主軸

加工[1-3]。主軸箱作為臥式加工中心的主要部件之一,安裝有刀具和主傳動(dòng)系統(tǒng),其性能直接影響臥式加工中心的加工精度和使用性能。目前,在機(jī)床主軸箱結(jié)構(gòu)及性能的研究中,針對(duì)立式加工中心主軸箱的研究較多,對(duì)于臥式加工中心主軸箱的研究則相對(duì)較少。謝軍等[4]、石云等[5]、羅生梅等[6]對(duì)立式加工中心主軸箱靜動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了研究,并通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化方法,達(dá)到了各自的優(yōu)化目標(biāo)。陶濤等[7]對(duì)立式加工中心主軸箱采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與灰色關(guān)聯(lián)分析相結(jié)合的方法,進(jìn)行輕量化和熱態(tài)特性

使用，使用至今對(duì)主軸部件進(jìn)行過(guò)一次大修改造。該設(shè)備主要應(yīng)用于鋁及鋁合金材料的型材或者平板焊接，焊接鋁及鋁合金材料的焊接厚度范圍可以達(dá)到2.5～8 mm，公司應(yīng)用此設(shè)備焊接鋁合金車(chē)體的側(cè)墻工件，設(shè)備X 軸最大行程10 m，Y 軸最大行程2.5 m，側(cè)墻工件的最大焊縫長(zhǎng)度約8000 mm，最大寬度2200 mm。攪拌摩擦焊設(shè)備主要由床身、立柱、橫梁、工作臺(tái)、橫滑板、垂滑板、主軸頭（包含主軸與主軸套筒）、電控系統(tǒng)、操作臺(tái)等部分組成。2 主軸銹蝕現(xiàn)象設(shè)備在焊接過(guò)程

0）立式加工中心主軸部件是機(jī)床的核心部件之一，直接決定機(jī)床的技術(shù)水平和加工精度。經(jīng)多年研究，目前已開(kāi)發(fā)了多種型號(hào)的數(shù)控機(jī)床，其中主軸是核心研發(fā)部件之一。原先的傳統(tǒng)立式加工中心機(jī)床主軸部件，軸承采用剛性預(yù)壓或彈性預(yù)壓技術(shù)。主軸工作一段時(shí)間后，溫度升高產(chǎn)生熱脹冷縮，主軸軸承預(yù)壓力減少或消失，導(dǎo)致主軸部件的精度發(fā)生改變，直接影響加工精度。為了解決上述問(wèn)題，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的研究與實(shí)踐，設(shè)計(jì)了一種剛?cè)釓?fù)合預(yù)壓技術(shù)的主軸部件，解決了主軸軸承預(yù)壓力減少或消失的問(wèn)題，使機(jī)床

裝葉輪過(guò)程中造成主軸彈性彎曲后進(jìn)行熱應(yīng)力釋放的校直方法。不適用于轉(zhuǎn)子在裝配過(guò)程中受到非正常外力所造成的主軸塑性變形引起的彎曲。2 葉輪熱裝原理葉輪與主軸為過(guò)盈配合，利用熱脹冷縮的原理，采用加熱葉輪的方法對(duì)葉輪與主軸裝配。葉輪加熱后其內(nèi)孔尺寸大于主軸軸頸尺寸并且產(chǎn)生一定的裝配間隙這樣才能使葉輪順利裝配。葉輪裝配完成后溫度在逐漸冷卻過(guò)程中，葉輪與主軸之間間隙逐漸縮小，直到常溫后與主軸達(dá)到過(guò)盈配合。3 主軸彎曲3.1 主軸是否彎曲的判定裝配后的葉輪冷卻到常溫后，

。在礦用提升機(jī)中主軸是核心元件，可是由于井下工況環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，往往出現(xiàn)超負(fù)荷工作的情況，當(dāng)提升機(jī)處于高度工作時(shí)，將導(dǎo)致主軸發(fā)生變形，同時(shí)出現(xiàn)磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象，大大降低了提升機(jī)的工作效率。為此需要對(duì)主軸的結(jié)構(gòu)性進(jìn)行探究。以同家梁礦為例對(duì)主軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真，從而可以找到主軸中存在的問(wèn)題，進(jìn)而可以優(yōu)化主軸結(jié)構(gòu)。2.提升機(jī)該礦所選用的提升機(jī)包括如下幾個(gè)方面的結(jié)構(gòu)：第一，電機(jī)；第二，主軸；第三，天輪；第四，鋼絲繩；第五，提升容器；第六，井架；第七，控制系統(tǒng)等。通常情況

