何慶中（zhōng）　劉明　雷崇華（huá）
（四川理工學院電機工程係，四川自貢市匯東新區（qū）　643000）

　　摘（zhāi）　要：XK713華中數控銑床主軸故障（zhàng）特征、主軸結構（gòu）與工作（zuò）原理，對主軸故障（zhàng）原因進（jìn）行分析，介紹維修方法。
　　關鍵詞：數控銑床；主軸係（xì）統；換刀機構；維修
　　1.主軸（zhóu）故障特征
　　XK713華中數控銑床在使用過程中，主軸係統常見故障特（tè）征主要表現有（yǒu）三方麵（miàn）：
　　（1）換刀機構卡滯，刀具無法從主軸中卸下。
　　（2）未裝刀具夾緊時（shí）主軸能正常運（yùn）轉，裝上刀具夾緊後不運轉。
　　（3）在正常（cháng）的加工過程中，主軸經常停止工作（zuò），加工過程自動結（jié）束。
　　2.主軸結構與工（gōng）作原理
　　主軸係統主要由主軸和拉刀（dāo）夾緊機構組成。由電機通過同（tóng）步齒形帶帶動主軸轉（zhuǎn）動；拉刀夾緊（jǐn）機構主要拉緊（jǐn）刀（dāo）具並夾緊，由步進電機帶動蝸（wō）輪蝸杆（gǎn）轉動，使蝸輪軸上的齒輪帶（dài）動齒條（tiáo）上（shàng）下移動，齒條下移推動拉刀杆解（jiě）脫刀具，齒條上移，拉刀杆在彈簧力的作用下，拉緊刀具並（bìng）鎖緊，完成刀（dāo）具的裝卸；兩者運動互鎖。夾緊控製與工作原理如圖1、圖2所示。 　　3.主軸係統故障原因分析與維修
　　（1）換刀機（jī）構卡滯使刀具無（wú）法從主（zhǔ）軸中卸下（xià）。原因（yīn）有（yǒu）：蝸杆（gǎn）蝸輪機構和扇形齒輪齒條機構存在較大的齒形誤（wù）差或齒側間隙，常（cháng）產生機構卡滯故障（zhàng），在齒條下壓（yā）拉刀杆時，使拉刀杆下移不到位或欠到位，刀具無法卸下；鬆刀位置磁性傳感器定位可靠性差，傳感器定（dìng）位板（bǎn）螺釘壓緊（jǐn）剛性不夠，在機床加工振動或受熱條件下，容易產生定位誤差，使步進電機鬆刀控製指（zhǐ）令信號執（zhí）行欠足，拉刀杆下移欠到位，刀具無法卸下。
　　維修方法（fǎ）：修配齒形誤（wù）差和調整齒側間隙，使蝸杆蝸輪機構和扇形齒輪齒條機構運動靈活，更換（huàn）傳感器定（dìng）位板，增大其剛度和改善定位方式，使（shǐ）其定位可靠。
　　（2）主軸未裝刀具夾緊時能運轉而裝上刀具夾緊後不運轉。原因：拉刀機構回位彈簧力偏弱（ruò），使蝸輪（lún）/扇形齒輪回位轉角存在誤差，緊刀位置磁性（xìng）傳（chuán）感器感應信號未達到接通主軸電機控（kòng）製繼電器信號的要求，主軸電機無法接（jiē）通（tōng）而不能工作；未裝刀具夾緊（jǐn）時主軸能運轉是由（yóu）於拉刀機構回位彈簧無拉刀（dāo）作用反力，回位（wèi）彈簧有足夠的回位力推動扇形齒輪軸（zhóu）轉動使鐵（tiě）芯處於正常位置，鎖緊磁性傳感（gǎn）器感應（yīng）信號正常可接通主軸電機。
　　維修方法（fǎ）：增加回位彈簧預緊力，足以推動扇形齒輪軸轉動到可靠（kào）位置（zhì）；調整（zhěng）緊刀位置磁性（xìng）傳感（gǎn）器的安裝位置，使其信號足以接（jiē）通主軸電（diàn）機控製繼電器，主軸電機能被通電運轉。同時修改或增加控製（zhì）係統步（bù）進電機（jī）的控製脈（mò）衝量，即扇形齒輪軸轉位值。
　　（3）正常加工過程中，主軸經常停止工作，加工（gōng）過（guò）程自動結束。主要原因是位置磁性傳感器定位板（bǎn）剛度不（bú）夠和定位不可靠，機床加工振動使位置磁性（xìng）傳感器安裝（zhuāng）位置（zhì）發生變化，特（tè）別是磁（cí）性傳（chuán）感器與鐵（tiě）芯間隙增大，磁性傳感器的位置感應信號不足以驅動主（zhǔ）軸電機（jī）的（de）控製繼電器接通或在加工過程中突然斷開，從而終止加工過（guò）程自動（dòng）結束。另外，機床長（zhǎng）期連續運轉後，主（zhǔ）軸係統發熱，磁性傳感器定位板存在熱變形，磁性傳感器與鐵芯間隙增大（0.1~0.3mm），改變（biàn）了（le）磁性傳感器位置感應信號，使主軸電（diàn）機的控製繼（jì）電器在加（jiā）工過程中突然斷（duàn）開而（ér）終止，加（jiā）工過程自動結束。
　　維修方法：更換傳感器定位板，增大剛度（dù）和改善定位方式；調整磁性傳感器與鐵芯間隙，使感應（yīng）信號足（zú）以驅動主軸電（diàn）機的控（kòng）製繼電器。