1主轴纯径向跳动产生的原因
主轴纯径向跳动是指主轴实际回转轴线绕平均轴线作平行的公转运动。
引起主轴纯径向跳动的主要原因是主轴轴颈和轴承的精度误差。机床上使用的轴承分为滑动轴承和滚动轴承两类,轴承的类型不同,对纯径向跳动的影响也是不同的。
1)采用滑动轴承对主轴纯径向跳动的影响
采用滑动轴承作支承时,主轴以其轴颈在轴承孔内旋转。对于车床类机床,在加工过程中,主轴的受力方向是一定的,主轴轴颈被切削力压向轴承孔表面的固定地方。这时主轴轴颈的不同部位和轴承孔内的某一固定部位相接触,所以轴颈的圆度误差会使主轴回转产生纯径向跳动,而轴承孔的形状误差对主轴回转精度的影响很小。对于镗床类机床,作用在主轴上的切削力是随镗刀的旋转而转动的,轴颈上的某一固定部位与轴承孔表面的不同部位相接触,因此轴承孔的圆度误差会引起镗床主轴的纯径向跳动,而镗床主轴轴颈形状误差对主轴回转精度的影响不大。
2)采用滚动轴承对主轴纯径向跳动的影响
主轴采用滚动轴承作支承时,引起主轴纯径向跳动的因素除了轴承本身的精度外,还与轴承相配合件的精度有关。
a.滚动轴承精度的影响
滚动轴承外圈和内圈的滚道形状精度和位置精度对主轴纯径向跳动的影响与滑动轴承类似。如图2所示。车削时,内圈滚道的精度影响较大;镗削时,外圈滚道的精度影响较大。
(a)孔与滚道不同轴(b)滚道不圆
滚动体的形状误差和尺寸的不一致会造成主轴的纯径向跳动。当直径较大的滚动体位于左边时,会使内圈右移,即主轴位置右移:相反,当直径较大的滚动体位于右边时,会使内圈位置左移,即主轴位置左移。由于滚动体保持架的转速低于内圈的转速,因此,它所引起的纯径向跳动频率较低。
滚动轴承的间隙对主轴的纯径向跳动也是有影响的。设轴承的承载区在右边,这时内圈右移,当一个滚动体位于水平位置时,内圈的右移量比滚动体不在水平位置时的要小,主轴,使主轴产生纯径向跳动,这种纯径向跳动的频率比内圈的转速要高得多。
b.与滚动轴承相配合件的影响
轴承内圈是薄壁零件,受力后很容易变形,主轴轴颈的圆度误差将导致内圈变形而引起主轴的纯径向跳动。同理,轴承外圈也是薄壁零件,装到箱体孔中后,箱体孔的圆度误差也将引起外圈滚道产生变形,引起主轴的纯径向跳动。
雕刻机电主轴是一种高速高刚度精密的电动机,由精密滚动轴承支承,油脂润滑,外循环水冷却,雕刻机电主轴一般为立式使用,机床主轴轴承,使用的方法正确与否将直接影响雕刻机的质量,以及电主轴的工作寿命。
1、在雕刻机电主轴使用过程中,坚决避免强烈撞击,特别是电主轴端部及前端盖部位绝不许撞击,否则会损坏精密轴承及电主轴精度,造成电主轴回转精度的丧失。
2、在安装雕刻机电主轴时,进口主轴脂,需确认电主轴电机状态正常,主要指外观无损伤,电主轴转动轻匀。用500V摇表查定子之对地绝缘电阻在100мΩ以上。电主轴电机套筒外径与夹持座孔间的配合公差必须保证主轴电机之套筒能顺利滑入座孔,在任何情况下都不能使用锤子或其他工具来使电主轴,夹紧力不宜过大,进口电主轴维修,否则会造成精密电主轴的轴承钢球滚道变形,使电主轴精度及寿命受到影响,夹持后要检查电主轴前端锥孔定心面的跳动应不大于0.005MM,主轴回转轻匀。
3、雕刻机电主轴的筒夹压帽和的安装的安装必须保证回转精度,否则会产生剧烈振动,影响雕刻机电主轴的质量和效率及轴承寿命。必须十分小心的地擦净筒夹,压帽和以及电主轴前端之锥孔,装拆应避免用力过猛。
4、在雕刻机电主轴安装好,启动前必须确认主轴套筒所须的循环冷却水已开通,冷却水的温度一般不要**过35°c,但也不宜过低,不宜直接接用自来水,因水温过低会造成电主轴电机内部热空气遇冷而形成凝水影响绝缘和轴承生锈,冷却水流量一般可在3-5L/MIN,冷却水应干净无杂屑以防堵塞通道。冷却水箱中水量约50L—100L,建议水泵用AB-25或AB-50。进出水口不能相距太近,必须使水在箱内有一冷却过程,力求使进出口水温差能达到2—3°c,要避免造成热水循环而达不到冷却效果。
5.确认电主轴安装后的电源电压,频率与电主轴匹配关系正确,按电主轴**数据或产品检测报告中提供的电压与频率对应关系设置变频器的U/F曲线。一般电主轴插头座的4号芯接地,1.2.3号芯接变频器的U V W。启动时应先点动,查看电主轴方向。(从轴伸端看主轴应逆时针旋转)若反转应即关车,切断电源,将三根进线中的任意两根对调即可。对新启用的主轴电机宜先进行低速运行,建议先半速运行0.5-1.0小时,然后再进入高速。一般用调频调压方式启动主轴电机,应尽力避免突加满压启动。启动时间约10秒左右完成。
6.运行按U/F曲线,调节变频器频率可以得到各种转速。此时变频器电压会自动跟踪调整至所需之值。在低速运行时,为适当提高转矩可将电压略为提高,一般可控制在标定值上浮20%左右以工作电流值接近额定值(安培)为宜。雕刻机电主轴不许**速运行。在一定的输出频率范围内,可能会遇到负载装置(雕铣主轴)的机械共振点,引起噪音和振动加大,此时应避开此频率工作,噪音和振动即可改善。正常运行时应做到一听,二摸,三查,并尽量避免突然刹车,卡死时要及时关车。一听----听电主轴电机运转声有无干磨擦和怪叫,发现异常要及时关车检查。二摸----摸电主轴的前盖或套筒发热及振动情况是否稳定,若发热和振动加剧应及时关车检查。(轴承能承受的温度90°c,定子绕组130°c)三查----查电主轴被加工的零件的质量是否稳定,如变化大应及时关车检查。每天工作结束后应先关断电源待主轴停转以后,再关水泵停止供水,并将主轴电机擦干净。
7.雕刻机电主轴的维修保养在正常使用情况下,一般电主轴在运转一年左右,应将主轴电机拆洗重新装配使用,这样可保证轴承精度和延长使用寿命。为了保证主轴电机能正常良好地工作,其拆卸装配必须由有经验的专业操作人员进行电主轴维修,在清洁干净的环境中,以及使用合适的工具进行,切忌乱敲打。对暂时不用的电主轴要用压缩空气将水腔内的余水吹尽,套筒及轴头轴孔要上油防锈并放在阴凉干燥的地方。