀库和自动换刀装置（例如机械手），而数控铣床没有。加工中心主轴机械结构与数控铣床类似，但要实现主轴上刀具和刀库中刀具自动交换，所以电气结构上有以下几个显著特点：（1）主轴准停装置，控制主轴准停在某个位置，配合机械手顺利插拔刀具；（2）刀库侧电气控制系统与数控系统配合，顺利完成交换刀具任务。

 

    主轴拉刀爪主轴系统故障特点及其诊断方法

 

    数控机床主轴系统故障特点

 

    主轴系统故障也可分为机械故障和电气故障。机械部分的结构如前所述，*，容易出现故障的部位是那些经常性做旋转运动、直线运动的部件，所以查找故障部位应首先从这些部件开始。例如，立式数控加工中心出现抓不住刀具时，应首先检查拉刀杆行程是否改变，因为拉刀杆在频繁换刀时，经常做直线运动。主轴系统的电气部分包括主轴电动机、驱动器、数控装置、主轴转速检测装置、准停装置等。容易出故障的是主轴电动机、主轴转速检测装置、准停装置。

 

    故障诊断方法

 

    一般来讲，机械故障比较容易觉察，而电气故障的诊断难度则要大些。所以通常先判断机械部分是否有故障，再判断电气部分是否存在故障。首先从机械上弄清楚该机床的主轴部件结构，检查这些部件是否正常。从经验来看，数控机床主轴故障中很大部分是机械动作失灵引起的。所以，遵循先机械后电气的诊断方法，往往可以达到事半功倍的效果。