毕业论文文烟台工程程职业技技术学院院 数控控技术系系 系系 数控控设备应应用与维维护 专专业 083302 级毕业设计计（论文文）题 目目:数控控机床主主轴部件件及维护护姓名 学学号指导教师师（签名名）二年月月日烟台工程程职业技技术学院院毕业设设计（论论文)诚 信 承 诺诺 书本人慎重重承诺：我所撰写写的设计计（论文文） 数控机机床主轴轴部件及及其维护护维修 是在在老师的的指导下下自主完完成，没没有剽窃窃或抄袭袭他人的的论文或或成果。如如有剽窃窃、抄袭袭，本人人愿意为为由此引引起的后后果承担担相应责责任。毕业论文文（设计计）的研研究成果果归属学学校所有有。 学生(签名): 20110年 月月 日目 录录【摘要】4【前言】4一、数控控系统与与数控机机床技术术发展趋趋势5二、数控控机床主主轴结构构9（一）高高速加工工对机床床主轴的的要求9（二） 主轴的的结构设设计99三、 数数控机床床主轴的的故障分分析与维维修 122（一）开开机后短短时间加加工零件件尺寸有有偏差12（二）加加工过程程中主轴轴过热122（三）主主轴刀具具未到位位122（四）主主轴定位位精度不准准12（五）主主轴夹紧紧装置不不动作12（六）主主轴出现现异常噪噪音或振振动 133（七）主主轴的转转速达不不到预定定值133四、主轴轴的维护护的内容容114（一）主主轴的传传动14（一）主主轴的维维护155【致谢】177【结语】17【参考文文献】188数控机床床主轴部部件及维维护宋恒昌【摘要】：随着我我过国民民经济的的快速发发展,数数控机床床在国内内的应用用越来越越普遍,数控机机床作为为高效率率自动化化装备越越来越广广大应用用,数控控技术是是集计算算机技术术,自动动控制技技术,测测试控制制技术,机械知知道技术术为一体体的综合合性高新新技术,它将机机械装备备的功能能,可靠靠性,效效率,质质量及自自动化程程度等提提高到一一个新的的水平。数控机床床的组成成不见大大致可以以分为机机械和电电气两部部分,机机械部分分通常称称为机床床本体,它由对对主轴组组件的主主运动系系统,进进给系统统,支撑撑系统和和自动换换刀系统统组成。【关键词词】： 数控控车床、主主轴箱体体、主轴轴、主轴轴箱底座座、主轴轴故障、主主轴维修修、主轴轴保养、前言从20世世纪中叶叶数控技术术出现以以来，数数控机床床给机械械制造业业带来了了革命性性的变化化。数控控加工具具有如下下特点：加工柔柔性好，加加工精度度高，生生产率高高，减轻轻操作者者劳动强强度、改改善劳动动条件，有有利于生生产管理理的现代代化以及及经济效效益的提提高。数数控机床床是一种种高度机机电一体体化的产产品，适适用于加加工多品品种小批批量零件件、结构构较复杂杂、精度度要求较较高的零零件、需需要频繁繁改型的的零件、价价格昂贵贵不允许许报废的的关键零零件、要要求精密密复制的的零件、需需要缩短短生产周周期的急急需零件件以及要要求1000%检检验的零零件。数数控机床床的特点点及其应应用范围围使其成成为国民民经济和和国防建建设发展展的重要要装备。1983年，日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动数控铣床，前苏联将其用于制造核潜艇推进螺旋桨，由于加工精度提高，使得螺旋桨在水中转动时候噪声大为下降，以至于美国的声纳无法侦测到前苏联核潜艇的动向,苏军潜艇能很好的隐藏在海底下。该数控机床的销售，也使得苏联的装备制造业上了一个档次，时至今日，美军的声纳也难以监听到俄军的潜艇了。进入211世纪，我我国经济济与国际际全面接接轨，进进入了一一个蓬勃勃发展的的新时期期。机床床制造业业既面临临着机械械制造业业需求水水平提升升而引发发的制造造装备发发展的良良机，也也遭遇到到加入世世界贸易易组织后后激烈的的国际市市场竞争争的压力力，加速速推进数数控机床床的发展展是解决决机床制制造业持持续发展展的一个个关键。随随着制造造业对数数控机床床的大量量需求以以及计算算机技术术和现代代设计技技术的飞飞速进步步，数控控机床的的应用范范围还在在不断扩扩大，并并且不断断发展以以更适应应生产加加工的需需要。一、数控控系统与与数控机机床技术术发展趋趋势（一）高高速化随着汽车车、国防防、航空空、航天天等工业业的高速速发展以以及铝合合金等新新材料的的应用，对对数控机机床加工工的高速速化要求求越来越越高。（1）主主轴转速速：机床床采用电电主轴（内内装式主主轴电机机），主主轴最高高转速达达20000000r/mmin；（2）进进给率：在分辨辨率为00.011m时时，最大大进给率率达到2240mm/miin且可可获得复复杂型面面的精确确加工；（3）运运算速度度：微处处理器的的迅速发发展为数数控系统统向高速速、高精精度方向向发展提提供了保保障，开开发出CCPU已已发展到到32位位以及664位的的数控系系统，频频率提高高到几百百兆赫、上上千兆赫赫。