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2、引入1 1任务目标任务目标2 2任务实施任务实施3 3任务拓展任务拓展5 5任务巩固任务巩固6 6数控机床机械系统装调与维修一体化教程床身数控机床主传动 系统装调的前提是看其装配图，而数控机床主传动系统维 修的前提是数控机床主传动 系统的装调。本任务从看数控车床主传动 系统图 的识别 来实施。数控机床主轴的装配现场数控机床机械系统装调与维修一体化教程任务目标掌握数控车车床主轴轴箱装配图识图图识图 方法1掌握数控车床主轴箱的拆卸、装配与调整23掌握数控车车床主传动传动 系统统保养检查检查4掌握数控车车床主传动传动 系统统的故障诊诊断与维维修数控机床机械系统装调与维修一体化教程：数控车床的主轴部件
3、一、主运动传动一、主运动传动动传动TDN360数控卧式车床主传动系统图数控机床机械系统装调与维修一体化教程二、主轴轴箱的结结构TND360数控车床的主轴箱展开图根据您所在 地区的实际实际 情况， 说说明几种典型数控 车车床主传动传动 的工作 原理。数控机床机械系统装调与维修一体化教程数控机床机械系统装调与维修一体化教程数控机床机械系统装调与维修一体化教程数控机床机械系统装调与维修一体化教程数控机床机械系统装调与维修一体化教程l.无级变 速数控机床一般采用直流或交流主轴伺服电动 机实现 主轴无级变 速。无级变速一、主轴变轴变 速方式数控机床机械系统装调与维修一体化教程2.分段无级变级变 速有的数
4、控机床在交流或直流电动 机无级变 速的基础上配以齿轮变 速等变速机构，使之成为分段无级变 速。(1)带有变速齿轮 的主传动 (图24a)变速齿轮的主传动三位液压拨叉工作原理图 1、5液压缸2活塞杆3拨叉4套筒数控机床机械系统装调与维修一体化教程三位液压拨叉工作原理图 1、5液压缸2活塞杆3拨叉4套筒该机构除液压缸和活 塞杆外，还增加了套 筒4。当液压缸1通入 压力油，而液压缸5卸 压时，活塞杆2便带动 拨叉3向左移动到极限 位置，此时拨叉带动 三联齿轮块 移动到左 端。 当液压缸5通压力 油，而液压缸1卸 压时，活塞2和套 筒4一起向右移动 ，在套筒4碰到油 缸5的端部后，活 塞杆2继续右移到
5、 极限位置，此时， 三联齿轮块被拨叉 3移动到右端。当压力油同时进入 液压缸1和5时，由 于活塞杆2的两端直 径不同，使活塞杆处 在中间位置。应使套 筒4的圆环面上的向 右推力大于活塞杆2 的向左的推力。 数控机床机械系统装调与维修一体化教程(2)通过带传动 的主传动主要用在转速较高、变速范围不大的机床。适用于高速、低转矩特性的主轴。常用的是同步齿形带。带传动 的主传动数控机床机械系统装调与维修一体化教程带传动 是传统 的传动 方式，常见的有V形带，平带，多联V形带，多楔带和齿形带。1)多联V形带多联V形带又称复合V形带，有双联和三联两种，每种都有3种不同的截面，横断面呈楔形，楔角为40。 多
6、联V形带多联V形带数控机床机械系统装调与维修一体化教程2)多楔带多楔带综 合了V形带和平皮带的优点。运转时 振动小，发热 少，运转平稳，重量轻。在40ms的线速度下来使用。也不会产生打滑，传动 功率比V形带大20%30%。 多楔带的结构多楔带型号选择图多楔带有H型 、J型、K型、L 型、M型等型 号，常用的多 楔带有J形齿距 为2.4mm，L形 齿距为4.8mm ，M形齿距为 9.5mm三种规 格 数控机床机械系统装调与维修一体化教程3)齿形带齿形带又称为同步齿形带，根据齿形不同又分为梯形同步齿带和圆弧齿同步带。 同步齿形带梯形齿圆弧齿实物图结构图同步齿形带型号选择图数控机床机械系统装调与维修
