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项目二 数控车床主传动装置的装调与维修
一．教学目标
1.学会拆装数控车床的主传动系统。
2.掌握数控车床主传动系统的精度检测、功能调试与维修方法。
3.了解加工中心主传动系统的要求，合理选用其支承。
4.掌握加工中心刀具的自动夹紧机构。
5.理解加工中心主轴准停装置的原理，正确选择润滑及密封的方式。
6.能对数控机床主传动链常见故障进行排除。
二．课时分配
本项目共两个任务，共安排8个课时
三．教学重点
本项目由数控车床、数控加工中心的主传动系统的装调与维修两个工作任务组成。数控车床CK6140的主轴部件的装拆、调试、调整，实施时可以用CK6136代替，重点在拆装过程，难点是主轴部件相关的几何精度的检测和调整。该任务的实施更多的训练了机床装配的钳工基本技能，是整个项目能否顺利完成的基础。本项目是本课程第一个操作性教学项目，装配工艺相对简单，本项目完成质量是后续学习效果的基础和保证，建议能打好这关键的基础，学时方面尽可能满足所有学生都能亲自操作完成整个项目。
四．教学难点
掌握数控车床主传动系统的精度检测、功能调试与维修方法，掌握加工中心刀具的自动夹紧机构，理解加工中心主轴准停装置的原理，正确选择润滑及密封的方式。了解加工中心的主传动系统有什么不同要求，就要先分析主轴及其支承，掌握自动夹紧机构、主轴准停装置、润滑及密封的方式，任务实施上以立式加工中心VMC600为载体，可以用VMC800或数控铣床XK5040代替，最后对数控机床主轴部件的常见故障进行分析排除。
五．教学内容
任务一 数控车床主传动装置的装调与维修
一.数控车床常用的主传动变速方式
(1)带有简单变速机构的主传动
(2)通过带传动的主传动
(3)电机直接驱动的主轴结构（两种类型）
带有简单变速机构的主传动及滑移
电动机直接驱动的主轴结构
二.主轴常用材料及其热处理
主轴的内径用来通过棒料、通过刀具夹紧装置固定刀具、传动气动或液压卡盘等。主轴材料选择主要根据刚度、载荷特点、耐磨性要求的热处理变形大小等因素确定。一般要求的机床主轴选用45，进行调质处理（预）获得较好的综合机械性能。
三.CK6140主轴部件的支承
1.主轴部件常用的滚动轴承结构
2.数控机床主轴的支承配置
3.主轴轴承的预紧及调整
数控机床主轴的支承配置形式
任务实施
一、CK7815主轴传动部件的拆装
1.CK7815主轴传动部件的拆卸
（1）切断总电源及主轴脉冲发生器等电气线路。
（2）切断液压卡盘（图中未画出）油路，排放掉主轴部件及相关各部分的润滑油。
（3）拆下液压卡盘（图中未画出）及主轴后端液压缸等部件。
（4）拆下电动机传动带及主轴后端带轮和键。
（5）拆下主轴后端螺母3。
（6）松开螺钉5，拆下支架6上的螺钉，拆去主轴脉冲发生器（含支架、同步带）。
（7）拆下同步带轮1和后端油封件。
（8）拆下主轴后支承处轴向定位盘螺钉。
（9）拆下主轴前支承套螺钉。
（10）拆下（向前端方向）主轴部件。
（11）拆下圆柱滚子轴承15和轴向定位盘及油封。
（12）拆下螺母7和螺母8。
（13）拆下螺母10和螺母11以及前油封。
（14）拆下主轴9和前端盖13。主轴拆下后要轻放，不得碰伤各部螺纹及圆柱表面。
（15）拆下角接触球轴承12和前支承套14。
以上各部件、零件拆卸后，应清洗及防锈处理，并妥善存放保管
CK7815型数控机床主轴部件结构
2.CK7815主轴传动部件的装配
（1） 前端三个角接触球轴承，应注意前面两个大口向外，朝向主轴前端，后一个大口向里（与前面两个相反方向）。
（2）后端圆柱滚子轴承的径向间隙由螺母3和螺母7调整。
（3）为保证主轴脉冲发生器与主轴转动的同步精度，同步带的张紧力应合理。
二、CK630数控车床主轴箱的拆装
1.CK630数控车床主轴箱拆卸
（1）先在主轴箱里断开主轴齿轮与编码器和润滑齿轮之间的传动连接齿轮。
（2）松掉连接卡盘箱体的螺钉，卸下过渡盘。
（3）卸掉紧固螺钉，旋转卸掉主轴法兰盘13。
（4）松掉螺钉，旋转卸掉前端面轴承挡圈12。
（5）旋转卸下圆螺母9和滚珠轴承挡圈10，退于主轴中间。
（6）旋钮卸下左端带轮螺母1。
（7）用木锤敲击卸下带轮2并拔掉连接键3。
