自动线多轴箱的故障是日常设备故障维修过程中的最常见故障现象,多轴箱故障最常见的几个现象是:主轴轴向窜动量大;主轴径向跳动量大;主轴转动失效;各类主轴磨损;主轴箱密封效果差。
摘 要:自动线多轴箱维修关键技术及维护经验,分析主轴箱故障现象、原因,介绍多轴箱结构、安装方式,剖析维修工作中保障维修质量的关注点。
关键词:科技期刊论文发表,自动线多轴箱,故障维修,装配要点
针对以上现象,通常来讲其中的主要原因是:主轴后端组合轴承磨损、主轴隔套磨损、隔圈脱落等;主轴前端深沟球轴承磨损,径向间隙大及主轴变形弯曲;箱内齿轮缺齿、破裂、齿轮轴内花键磨损,中间轴断裂及驱动皮带断裂;箱体前盖主轴孔内骨架油封橡胶磨损造成主轴颈磨损严重磨损;各类主轴颈磨损及骨架油封磨损;在此先对主轴箱的维修作业进行简单的陈述:
1 多轴箱的安装方式
BOK多轴箱是叠加结构,其层数根据需要而选取。多轴箱在组合机床上的安装方式有两种:一种是多轴箱与其两侧板直接固定在滑台上由电机直接驱动;另一种是通过多轴箱后盖把多轴箱固定在动力箱上,多轴箱的动力和运动由动力箱的输出轴通过联轴器传递,因此后盖有两种类型,把电机的后盖表示为GM,把在动力箱上的后盖表示为GF。
2 多轴箱的结构
在机床设计时,要根据被加工零件孔系复杂程度和分布范围确定多轴箱的规格和层数;一层多轴箱,由多轴箱前盖和后盖直接把在一起组成的,可形成100 mm的内腔,可安装三排齿轮。该种多轴箱仅适用于简单的孔系和主轴转速相差不大的情况;二层多轴箱是由前盖、中间箱体和后盖组成,可形成两个100 mm的内腔,可布置六排齿轮。该种多轴箱原则上适用于较小规格的多轴箱(即较小动力箱)上采用,特别对于卧式多轴箱更是如此。因为较大规格的多轴箱在动力箱上由于总厚度较大,因自重和切削力的影响,有下垂弯曲的危险。这种多轴箱主要用于最小中心距加工(可把短主轴和长主轴合起来排列);较复杂的孔系以及主轴转速转差较大的情况。此批多轴箱都采用这种结构。三层或多层多轴箱由一个前盖、一个后盖和两个中间箱体或两个以上的中间箱体组成。该种多轴箱仅适用于所要加工的孔系非常复杂的情况,一般情况不推荐采用。
3 多轴箱的规格
一般多轴箱分为两大类:一类为矩形多轴箱,即可直接固定在滑台上也可固定在BKD 系列或BKES 系列动力箱上;另一类多轴箱为圆形多轴箱,仅可固定在带有圆结合面的BKR动力箱上。矩形多轴箱的规格参数为h×b(即高×宽)共有38种。每种规格的多轴箱都有与之相适应的动力滑台。此批的多轴箱都为矩形多轴箱。
4 多轴箱的主轴部件
多轴箱的主轴部件根据完成的工艺内容的不同分为钻孔类主轴和攻丝类主轴,主轴又根据所跨的多轴箱层数;轴承类型;齿轮的安装方式等因素而分成不同的类型。例如:钻孔类主轴分为SPK、SPN、 SPFK、SPFKV、SPLK、SPLN、SPLKV、SPJK 共8 种类型;而攻丝主轴分为SPG、SP・・G、SPGV 和SPGV・・G 共4 种类型;攻丝主轴实现攻丝是右带花键孔的齿轮轴带动主轴运转的,又靠主轴上靠模螺纹与靠模螺母实现进给运动。攻丝行程最大为50 mm。
5 多轴箱的驱动轴、中间轴
多轴箱的驱动轴分为两类:一类是与动力箱输出轴相连接的驱动轴AW和AWF,另一类是与电机轴相连的驱动轴AWM和AWMF多轴箱的中间轴也因跨层、轴承类型、齿轮的安装方式(是否悬臂安装)、用途不同分为短中间轴(跨一层多轴箱)、加长中间轴(跨两层多轴箱),手柄轴,油泵轴,连接轴等,中间轴的轴承主要有两种:单列向心球轴承和推力球组合轴承。