7、一体化教程1.带轮 由密度小的材料制成。带轮 所允许的最小直径，根据有效齿数及平带包角，由齿形带厂确定。2.在驱动轴 上的带轮应 直接安装在电动 机轴上。3.同步齿形带必须预 加载。预加载的方法可以是电动 机的径向位移或是安装张力轮。4.地较长 的自由齿形带(大于带宽 9倍)，为衰减带振动常用张力轮。张力轮可以是安装在齿形带内部的牙轮，但是更好的方式是在齿形带外部采用圆筒形滚轮 ，应应用齿齿形带带的注意事项项数控机床机械系统装调与维修一体化教程(3)用两个电动 机分别驱动 主轴高速时由一个电动 机通过带传动 ，低速时，由另一个电动 机通过齿轮传动 。两个电动 机不能同时工作，也是一种浪费。两个
8、电动机分别驱动数控机床机械系统装调与维修一体化教程(4)内装电动 机主轴电动 机转子固定在机床主轴上，结构紧凑。电主轴是电动 机转子装在主轴上主轴就是电动 机轴，多用在小型加工中心机床上。这也是近来高速加工中心主轴发 展的一种趋势 。内装电动机主轴传动结构数控机床机械系统装调与维修一体化教程数控机床的高速电轴单元包括动力源、主轴、轴承和机架等几个部分。高速主轴数控机床机械系统装调与维修一体化教程电主轴结构轴壳是高速电主轴的 主要部件，轴壳的尺 寸精度和位置精度直 接影响主轴的综合精 度。转轴的制 造精度直 接影响电 主轴的最 终精度转子由转子铁心、鼠笼、转轴三部分组成转子由转子铁心、鼠 笼、转
9、轴三部分组成由具有高磁导 率的优质硅钢 片叠压而成数控机床机械系统装调与维修一体化教程二、主轴轴支承1.滚动轴 承支承 (1)数控机床常用滚动轴 承双列推力角接触球轴承 双列圆锥滚 子轴承 圆柱滚子轴承常用滚动轴 承实物图数控机床机械系统装调与维修一体化教程(2)主轴滚动轴 承的配置能使主轴获得较 大的径向和轴向 刚度，满足机床 强力切削的要求 ，应用于各类数 控机床的主轴。提高了主轴 的转速，适 合主轴要求 在较高转速 下工作的数 控机床 适用于中等精度 、低速与重载的 数控机床主轴。数控机床机械系统装调与维修一体化教程2.滑动轴 承支承静压轴承1进油孔 2油腔 3轴向封油面4周向封油面5回
10、油槽数控机床机械系统装调与维修一体化教程磁悬浮轴承l基准信号2调节器3功率放大器4位移传感器5定子6转子磁悬浮轴承数控机床机械系统装调与维修一体化教程磁悬浮轴承的高速主轴部件l-刀具系统2、9-捕捉轴承3、8-传感器4、7-径向轴承5-轴向推力轴承6-高频电动 机10-冷却水管路11-气、液压力放大器磁悬悬浮轴轴承的高速主轴轴部件数控机床机械系统装调与维修一体化教程：根据实际实际 情况，让让学生在教师师的指导导下进进行技能训练训练轴承预紧，就是使轴承滚道预先承受一定的载荷，不仅能消除间隙而且还使滚动体与滚道之间发生一定的变形，从而使接触面积增大，轴承受力时变形减少，抵抗变形的能力增大。一、主轴
11、滚动轴承的预紧数控机床机械系统装调与维修一体化教程：根据实际实际 情况，让让学生在教师师的指导导下进进行技能训练训练1.轴承内圈移动轴承内圈移动数控机床机械系统装调与维修一体化教程2.修磨座圈或隔套 隔套修磨座圈 数控机床机械系统装调与维修一体化教程3.自动预紧动预紧自动预紧用沿圆周均布的弹簧来对轴承预加一个基本不变的载荷，轴承磨损后能自动补偿，且不受热膨胀的影响。缺点是只能单向受力。数控机床机械系统装调与维修一体化教程：您对对所在学校的数控机床主轴轴支承预紧时预紧时 遇到了什么情况？您是怎样样解决的？二、主轴轴的密封：在教师师的带领带领 下，到工厂中看一下主轴轴的密封。数控机床机械系统装调与
