数控机床主轴驱动装置及维修_图文

数控机床主轴驱动系统与维修数控机床是现代机械加工工业中不可或缺的设备。

数控机床主轴驱动系统是数控机床排产和加工主要特点之一，是数控机床核心部件之一，主要由主轴电机、主轴装置、传动联轴器、变换机构及传感器等部件组成。

在数控机床的加工过程中，主轴驱动系统的状态和运行状况影响着机床的生产效率、产品精度和稳定性。

本文将从数控机床主轴驱动系统的构成、工作原理及常见故障的检修等方面进行分析和介绍。

一、数控机床主轴驱动系统构成1.主轴电机一般数控机床都采用交流电机或直流电机作为其主轴电机。

随着科技的发展，越来越多的数控机床开始采用交流无刷电机或同步电机作为主轴电机，以满足高速、高精度、低噪声等性能指标。

2.主轴装置主轴装置由主轴头、轴承、主轴套、锁紧装置、紧固装置等部件组成。

主轴头是主轴驱动的重要组成部分，其性能好坏决定了机床加工能力和精度。

轴承是支撑主轴转动的重要部件，其质量和性能直接影响数控机床的加工精度和可靠性。

3.传动联轴器传动联轴器是数控机床主轴驱动系统的连接部件，其功能是把主轴电机传递的动力通过联轴器传到主轴上，使加工件达到所需的转速。

4.变换机构变换机构在数控机床主轴驱动系统中十分重要，它的主要作用是在不同加工工艺和工件程序时实现主轴转速的变速和变向。

5.传感器传感器作为主轴驱动系统中的测量和监控装置，主要用于测量主轴的转速、温度、振动、负载等参数，并传递给数控系统进行监控和调整。

二、数控机床主轴驱动系统工作原理数控机床主轴驱动系统的工作原理主要是通过主轴电机的旋转，使得主轴旋转起来，从而完成加工件的加工工作。

具体来说，数控机床主轴驱动系统的工作过程可分为几个步骤：1. 加工工件信息输入首先，操作人员将加工工件的相关信息输入至数控系统中，包括加工轮廓、加工工艺、加工精度、主轴转速等。

2. 主轴电机启动经过数控系统内部计算后，形成相应的电机控制信号，启动主轴电机，主轴电机产生的强烈动力带动主轴旋转。

第五章数控机床主轴驱动系统与维修数控机床的主轴驱动系统也就是主传动系统,它的性能直接决定了加工工件的表面质量,因此，在数控机床的维修和维护中,主轴驱动系统显得很重要。

本章主要内容:——介绍数控机床主轴驱动系统组成及特点、分类等;——介绍了通用变频器及典型系统变频主轴的连接线路、相关参数等；——简介了通用变频主轴、伺服主轴的主要故障及处理方法,并介绍了一些维修实例。

5.1 概述数控机床主轴驱动系统是数控机床的大功率执行机构，其功能是接受数控系统(CＮC）的S码速度指令及M码辅助功能指令，驱动主轴进行切削加工。

它包括主轴驱动装置、主轴电动机、主轴位置检测装置、传动机构及主轴。

通常主轴驱动被加工工件旋转的是车削加工，所对应的机床是车床类;主轴驱动切削刀具旋转的是铣削加工，所对应的机床是铣床类。

5.１.1 数控机床对主轴驱动系统的要求机床的主轴驱动和进给驱动有较大的差别。

机床主轴的工作运动通常是旋转运动,不像进给驱动需要丝杠或其它直线运动装置作往复运动。

数控机床通常通过主轴的回转与进给轴的进给实现刀具与工件的快速的相对切削运动。

在20纪60－70年代,数控机床的主轴一般采用三相感应电动机配上多级齿轮变速箱实现有级变速的驱动方式。

随着刀具技术、生产技术、加工工艺以及生产效率的不断发展,上述传统的主轴驱动已不能满足生产的需要。

现代数控机床对主轴传动提出了更高的要求：１、调速范围宽并实现无极调速为保证加工时选用合适的切削用量，以获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。

特别对于具有自动换刀功能的数控加工中心,为适应各种刀具、工序和各种材料的加工要求，对主轴的调速范围要求更高，要求主轴能在较宽的转速范围内根据数控系统的指令自动实现无级调速,并减少中间传动环节，简化主轴箱。

目前主轴驱动装置的恒转矩调速范围已可达１∶１00，恒功率调速范围也可达1∶30,一般过载1.５倍时可持续工作达到30min。

主轴变速分为有级变速、无级变速和分段无级变速三种形式，其中有级变速仅用于经济型数控机床,大多数数控机床均采用无级变速或分段无级变速。