崔（cuī）思明（míng）　魯（lǔ）丙亮
（沈陽機床股份有限公司，遼（liáo）寧沈陽，110141）

　　摘（zhāi）　要：文章對數控機床當中的（de）數（shù）控車床、數控銑床（chuáng）以及工件加工中心的主軸部件結構特點進行（háng）了（le）分析，並介紹了數控機床主軸部件的日常維護方法，希（xī）望能有（yǒu）效（xiào）提（tí）高（gāo）數控（kòng）機床的運轉效率。

　　關鍵詞：數控（kòng）銑床；數控車（chē）床；工件加工中心；主軸（zhóu）結構；日常維護
　　主軸部件是數控機床的核心部件（jiàn），其運轉精確度、耐磨性能、防震性能、機械強度等都會影響到工件加工的質量，再加上（shàng）操作（zuò）過程中還（hái）會有環境的（de）影響以及人為因素的影響，工件加工的質量就更難得到保證。所（suǒ）以要從可控的方（fāng）麵著手，將（jiāng）一切可控因（yīn）素都調整到位，比如數控機床的主軸結構設計以及主（zhǔ）軸結構的日常（cháng）維護等。
　　1　數控機床主軸（zhóu）部件結構特點
　　目前所使用（yòng）的數控機床類型主要包括數控車床、數控銑床（chuáng）以及工件加工中心。
　　1.1數控車床主軸（zhóu）部件結構特點
　　（1）主軸的主體結構是一個空心階梯軸。
　　（2）主軸的前麵部分主要由法蘭盤和專門的卡（kǎ）盤結構組成。
　　（3）主軸的後麵部（bù）分（fèn）放置回（huí）轉油缸。
　　（4）主（zhǔ）軸空心部（bù）分用於設置（zhì）油缸的活塞杆。
　　（5）車床的傳（chuán）動裝置主要有齒輪傳動、傳送（sòng）帶傳送（sòng）以及（jí）齒輪-傳送帶組合傳（chuán）動等方式。
　　（6）驅動器主要作用是連接電動機，驅（qū）動數控車床的運（yùn）轉。
　　（7）光電脈衝編碼器，用於測量主軸的轉動速度，並及時反饋信息至數控係統。
　　（8）回轉油缸的主要作用（yòng）是通過調（diào）整液壓（yā）來控製卡盤裝（zhuāng）置與法蘭盤的結合與分離。
　　1.2數控銑（xǐ）床主軸部件結構特（tè）點
　　（1）同數控車床一樣，主軸的中心是空（kōng）心（xīn）的。
　　（2）主（zhǔ）軸的前麵部分是一（yī）個比例為7：24的錐型孔洞，並且在端麵上設有一對專門的主軸轉矩檢（jiǎn）測裝置（zhì）將（jiāng）主軸轉矩數據傳輸給銑刀（dāo）。
　　（3）主軸的後（hòu）麵（miàn）部分設（shè）有液壓缸（gāng）裝（zhuāng）置（zhì）用於放鬆銑刀。
　　（4）主軸中間的空心部分用於彈簧的安裝（zhuāng）、以及銑刀固定刀爪的安（ān）裝等。
　　（5）主軸的傳（chuán）動裝置主要是齒輪（lún）傳動，而且是變速傳動。
　　（6）電氣（qì）結構與數控車床相似，驅動（dòng）器用（yòng）於連接（jiē）電動機（jī），驅動數控（kòng）銑床的運（yùn）轉（zhuǎn）；光電（diàn）脈衝（chōng）編碼（mǎ）器，用於測量主軸（zhóu）的轉動（dòng）速度，並及時（shí）反饋信息（xī）至數控係統；液壓（yā）缸的主要作用是通過調整液壓來控（kòng）製回路^[1]。
　　1.3工件（jiàn）加（jiā）工中心主軸部件（jiàn）結構特點
　　工件加工（gōng）中心（xīn）主（zhǔ）軸（zhóu）部件的大致結構與（yǔ）數控（kòng）銑床相類似，不同的地方在（zài）於工件加工中心自帶刀（dāo）庫和自動換刀的裝置，自動化（huà）程度相對較高，在控製結構上（shàng）與數控銑刀會有所不同，具體表現在：
　　（1）主軸多出一個停轉精度控製裝置，主要作用是嚴格控製好主軸停止（zhǐ）的位置，便於自動換刀裝置進行精準、有效率的換刀。
　　（2）刀庫配送刀具的係（xì）統與數控係統聯（lián）係在一起（qǐ），使得刀庫配送出的刀具能（néng）及時被數控裝置（zhì）調用到數控機床，完成自（zì）動換刀工作^[2]。
　　2　數控機床主（zhǔ）軸部件的故障診斷（duàn）與日常維護
　　2.1數控機床主軸部件的故障診（zhěn）斷
　　主軸（zhóu）部分是數控機床的核心部分之一，一旦發生故障，將會影響整個數控機床的（de）正（zhèng）常運行，所以要及時發現故障，並采取相應措施進行維修，維持數控機床的正常（cháng）穩定運行（háng）。
　　2.1.1主（zhǔ）軸故障特點
