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1、烟台工程职业技术学院 数控技术 系 数控设备应用与维护 专业 08302 级毕业设计（论文）题 目: 数控机床主轴部件及其维护维修 姓名 学号 指导教师（签名） 二一年十月十二日 烟台工程职业技术学院毕业设计（论文)诚 信 承 诺 书本人慎重承诺：我所撰写的设计（论文） 数控机床主轴部件及其维护维修 是在老师的指导下自主完成，没有剽窃或抄袭他人的论文或成果。如有剽窃、抄袭，本人愿意为由此引起的后果承担相应责任。毕业论文（设计）的研究成果归属学校所有。 学生(签名) 年 月 日目 录摘要4前言4一、 数控机床的发展5（一） 数控机床的发展5（二） 数控机床的发展概况5（三） 数控机床的发展趋势5
2、二、 数控机床维修的特点6三、 数控机床维护维修的基本要求6（一） 在思想上高度重视数控机床的维护维修6（二） 提高操作人员的综合素质6（三） 要为数控机床创造一个良好的使用环境7（四） 严格遵循正确的操作流程7（五） 使用中尽可能提高数控机床的开动率7（六） 要冷静对待机床故障，不可盲目处理7（七） 制定并严格执行数控机床管理的规章制度8四、 主轴部件的维护与保养8五、数控机床主轴部件常见故障的维修及其分析方法9（一）数控机床主轴部件常见故障及其维修9（二）数控机床主轴故障分析方法 10（三）实例分析：主轴没有高速 11六、结论 12七、致谢 12八、参考文献 12【摘要】数控机床是一种综合
3、应用了计算机技术、自动控制技术、自动检测技术和精密机械设计和制造等先进技术的高新技术产物，是技术密集度和自动化程度都很高的、典型的机电一体化产品。数控机床不仅具有零件加工精度高、生产效率高、产品质量稳定自动化程度极高的特点，而且它还可以完成普通机床难以完成或根本无法加工的复杂曲面的零件加工，因而数控机床在机械制造业中的地位显得愈来愈为重要。但是，在企业生产中，数控机床能否达到加工精度高、产品质量稳定、提高生产效率的目标，这不仅取决于机床本身的性能和精度，很大程度上也与操作者在生产中能否正确的对数控机床进行维护维修和使用密切相关。其中，主轴部件是数控机床机械部分中的重要组成部件，主要由主轴、轴承
4、、主轴准停装置、自动夹紧和切屑清除装置组成。主轴部件的精度、热变性的对加工质量有直接的影响，特别是数控机床在加工过程中不进行人工调整，这些影响就更为严重。所以，数控机床主轴部件及其维护维修在数控机床的维护维修中显得尤为重要。【关键词】 数控机床 主轴部件 维修 维护前言 数控加工是用程序控制机床实现自动加工,数控加工程序的编制和数控机床的维修在日常生产中占有非常重要的位置。数控机床的发展极大地提高了生产效率,提高了加工过程的安全性,使工人的操作变得简单,但由于数控机床应用了许多现代化的高科技技术,维修就显得复杂,要求维修的专业性。 其中，主轴部件是数控机床机械部分中的重要组成部件，主要由主轴、
5、轴承、主轴准停装置、自动夹紧和切屑清除装置组成。主轴部件的精度、热变性的对加工质量有直接的影响，特别是数控机床在加工过程中不进行人工调整，这些影响就更为严重。所以，数控机床主轴部件及其维护维修在数控机床的维护维修中显得尤为重要。本论文从数控的基本控制原理出发,以现实生产中容易发生的主轴的一般故障为例,分析其发生的原因和解决问题的方法。数控机床主轴部件及其维护维修刘旭光一、数控机床的发展（一） 数控机床的发展 随着社会生产和科学技术的不断进步，各类工业新产品层出不穷。机械制造产业作为国民工业的基础，其产品更是日趋精密复杂，热别是在宇航、航海、军事的领域所需的机械零件，精度要求更高，形状更为复杂，
6、加工这类产品需要经常改装或调整设备，普通机床和专用机床无法满足这些要求。同时，随着市场竞争的日益加剧，企业生产也迫切需要进一步提高生产效率，降低生产成本。为了适应企业生产的需求，一种新型的生产设备数控机床就应运而生了。（二） 数控机床的发展概况第一代数控机床：1952年，电子管元件构成的专用数控装置（NC）第二代数控机床：1959年，晶体管电路的NC系统第三代数控机床：1965年，中、小规模集成电路的NC系统第四代数控机床：1970年，大规模集成电路的小型通用计算机控制系统（CNC）第五代数控机床：1974年，微型计算机控制系统（MNC）现代数控机床：计算机直接数控（DNC）系统，即使用一台计
7、算机为数台数控机床进行自动编程，编程结果直接通过数据线输送到各台数控机床的控制箱。（三） 数控机床的发展趋势数控机床是综合应用了当代最新科技成果的新型机械加工设备。十几年来，数控机床在品种、数量、加工范围与加工精度等方面有了惊人的发展，高精度、高速度、高柔性、多功能和高自动化是数控机床的发展趋势，大规模集成电路和微型计算机的发展和完善，是数控系统的价格逐年下降，精度和可靠性大大提高。数控机床的发展不仅表现为数量迅速增长，而且在质量、性能和控制方式上也有明显的改善。二、 数控机床维修的特点数控机床的机械结构与普通机床的大体相同，维修也与普通机床基本相同，因此普通机床维修中很多工艺方法都可以一直到
