高精度高转速电动磨头精度及功能修复研究

发表时间:2021/4/20   来源:《科学与技术》2021年1月第2期   作者:王森
[导读] 本文是对瑞士生产的高精度,高转速坐标磨 H35电动磨头维修工艺的分析
        王森
        中国航发西安动力控制科技有限公司   710077
        摘要:本文是对瑞士生产的高精度,高转速坐标磨 H35电动磨头维修工艺的分析。该机床与90年代投入使用至今,承担主要科研生产任务的加工。由于其高负荷工作造成主轴电动磨头精度下降,不能满足生产工艺要求。本文针对电动磨头修理工艺进行详细分析和阐述,制定一套安全标准的修理工艺,适用于各类电动磨头故障分析及修理。
        关键字:电动磨头,精度恢复,工艺设计。
        一:项目概况:电动磨头启动后主轴噪声大有异响,磨头精度严重损坏。主轴跳动为0.07mm。正常要求为0.002mm。
        二:概况分析:磨头主轴启动后噪声大有异响,精度超差,需要对磨头进行分解。对轴承进行检测,检查内部结构,并对其原理,功能进行分析,找出实际问题。
        三:技术难点:
        1:电动磨头转速高达每分钟70000/min,转精度要求为0.002mm。联系厂家答复为:需要更换新磨头,旧磨头不可修复。新磨头采购周期长,大概为半年左右,费用较高,后来联系电主轴维修企业,均表示对此项技术不熟悉,不能承担此项业务,最后在领导大力支持下,决定自行修理。
        2:由于厂家技术保密,对磨头机械结构图及其资料提供较少,对内部结构不太了解,需要自己重新摸索。
        3:电动磨头加工时转数高,对动平衡要求较高,维修时需要对其进行再次做动平衡。
4:磨头结构紧凑,恢复性修理和调试难度较大,好多部件拆卸需要自行设计工装夹具。四:磨头分解与维修工艺方案:
1:磨头电主轴轴分析:磨头参数:型号70HS,电主轴转数为4000--65000转每分钟。
当磨头开始旋转后,脉冲式润滑自动运行。制定磨头电主轴的维修方案及维修工艺,对主轴使用要求进行分析。使修复后电主轴性能和加工精度能达到出厂工艺等要求。
        2:磨头主轴的分解:
        (1)拆卸磨头后端端盖(如图1):          (2)磨头电主轴前端分解。
                                              1:拆卸电动磨头前端密封翻盖。(图2)

此端盖为主轴拉刀密封端盖,注意小密封圈。
2:拆卸主轴前端轴承预紧备帽。      3:从磨头外壳内取出磨头主轴转子。
        (2)磨头主轴转子拆卸工艺:因转子旋转精度高,动平衡要求较高,拆卸过程中不能有夹伤碰伤,因此,根据机械结构分析,需要做工装进行拆卸。
注意事项:主轴后端轴承预紧背帽为反螺纹,拆卸时要注意其方向。
1: 拆卸主轴后端预紧背帽。
2: 分解主轴后端轴承。
3: 分解主轴前段轴承。
4: 主轴前端轴承号为:7004C1/HCP4ADGA。数量:2个。
        主轴后端轴承号为:7005C1/HCP4ADGA。数量:2个。
        经检测,前后端轴承均不同程度损伤,不能满足精度要求需。需更换。
        (3)电主轴装配工艺及注意事项:
1:对其主轴转子进行动平衡检测,如图:
 

2:逐步对电主轴进行装配。
3:装配完成后对其进行精度检测,精度检测结果为0.0002mm。
        五:磨头润滑装置分析:
        对于脉冲润滑装置的驱动所用的压缩空气,通过过滤装置27.03.0又进行了一次过滤。当启动磨头,电磁阀1.04打开,使压缩空气通向压力调节阀1.06.0。磨头所需要的压缩空气压力通过调节法1.06.0来设定,可以通过压力表1.06.2读出压力。当启动了磨头,电磁阀1.04打开,使压缩空气通向压力调节阀1.05.0,磨头所需要的压缩空气压力可以通过压力调节阀1.05.0来设定。并且可以通过压力表1.05.2来读出压力,压缩空气通过混合器1.31流向魔头1.33压力开关1.09设定为1.5bar(22P.S.i)。监控电动磨头的润滑驱动,电磁阀1.25按设定时间周期性打开,然后定量分配给1.27.0脉冲润滑泵。通过流量计1.29到达混合器1.31。通过混合器润滑油通过压缩空气传动倒模头1.33,如下图:
        
        六:结束语:
        本文对高转速高精度坐标磨H35电主轴磨头的机械结构,性能,设计及润滑原理进行了详细的分析说明和总结。通过查阅资料将理论和实际相结合,增强了理论知识的同时工作能力有了较大提高。在实际工作中,通过对理论知识的提高,为以后工作提供了更加深刻的理论依据支持。对电动磨头的维修工艺进行总结,可应用到同类磨头主轴的维修中,也使在电动磨头修理这一领域得到了一个突破和提高,最后感谢团队的配合。                          
        
        参考文献
(1)数控机床维修与维护
(2)H35维修与保养手册
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