　　數控機床的主軸（zhóu）係統主要由機（jī）械傳動部分以及電氣控（kòng）製部分組（zǔ）成，所以（yǐ）主軸故障（zhàng）也有機械傳動故障與電氣控（kòng）製故障兩類。其中機械傳動部分出現（xiàn）故障頻率Z高的部（bù）分是那（nà）些活動（dòng）比較頻繁的（de）部分，比如主軸的旋轉部分（fèn）、作往（wǎng）返直線運動的部分等，所以尋找故障源頭時通常是（shì）從這些活動頻繁的部分找（zhǎo）起。比如在刀具從刀庫中（zhōng）調出來時，數控機床上（shàng）的拉刀杆卻無法準確地抓住刀具，這時就應該檢查拉刀杆的運行軌跡，觀察其運行軌跡是否（fǒu）與初始設置的軌（guǐ）跡相符（fú），因為拉刀杆是進程做往返（fǎn）直（zhí）線運（yùn）動的，由於頻繁地（dì）活動使運（yùn）動軌跡很容（róng）易發（fā）生偏（piān）差。而電氣控製係統中Z容易發生故障（zhàng）的是電動機，因為隻要數控機（jī）床在運轉，電動機就在一（yī）直不停（tíng）的工作狀態當中，長期負（fù）載使得電（diàn）動機有一定損傷，容易出現故障。
　　2.1.2主軸故障診（zhěn）斷
　　主軸（zhóu）係統的故障診斷通常從簡單的機械傳動故障檢測開始（shǐ），機械傳（chuán）動（dòng）故障一般表現地（dì）比較明顯，很容易發現故障的源頭，而（ér）電氣（qì）控製故障一般（bān）隱藏在電氣設備（bèi）的內（nèi）部，故障難（nán）以（yǐ）發現。所以主軸部分的故障診斷是以“先機械、後電氣”為診斷原則，可以明顯提高診（zhěn）斷效率（lǜ）。
　　2.2數控機床（chuáng）主軸部件的日常維護
　　要想實現加工工件質量高、加工工件精確度高、生產效率高等工件加工目（mù）標，不僅需要（yào）選擇合適性能的數控機床（chuáng）和加工工藝，還需要在數控（kòng）機床未使（shǐ）用時（shí）做好日常（cháng）維護工作，保證數控機床在待（dài）機時也可以保持Z佳狀態，便於下一次的投入使用。
　　數控機床的維（wéi）護不僅包括對故障的維修工作，還包括日常（cháng）的維護。隻（zhī）有將日常的維護工作做到位了，才可以減少（shǎo）環境對數控機床的損壞，延長數控（kòng）機床主要部件的使用年限，並能有效減少故障（zhàng）發生的幾率，在一定程度上提高了數（shù）控機床運轉的安全（quán）性和穩定性。而主軸部件是數控機床的核心部件之一，所以是日常維護過程中重點關注的對象。
　　對數控機床（chuáng）主軸部分的日常維護主要從潤滑、冷卻以及（jí）密封性檢查（chá）等幾個（gè）方麵進（jìn）行，具體操（cāo）作方法如下：
　　（1）適（shì）當的潤滑，可以使主軸軸承的摩擦（cā）係數降低，減少軸承運轉時因摩擦產生的熱量，降低軸承運轉時的溫度；也可以減少軸承的磨損程度，延長主（zhǔ）軸軸（zhóu）承的使用年限。在進行潤滑維護時，如果軸承運（yùn）轉速度較慢（màn），那麽可以用液體油液進行循環塗抹潤滑；如果軸承運轉速（sù）度較快，為（wéi）了保（bǎo）證安全，可以使用潤滑油噴霧的（de）方（fāng）式來進行潤滑^[3]。
　　（2）主軸部件的冷卻維護工作主要（yào）是針（zhēn）對軸承的（de），主軸軸承在運轉時會因為摩（mó）擦釋放出大量熱量，工作（zuò）溫度快速升高，所以為了防止軸承因高（gāo）溫被損壞，要及時進（jìn）行冷卻。
　　（3）主軸部件的密封性檢查主要是為了防止外界的灰（huī）塵、碎屑以及其他雜物等混入主軸內部，對主軸內部的部件造成損壞以及防止所塗抹的潤滑油發（fā）生滲漏。如果使用橡膠密封圈進行（háng）密封，則需要檢查密封圈的密封性，如果密封圈發生老（lǎo）化或者破（pò）損現象要及時進行更換（huàn）。
　　3　結束語
　　數控機床（chuáng）中的三種類型：數控車床、數控銑床、工件加工中（zhōng）心各有各的主軸結構特點（diǎn），要根據實際工件加工需要選擇合適的（de）數控機床；此外，數控機床的日常維護對數控機床的正常穩定運行有（yǒu）十分重要的作用，希望數控機床的維護人員能（néng）夠引起重視，認（rèn）認真真做好（hǎo）數控機床（chuáng）的維護工（gōng）作。
　　參考文獻
　　[1]郭辰光，王鵬家，田鵬，等.基於遺傳算法的數控（kòng）機床主軸優化設（shè）計方法[J].東北大學（xué）學報（自然科學版），2011，32（06）：850-853.
　　[2]竇懷洛，郭麗娟，肖如鋒，等.數控機床高速電主軸技術及應用[J].機電（diàn）工程技術（shù），2011，40（04）：85-87+110+113-114.
　　[3]徐燕.數控機床主軸結構（gòu）的改進（jìn）和優化設計[J].機械研究與應用，2011，24（03）：115-117.

來源：《科（kē）技（jì）創新與應（yīng）用》2016年32期