12、维修一体化教程非接触式密封1端盖2螺母利用轴承盖与轴 的间隙密封用在 工作环境比较清 洁的油脂润滑处靠主轴转动 的离 心力把油甩到空腔 内，油液流回箱内迷宫式密封结构 ，可获得可靠的 密封效果，用油脂 或油液润滑的密 封。1.非接触式密封数控机床机械系统装调与维修一体化教程主要有油毡圈和耐油橡胶密封圈密封。接触式密封l甩油环 2油毡圈 3耐油橡胶密封圈2.接触式密封数控机床机械系统装调与维修一体化教程对对数控机床的非接触式密封进进行拆装与调调整主轴前支承的密封结构1进油口 2 轴承 3套筒 4、5法兰盘 6主轴 7泄漏孔 8 回油斜孔 9泄油孔数控机床机械系统装调与维修一体化教程：主轴轴拆卸下
13、来以后应应怎样样放置与保存三、主轴轴的维护维护主轴维护数控机床机械系统装调与维修一体化教程四、主轴轴支承故障诊诊断与维维修1.开机后主轴轴不转动转动 的故障排除故障现现象:开机后主轴不转动故障分析：（1）检查电动 机情况良好，传动键 没有损坏；（2）调整V带松紧程度，主轴仍无法转动 ；（3）检查测 量电磁制动器的接线和线圈均正常，拆下制动器发现弹 簧和摩擦盘也完好；（4）拆下传动轴发现轴 承因缺乏润滑而烧毁，将其拆下，手盘转动 主轴正常。故障处处理：换上轴承重新装上主轴转动 正常，主轴制动迅速，故障排除。数控机床机械系统装调与维修一体化教程故障现现象：零件孔加工时表面粗糙度值太大，无法使用。故
14、障分析：此故障的主要原因是主轴轴 承的精度降低或间隙增大。故障处处理：调整轴承的预紧 量。经几次调试 ，主轴恢复了精度，加工孔的表面粗糙度也达到了要求。2.孔加工时时表面粗糙度值值太大的故障维维修常见见支承的故障（让让学生上网查询查询 、图书馆查资图书馆查资 料，并在教师师的参与下讨论总结讨论总结 数控机床支承常见见的故障）主轴支承部件常见故障诊断及排除修方法数控机床机械系统装调与维修一体化教程任务拓展电电主轴轴的选选用电主轴选 用的一般原则则：1.要熟悉和了解电主轴的结构特点、基本性能、主要参数、润滑和冷却的要求等基本内容；2.结合目前具备的条件，如机床的类型及特点、电源条件、润滑气源条件、
15、冷却条件、加工产品特点等诸多因素来考虑如何正确选择 适宜的电主轴。3.选用电主轴最重要的是选定其最高转速、额定功率、转矩和转矩与转速的关系。数控机床机械系统装调与维修一体化教程注意事项项：1.从实际 需要出发，切忌“贪高(高转速)求大(大功率)”，以免造成性能冗余、资金浪费、维护费 事，以致后患无穷。2.根据实际 可行的切削规范，对多个典型工件的多个典型工序多做计算。3.不要单纯 依靠样本来选用，而应多与供应商的销售服务专 家深入交谈，多听他们的有益建议。4.注意正确选择轴 承类型与润滑方式。在满足需求的条件下，应选用陶瓷球混合轴承与永久性油润滑的组合，可省去润滑部件并方便维护 。电电主轴轴的
16、选选用任务拓展数控机床机械系统装调与维修一体化教程任务巩固一、填空题题1滚动轴承间隙的调整或预紧，通常是使轴承内、外圈相对轴向移动来实现的。常用的方法有轴承内圈移动、修磨座圈或隔套和自动预紧三种。2主轴部件包括主轴箱、主轴头、主轴本体、轴承等，是机床的关键部件。3液体静压轴承装置主要由供油系统、节流器和轴承三部份组成。4主轴的接触式密封主要有油毡圈和耐油橡胶密封圈密封。5滑动轴承在数控机床上最常使用的是静压滑动轴承。数控机床机械系统装调与维修一体化教程6高速切削技术的发展，采用了“电主轴单元”和“直线电机单元”等。7分段无级变速的方式有带有变速齿轮的主传动、通过带传动的主传动、用两个电动机分别驱动主轴、内装电动机主轴等形式8多联V形带又称复合V形带，