由于于运算速速度的极极大提高高，使得得当分辨辨率为00.1m、00.011m时时仍能获获得高达达242400m/mmin的的进给速速度；（4）换换刀速度度：目前前国外先先进加工工中心的的刀具交交换时间间普遍已已在1ss左右，高高的已达达0.55s。德德国Chhiroon公司司将刀库库设计成成篮子样样式，以以主轴为为轴心，刀刀具在圆圆周布置置，其刀刀到刀的的换刀时时间仅00.9ss。（二）高高精度化化数控机床床精度的的要求现现在已经经不局限限于静态态的几何何精度，机机床的运运动精度度、热变变形以及及对振动动的监测测和补偿偿越来越越获得重重视。（1）提提高CNNC系统统控制精精度：采采用高速速插补技技术，以以微小程程序段实实现连续续进给，使使CNCC控制单单位精细细化，并并采用高高分辨率率位置检检测装置置，提高高位置检检测精度度（日本本已开发发装有1106脉脉冲/转转的内藏藏位置检检测器的的交流伺伺服电机机，其位位置检测测精度可可达到00.011m/脉冲），位位置伺服服系统采采用前馈馈控制与与非线性性控制等等方法；（2）采采用误差差补偿技技术：采采用反向向间隙补补偿、丝丝杆螺距距误差补补偿和刀刀具误差差补偿等等技术，对对设备的的热变形形误差和和空间误误差进行行综合补补偿。研研究结果果表明，综综合误差差补偿技技术的应应用可将将加工误误差减少少60%800%；（3）采采用网格格解码器器检查和和提高加加工中心心的运动动轨迹精精度，并并通过仿仿真预测测机床的的加工精精度，以以保证机机床的定定位精度度和重复复定位精精度，使使其性能能长期稳稳定，能能够在不不同运行行条件下下完成多多种加工工任务，并并保证零零件的加加工质量量。（三）功能复复合化复合机床床的含义义是指在在一台机机床上实实现或尽尽可能完完成从毛毛坯至成成品的多多种要素素加工。根根据其结结构特点点可分为为工艺复复合型和和工序复复合型两两类。工工艺复合合型机床床如镗铣铣钻复合合加加工中心心、车铣铣复合车削削中心、铣铣镗钻车车复合复合合加工中中心等；工序复复合型机机床如多多面多轴轴联动加加工的复复合机床床和双主主轴车削削中心等等。采用用复合机机床进行行加工，减减少了工工件装卸卸、更换换和调整整刀具的的辅助时时间以及及中间过过程中产产生的误误差，提提高了零零件加工工精度，缩缩短了产产品制造造周期，提提高了生生产效率率和制造造商的市市场反应应能力，相相对于传传统的工工序分散散的生产产方法具具有明显显的优势势。加工过程程的复合合化也导导致了机机床向模模块化、多多轴化发发展。德德国Inndexx公司最最新推出出的车削削加工中中心是模模块化结结构，该该加工中中心能够够完成车车削、铣铣削、钻钻削、滚滚齿、磨磨削、激激光热处处理等多多种工序序，可完完成复杂杂零件的的全部加加工。随随着现代代机械加加工要求求的不断断提高，大大量的多多轴联动动数控机机床越来来越受到到各大企企业的欢欢迎。在20005年中中国国际际机床展展览会（CCIMTT20005）上上，国内内外制造造商展出出了形式式各异的的多轴加加工机床床（包括括双主轴轴、双刀刀架、99轴控制制等）以以及可实实现45轴联联动的五五轴高速速门式加加工中心心、五轴轴联动高高速铣削削中心等等。（四）控控制智能能化随着人工工智能技技术的发发展，为为了满足足制造业业生产柔柔性化、制制造自动动化的发发展需求求，数控控机床的的智能化化程度在在不断提提高。具具体体现现在以下下几个方方面：（1）加加工过程程自适应应控制技技术：通通过监测测加工过过程中的的切削力力、主轴轴和进给给电机的的功率、电电流、电电压等信信息，利利用传统统的或现现代的算算法进行行识别，以以辩识出出刀具的的受力、磨磨损、破破损状态态及机床床加工的的稳定性性状态，并并根据这这些状态态实时调调整加工工参数（主主轴转速速、进给给速度）和和加工指指令，使使设备处处于最佳佳运行状状态，以以提高加加工精度度、降低低加工表表面粗糙糙度并提提高设备备运行的的安全性性；（2）加加工参数数的智能能优化与与选择：将工艺艺专家或或技师的的经验、零零件加工工的一般般与特殊殊规律，用用现代智智能方法法，构造造基于专专家系统统或基于于模型的的“加工工参数的的智能优优化与选选择器”，利利用它获获得优化化的加工工参数，从从而达到到提高编编程效率率和加工工工艺水水平、缩缩短生产产准备时时间的目目的；（3）智智能故障障自诊断断与自修修复技术术：根据据已有的的故障信信息，应应用现代代智能方方法实现现故障的的快速准准确定位位；（4）智智能故障障回放和和故障仿仿真技术术：能够够完整记记录系统统的各种种信息，对对数控机机床发生生的各种种错误和和事故进进行回放放和仿真真，用以以确定错错误引起起的原因因，找出出解决问问题的办办法，积积累生产产经验。（5）智智能化交交流伺服服驱动装装置：能能自动识识别