（8）旋钮卸下密封圈4。
（9）卸掉主轴后端端盖与主轴箱连接的螺钉。
（10）用木锤或铜棒均匀敲击主轴右端，使主轴退出主轴箱配合，卸下主轴。
主轴箱及主轴结构立体图
2.CK630数控车床主轴传动装置的装配
（1）将圆柱滚子轴承从主轴后端用压入法装配在主轴上，并依次装配上挡圈和两个圆螺母。
（2）将齿轮与主轴的连接键安装到主轴轴槽上，键的斜度与轮毂槽的斜度一致，且两侧应留有一定的间隙。
（3）将齿轮装配在主轴上，并将推力球轴承和两边挡圈装配在主轴上，注意紧圈和松圈的区分，松圈与齿轮接触。
（4）将双列圆柱滚子轴承的外圈装在箱体上，并将主轴从主轴箱后端装入主轴箱，调整游隙。
（5）装上主轴后端端盖，并将圆锥滚子轴承从主轴后端装配在主轴上，注意安装的方向。
（6）将与后端端盖螺纹配合的圆锥滚子轴承的挡圈顺时针旋入后端端盖。
（7）将键安装在主轴的后端。
主轴装配图
（8）　用两个螺母拧紧，确定带轮的位置，完成主轴后端的装配。
（9）　用螺钉连接装上主轴前端的轴承端盖，并旋紧法兰盘，用夹紧件固定。
（10）　将三爪自定心卡盘与法兰盘连接，用紧固件夹紧。
（11）　调整位置，装上主轴箱里的编码器与润滑齿轮之间的传动齿轮，插上润滑油管，完成主轴箱的装配。
三、数控车床CK6136主轴装配工艺
数控车床CK6136主轴装配工艺
四、数控机床主轴部件装配精度检测
1.数控车床主轴部件旋转精度的影响因素
2.主轴部件精度的测量方法
轴向和径向跳动的检测项目和公差值
任务二 加工中心主传动装置的装配与调整
一.加工中心的主传动系统
1.加工中心对主传动系统的要求
(1)调速范围宽，可实现无级变速
(2)动力功率高和恒功率范围宽。
(3)控制功能的多样化
(4)主轴的旋转精度和运动精度高
(5)主轴的静刚度和抗振性较高
(6)主轴组件的耐磨性好、噪声低
2.电机的合理选用
直流主轴电动机特性曲线
二、加工中心的主轴组件
1．主轴及其支承
主轴支承安装时的主要精度指标：
（1）前支承轴承轴颈的同轴度公差约为5 μm。
（2）轴承轴颈需按轴承内孔“实际尺寸”配磨，且须保证配合过盈为1~5 μm。
（3）定位锥孔与轴承轴颈的同轴度要求为3~5 μm，与刀柄或车夹具定位圆锥面的接触面积不小于80％，且大端接触较好。
（4）装调心圆柱滚子轴承的1∶12锥面，与轴承内圈接触面积不小于85％。
2．自动夹紧机构
3．主轴的准停装置
（1）机械式准停控制
（2）电气式准停控制
任务实施
一、主轴的拆卸
（1）切断机床动力电源，拆下主轴前端盖、拆下主轴后端防护罩，拆下与主轴相连的气管油管。
（2）拆下液压缸及相连的油管。
（3）拆下套筒、垫圈、碟簧。
（4）拆下连接座螺钉及连接座。
（5）抽出主轴右端的轴向定位套。
（6）拆下主轴箱盖及凸轮两边的螺母。
（7）将主轴向左移出。
（8）拆卸凸轮，抽出主轴。
（9）拆卸前支撑主件。
（10）分解主轴刀具自动夹紧装置。
二、数控加工中心VMC600主轴组件装配
（1）检查主轴锥孔。用标准芯棒涂色检查，要求接触面积不低于75%。
（2）把零件迷宫套3/4、轴承5、隔套7/8、轴承9、隔套10、螺母11按前后顺序安装在主轴2上。
（3）把2组部件套入套筒24内。
（4）把轴承12、隔套13/14、轴承15、法兰盖17、隔套18按顺序装在主轴2上。
（5）把皮带盘19、隔套20、螺母21按顺序装上2。
（6）把拉爪26、拉杆27、碟形弹簧23、法兰盖22按顺序装入主轴2内。
（7）检查主轴精度
（8）把定位键1装上主轴2，把O形圈6、16装上主轴2。
三、加工中心主轴的润滑方式的选择及密封装置的安装
1．主轴的润滑
2．主轴的密封
角接触轴承油液润滑
油气润滑原理图
拓展知识
数控机床主轴调整注意事项：
数控机床主轴机械故障现象，原因及排除方法
六．课后作业
1.数控机床的主轴跳动超差原因有哪些？应如何调整？
2.测评数控机床主轴装配工艺方案、工具使用的正确性。
3.检测数控机床主轴部件安装的精度？
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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