8、数控机床的维修中。但是，数控机床仍有一些特点，列举如下：第一是数控机床结构上保证了动、静刚度。不论是在动态负荷还是静态负荷作用下，数控机床的抗变形能力都很大。数控机床为了提高精度，必须保证在外力作用下，保持很小的变形，否则谈不到精度。第二是数控机床的传动应是无间隙传动，数控机床为了保证尺寸的精确加工，必须是无间隙传动。如果对这个特点认识不足，就可能对数控机床以及原有的定位精度造成损坏。第三是摩擦力要小。这一点也是非常重要的。由于要减小摩擦力，在数控机床中很多滑动部件均改为滚动部件，改不了的也采取了必要的措施：如导轨采用注塑含油镶面、静压导轨或滚动导轨。滚珠丝杠也把原来的滑动摩擦改成了滚动摩擦，
9、大大地降低了摩擦力。第四就是数控机床的结构大多数采用钢板焊接结构，这种结构大大提高了其动刚度，加上各种阻尼筋板，可以改善其振动特性，提高了动态刚度，甚至可以改善固有振动频率，让外力远离机床的共振区。第五就是数控机床在受热变形上也采取了很多措施，如排屑装置即使地把发热的铁屑清除掉。在受热区尽可能达到受热均匀，避免产生不必要的附加局部应力，这些措施都最大限度地减小了受热产生的变形。从20世纪80年代开始，我国各大企业开始引进数控设备。这些设备现已到了故障多发期。机械的故障也逐渐增多。如何积累经验，移植老的修理工艺来修复这些设备，也是当务之急。三、数控机床维护维修的基本要求 （一） 在思想上高度重视
10、数控机床的维护维修 在思想上高度重视数控机床的维护维修工作，尤其是对数控机床的操作者更应如此，我们不能只管操作而忽视对数控机床日常的维护维修。（二）提高操作人员的综合素质数控机床的使用比使用普通机床的难度要大，因为数控机床是典型的机电一体化产品，它牵连的知识面较宽，即操作者应具有机、电、液、气等更宽广的专业知识；再有，由于其电气控制系统中的CNC系统升级、更新换代比较快，如果不定期参加专业理论培训学习，则不能熟练掌握新的CNC系统的应用。因此对操作人员提出的素质要求是很高的。为此必须对数控操作人员进行培训，使其对数控原理、性能、润滑部位及其方式，进行较系统的学习，为更好的使用机床奠定基础。同时
11、在数控机床的使用和管理方面，制定一系列切合实际、行之有效的措施。（三）要为数控机床创造一个良好的使用环境由于数控机床内含有大量的电子元件，它们最怕阳光直接照射，也怕潮湿、灰尘和振动等，这些均可使电子元件腐蚀变坏或造成元件间的短路，引起机床运行不正常。为此，对数控机床的使用环境应做到清洁、干燥、恒温和无振动等。（四）严格遵循正确的操作流程无论是什么类型的数控机床，它都有自己的一套操作规程，这既是保障操作人员人身安全的重要措施之一，也是保障设备安全、使用产品质量等的重要措施。因此，使用者必须按照操作规程正确操作，如果机床在第一次使用或长期没有时，应使其先空转几分钟；并要特别注意使用中注意开机、关机
12、的顺序和注意事项。（五）使用中尽可能提高数控机床的开动率在使用中，尽可能提高数控机床的开动率。对于新购置的数控机床应尽快投入使用，设备在使用初期故障率往往要大一些，用户应在保修期内充分利用机床，使其薄弱环节尽早暴露出来，在保修期内得以解决。如果在缺少生产任务时，也不能空闲不用，要定期充电，每次空运行1小时左右，利用机床运行时的发热量来去除或降低机床内的湿度。(六) 要冷静对待机床故障，不可盲目处理机床在使用中不可避免的会出现一些故障，此时操作者应冷静对待，不可盲目处理，一面产生更为严重的后果，要注意保留现场，待维修人员来后如实说明故障发生前后的情况，并参与共同分析问题，尽早排除故障，故障如属于
13、操作原因，操作人员要及时吸取经验，避免下次犯同样的错误。（七） 制定并且严格执行数控机床管理的规章制度除了对数控机床的日常维护外，还必须制定并且严格执行数控机床管理的规章制度。主要包括：定人、定岗和定责任的“三定”制度，定期检查制度，规范的交接班制度等。这也是数控机床管理、维修维护的主要内容。 四、主轴部件的维护与保养 主轴部件是数控机床机械部分中的重要组成部件，主要由主轴、轴承、主轴准停装置、自动夹紧和切屑清除装置组成。数控机床主轴部件的润滑、冷却与密封是机床使用和维护过程中值得重视的几个问题。 首先，良好的润滑效果，可以降低轴承的工作温度和延长使用寿命；为此，在操作使用中要注意到：低速时，采用油脂、油液循环润滑；高速时采用油雾、油气润滑方式。但是，在采用油脂润滑时，主轴轴承的封入量通常为轴承空间容积的