6 多轴箱的润滑
为了对多轴箱的齿轮、轴承和轴用密封环进行充分润滑,每个多轴箱必须根据需要安装一个或2个T8643A齿轮润滑泵,齿轮泵的轴插入中间轴的中孔内,油泵直接安装在多轴箱前盖上,便于维护。油泵的输油管直接通过管接头或分配阀将润滑油送到各润滑点上。油泵吸油、排油用的管接头、分配阀、油管、管夹所需的类型和数量由具体情况而定。此批多轴箱采用在箱体内布置带漏油孔的油盘,这样由油泵输出的润滑油直接加进油盘内,使得多轴箱的两腔内的齿轮、轴承等进行更充分的润滑。
7 多轴箱的密封
多轴箱在工作工程中一般是湿切削,因此密封是至关重要的,此批多轴箱除了在前盖上加了两层骨架密封圈外,还在前盖上多加了一块带密封圈盖板,更加有效的阻止了切削液进入箱体。
8 多轴箱的部件的安装顺序
需特别强调在维修过程中的几个关注点。
(1)在每次多轴箱的维修作业之前,记录下故障主轴的轴向窜动及径向跳动数据。(2)多轴箱分前盖、后盖、中间箱体三个主要部分,首先在装配前对三个部件进行清洗干净,去毛刺、倒角。(3)按装配表将前盖上的轴承敲进轴承底孔。装轴承时,先用气枪将轴承中的油迹吹干,把轴承朝箱体那面涂上润滑脂,以防止多轴箱开始工作时润滑不到位,导致烧坏轴承。(4)按装配表把每根轴修配到位,为后面的装配打好基础。(5)装配前盖,按装配表逐个装配每根轴及轴承,并把轴承敲进轴承孔。装配时注意把每根轴上的隔套、垫圈都要用砂纸或油石修光,以防有毛刺存在而影响硬度。(6)测量轴向尺寸并进行修配。(7)前盖与中间箱体的合箱:当所有尺寸都修配到位时,将中间箱体与前盖进行合箱。安装油筛,在结合面上涂上液体密封胶以防止漏油。(8)装配中间箱体与后盖,按装配表逐个装配每根轴及轴承,并把轴承敲进轴承孔。装配时注意把每根轴上的隔套、垫圈都要用砂纸或油石修光,以防有毛刺存在而影响硬度。(9)测量轴向尺寸并进行修配。(10)中间箱体与后盖的合箱:当所有尺寸都修配到位时,将中间箱体与后盖进行合箱。装配要点:安装油筛,在结合面上涂上液体密封胶以防止漏油,合后盖时要注意驱动轴的结构,有的驱动轴要在合后盖之前装配上去,有的驱动轴可在合上后盖之后再装配。(11)主轴箱皮带的安装紧固:作为多轴箱维修的最后一项主要工作内容,正确的安装方式是:将窄V带依次套入皮带轮中,用大外六角扳手依次均匀扳紧主轴驱动电机的调节螺母,保证每根皮带的涨紧程度一致,皮带并不是拉的越紧越好,如果皮带调节过紧,会造成多轴箱皮带轮轴承在一个方向受力过大,轴承容易损坏,然后造成多轴箱驱动轴齿轮损坏,再而引起多轴箱内部的其他部件损坏。正确的皮带涨紧程度是:用拳头接触到所有的皮带,在正常用力(15 kg左右)的挤压下,皮带能压下10 mm即可。压下量过大,容易造成皮带打滑,使多轴箱主轴切削负载过大,引起主轴轴承损坏。
最后清洁机床内部维修区域,送电,设备进入调整状态,对维修过的主轴箱进行单机主轴点动,观察攻丝主轴的正、反转方向是否符合要求,一切正常后,安装刀具,主轴箱加注L-HL32机械油,至主轴箱侧壁油标以上,观察主轴孔及多轴箱四周是否泄漏,然后进行工件试切,确认产品加工合格后。整个多轴箱的维修作业工作正式完成。