五軸加工中心的主軸裝配技術(shù)分析

　　本文以VMC0656Mu門式五軸加工中心為研究對象，簡述主軸工作原理及功能，分析主軸裝配技術(shù)，降低主軸關(guān)鍵裝配技術(shù)環(huán)節(jié)的故障率，提升數(shù)控機(jī)床整體質(zhì)量。具體內(nèi)容如下。 
　　1 介紹主軸工作原理 
　　在機(jī)械制造中，主軸作為機(jī)床的重要部件，其工作原理如下：在生產(chǎn)加工中，由主軸系統(tǒng)振動(dòng)產(chǎn)生位移，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速越高，切削深度越大。主軸由箱體、電主軸架、電主軸套以及心軸、軸承等五部分構(gòu)成，主軸系統(tǒng)箱體部分同立柱通過滑動(dòng)導(dǎo)軌連接，并通過機(jī)床電機(jī)，經(jīng)過其主軸中間的變速，到達(dá)相應(yīng)的傳動(dòng)裝置后，就可驅(qū)動(dòng)主軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而為機(jī)床切削機(jī)械零件提供需要的動(dòng)力。 
　　2 淺析五軸加工中心配置標(biāo)準(zhǔn) 
　　裝配中，應(yīng)該滿足以下要求的數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置為FIDIAC10，并且在針對其自動(dòng)換刀裝置中，在裝配自動(dòng)換刀裝置時(shí)，還需要將其“隱藏”在機(jī)床的后部，需要使其與機(jī)床加工區(qū)域相互隔開，使主軸操作人員通過自動(dòng)不銹鋼門后，在機(jī)床右側(cè)門進(jìn)行相應(yīng)的操作。 
　　同時(shí)，在主軸裝配中，還應(yīng)該具有排屑器、液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)、刀具冷卻以及電柜等設(shè)備，使液壓和氣動(dòng)控制板裝在位于機(jī)床右側(cè)的整體柜內(nèi)，通過一個(gè)油氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)冷卻，并且還應(yīng)該在電柜中裝有空調(diào)設(shè)備保護(hù)電器元件，保證穩(wěn)定的溫度和濕度。五軸加工中心主軸裝配中，對頂線性行程：X軸650毫米，Y軸560毫米，Z軸450毫米，A軸±120°，C軸為360°。主電機(jī)功率為29/32千瓦、主軸ZF最高轉(zhuǎn)速為24000 r/min，主軸定位精度可以達(dá)到（ISO230-Ⅱ全長，X/Y/Z）0.003毫米。主軸錐孔HSK 63 A。 
　　3 分析主軸裝配技術(shù) 
　　3.1 主軸裝配工藝 
　　在裝配主軸時(shí)，用汽油清洗零部件進(jìn)行干燥，針對主軸以及主軸箱的裝配中，應(yīng)注意避免主軸密封圈的破損，避免主軸后端進(jìn)油使主軸損壞，防止主軸外套筒密封圈擠壓破損。其次不要取下主軸刀柄固定端鍵，這樣就可避免主軸平衡誤差；針對必須要拆除端鍵的時(shí)候，應(yīng)做好標(biāo)志，以免重裝時(shí)位置出錯(cuò)，另外需知道在主軸端鍵安裝為間隙裝配，由于主軸端鍵設(shè)計(jì)時(shí)另一邊尺寸略大，為避免裝錯(cuò)方向，在重新裝配時(shí)，需注意避免加工精度產(chǎn)生變化[1]。而在主軸吊裝中，嚴(yán)禁不當(dāng)拆卸或磕碰主軸，避免使用不當(dāng)安裝工具，搬運(yùn)及起吊主軸時(shí)，嚴(yán)禁安裝中使用外力沖擊；并且在安裝主軸各類管線中，應(yīng)嚴(yán)格對照裝配圖紙及裝配工藝文件，有效確認(rèn)相關(guān)孔位及壓縮空氣管線后，再進(jìn)行安裝。在五軸加工中心主軸裝配中，還應(yīng)該確認(rèn)氣源系統(tǒng)以及打刀缸位置，確保系統(tǒng)壓力調(diào)整為0.6 MPa，保證打刀速度正常，提高機(jī)械制造效益。 
　　3.2 主軸裝配中的注意事項(xiàng) 
　　在五軸加工中心主軸出廠前，需要經(jīng)過五軸幾何精度檢測、機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)、溫升測試，主軸震擺及噪聲測試，有效避免主軸運(yùn)轉(zhuǎn)異常。在采用數(shù)控技術(shù)的五軸銑削中，其裝配中刀路應(yīng)盡量的簡單，選用0b、90b方向進(jìn)行切削操作，并且能夠確保零件直線輪廓可以與坐標(biāo)軸平行，這樣可以提高五軸加工中心加工機(jī)械螺紋類零件的精度。在五軸加工中心主軸裝配中，還需要避免突然間的高速啟動(dòng)，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)必須由慢到快的提升轉(zhuǎn)速，可以確保主軸運(yùn)轉(zhuǎn)正常，還可以降低安全事故的發(fā)生。 
　　3.3 解決主軸裝配中的故障 
　　在五軸加工中心，對于其主軸裝配中，應(yīng)對氣壓單元進(jìn)行日檢，0.55～0.8 MPa，對于油冷機(jī)、冷卻循環(huán)油進(jìn)行日檢，并0 h檢1次油冷機(jī)、空氣過濾網(wǎng)，并用清水沖洗。針對主軸裝配，應(yīng)確定好走刀路線，并將走刀路線畫出來，簡化編程步驟，若是在主軸使用中表面溫升高，就可能會(huì)造成內(nèi)部油脂沉積，這樣講話導(dǎo)致主軸運(yùn)轉(zhuǎn)原動(dòng)平衡量超差，保證較高的金屬切除率，并提高刀具的耐用度。在軸承減振防銹油的應(yīng)用中，應(yīng)該確保防銹油保持完好，有效避免潤滑油脂中的雜質(zhì)破壞軸承彈性流體潤滑膜的完整性，從而降低軸承磨損的產(chǎn)生，確保防銹劑具有溶解性良好的特征，并且還應(yīng)確保五軸加工中心防銹劑性質(zhì)穩(wěn)定，防銹性能好，具有抗鹽霧的性能。在五軸加工中心的主軸使用中，針對其加工精度偏差，多是因?yàn)殄F孔受損、軸承損壞造成的，可以更換軸承，使用合格的皮帶、帶輪，調(diào)整皮帶輪與馬達(dá)帶輪軸線間的平行度，能夠避免主軸帶輪及皮帶異響，提升五軸加工中心的主軸裝配質(zhì)量，降低主軸在運(yùn)行中的故障發(fā)生率。 
　　4 結(jié)論 
　　綜上所述，為實(shí)現(xiàn)高速機(jī)床加工，針對其五軸加工中心主軸裝配中，應(yīng)該采取有效裝配工藝技術(shù)，避免主軸裝配中的質(zhì)量問題，調(diào)整主軸間隙、監(jiān)測運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，降低使用過程中出現(xiàn)機(jī)械故障的幾率，提升五軸加工中心主軸裝配質(zhì)量。