由于电主轴是高速精密元件,定期维护是非常有必要的。电主轴定期维护如下:
1、电主轴的轴向跳动一般要求为0.002mm(2μm),定期检测2次。
2、电主轴内锥孔的径向跳动一般要求为0.002mm(2μm),定期检测2次。
3、电主轴芯棒远端(250mm)径向跳动一般要求为:0.012mm(12μm),定期检测2次。
4、蝶形弹簧的涨紧力要求为:16——27KN(以HSK63为例)定期检测2次。
5、伸出的距离为:10.5±0.1mm(以HSK63为例定期检测4次。
主轴高速旋转时发热严重的分析及处理过程:
电主轴运转中的发热和温升问题始终是研究的焦点。电主轴单元的内部有两个主要热源:一是主轴轴承,另一个是内藏式主电动机。
电主轴单元凸出的问题是内藏式主电动机的发热。由于主电动机旁边就是主轴轴承,如果主电动机的散热问题解决不好,还会影响机床工作的可靠性。主要的解决方法是采用循环冷却结构,分外循环和内循环两种,冷却介质可以是水或油,使电动机与前后轴承都能得到充分冷却。
主轴轴承是电主轴的核心支承,也是电主轴的主要热源之一。当前高速电主轴,大多数采用角接触陶瓷球轴承。
因为陶瓷球轴承具有以下特点:
①由于滚珠重量轻,离心力小,动摩擦力矩小。
②因温升引起的热膨胀小,使轴承的预紧力稳定。
③弹性变形量小,刚度高,寿命长。由于电主轴的运转速度高,因此对主轴轴承的动态、热态性能有严格要求。合理的预紧力,良好而充分的润滑是保证主轴正常运转的必要条件。
采用油雾润滑,雾化发生器进气压为0.25——0.3MPa,选用20#透平油,油滴速度控制在80——100滴/min。润滑油雾在充分润滑轴承的同时,还带走了大量的热量。前后轴承的润滑油分配是非常重要的问题,必须加以严格控制。进气口截面大于前后喷油口截面的总和,排气应顺畅,各喷油小孔的喷射角与轴线呈15o夹角,使油雾直接喷入轴承工作区。
电主轴维修工艺的要点:
1、根据电主轴的损坏情况,测量静态、动态径向跳动及抬起间隙和轴向窜动量。
2、用自制的专用工具拆卸电主轴。清洗并测量转子摆差和磨损情况。
3、选配轴承。每组轴承的内孔及外径的一致性误差均要≤0.002——0.003mm,与套筒的内孔保持0.004——0.008mm的间隙;与主轴保持0.0025——0.005mm的间隙。在实际作业中,以双手大拇指能将轴承推入套筒的配合为较好。过紧会引起轴承外环变形,轴承温升过高,过松则降低磨头的刚度。
4、轴承的清洁,是保证轴承正常工作及使用寿命的重要环节,切勿用压缩空气吹转轴承,因压缩空气中的硬性微粒会使滚道拉毛。
5、圆锥轴承或角接触球轴承一定注意轴承安装方向,否则达不到回转精度要求。整个装配过程采用专用工具,以消除装配误差,保证装配质量。
6、当套筒内孔变形、圆度超差,或与轴承配合过松时,可采用局部电镀法进行补偿再研磨至要求,轴颈处也可采用此法。
7、电主轴上的圆螺母、油封盖等零件的端面分别与轴承内外环的端面紧密接触,因而其螺纹部分与端面的垂直度要求很高,可以采用涂色法检查接触情况。若接触率<80%,可研磨端面,使之达到垂直度要求。此项工作很重要,它的精度会影响磨床主轴接长杆的径向跳动,从而影响到磨削工件的表面粗糙度。
8、装配后的电主轴进行轴向调整(调整时用拉簧秤测量),同时应测量静态、动态径向跳动及抬起间隙,直至达到装配工艺要求。
9、在机器实际运转条件下,排除装配、机器运转时的热变形等因素的影响,在一定转速下,应用动平衡仪对转子进行动平衡。