技術(shù)的發(fā)展，采用主軸電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸合二為一的數(shù)控機(jī)床電主軸應(yīng)運(yùn)而生，它使主軸單元向高速、高效、高精度加工邁出了可喜的一步。目前，在以銑床為主的數(shù)控加工機(jī)床中，每分鐘數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)的高速主軸已被廣泛利用，更有高達(dá)1 000 000 r/min以上乃至更高轉(zhuǎn)速的高速主軸[1?4]。超高速主軸產(chǎn)品裝備帶動(dòng)了數(shù)控機(jī)床的高速化，同時(shí)由于工作中機(jī)動(dòng)載荷復(fù)雜，且主軸上不可避免地存在較小的不平衡量，使主軸產(chǎn)生振動(dòng)從而導(dǎo)致主軸發(fā)生變形，易造成軸承發(fā)生破壞。因此，電主軸是研究數(shù)控機(jī)

的雙饋型風(fēng)電機(jī)組主軸系統(tǒng)，其故障主要原因是主軸軸承損壞，主軸系統(tǒng)返回生產(chǎn)基地后，需要對(duì)其拆解、返修、再利用，從而降低費(fèi)用，而主軸系統(tǒng)存在兩處過(guò)渡配合，是拆解的難點(diǎn)，從兩處難點(diǎn)著手，提出返修方案，通過(guò)理論計(jì)算得出拔出物理數(shù)值要求，并通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)方案的可行性。1 主軸系統(tǒng)主軸系統(tǒng)主要包含主軸、主軸軸承、油封、主軸軸承座等，其中油封、主軸軸承座是拆解的難點(diǎn)，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。2 返修難點(diǎn)主軸系統(tǒng)中，油封與主軸軸承座裝配時(shí)采用熱套的方法，裝配后，由于可能存在的過(guò)盈量會(huì)帶

和一個(gè)數(shù)字或模擬主軸控制[1]302-303。在西門(mén)子802D系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床上，主軸控制PLC編程處理的信號(hào)主要有CNC軸控制信號(hào)、通道輔助功能控制信號(hào)及機(jī)床側(cè)的I/O信號(hào)[2]205-207；在PLC程序編制時(shí)還涉及機(jī)床操作面板信號(hào)、主軸運(yùn)動(dòng)方向信號(hào)等，可基于西門(mén)子公司的子程序庫(kù)進(jìn)行修改使用[3]57-58。由于模擬量主軸在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用較多，所以本文主要介紹模擬量主軸控制系統(tǒng)的PLC編程及調(diào)試方法。二、西門(mén)子802D系統(tǒng)模擬主軸電氣連接西門(mén)子802

率等方向發(fā)展，對(duì)主軸的轉(zhuǎn)速要求越來(lái)越高。但機(jī)床主軸組件在設(shè)計(jì)、制造和裝配過(guò)程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生由結(jié)構(gòu)、材質(zhì)及裝配等原因引起的重心偏離旋轉(zhuǎn)中心的現(xiàn)象，使機(jī)床產(chǎn)生振動(dòng)、噪音軸承發(fā)熱等，轉(zhuǎn)速越高不平衡引起的振動(dòng)越劇烈。由于受到制造工藝、裝配質(zhì)量、單件質(zhì)量和零件形狀不對(duì)稱等影響，主軸在整體裝配后旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)重心偏離主軸中心旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象即所謂主軸旋轉(zhuǎn)不平衡。主軸旋轉(zhuǎn)不平衡會(huì)使主軸產(chǎn)生振動(dòng)并產(chǎn)生噪聲和發(fā)熱。通過(guò)對(duì)主軸進(jìn)行動(dòng)平衡校核能有效的減小主軸、軸承的振動(dòng)，從而達(dá)到降

成，常見(jiàn)形式為單主軸加刀庫(kù)換刀的結(jié)構(gòu)。而大批量生產(chǎn)簡(jiǎn)單零件時(shí)，常采用鉆、銑工序分離的方式加工。此次介紹的鉆銑復(fù)合加工主軸箱結(jié)構(gòu)則是集鉆功能和銑功能于一體的主軸箱，它實(shí)現(xiàn)了工序集中的同時(shí)，省去了刀庫(kù)頻繁換刀的輔助時(shí)間，保證了精度及提高了加工效率，降低了加工成本，尤其適用于批量生產(chǎn)。1 實(shí)施方式和結(jié)構(gòu)介紹電機(jī)安裝于主軸箱上，電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)銑主軸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)銑功能；主軸箱側(cè)面安裝拖板、夾持座和鉆主軸，通過(guò)油缸和電控實(shí)現(xiàn)鉆功能。下面來(lái)分別詳細(xì)介紹該鉆銑復(fù)合加工主軸

000）1 引言主軸外部設(shè)定型定向是FANUC 0I系列的標(biāo)配功能，在FANUC 0i全系列均可實(shí)現(xiàn)。但其參數(shù)設(shè)置上有一定技巧，利用控制單元實(shí)現(xiàn)主軸定向只有在連接串行主軸并1:1安裝或安裝主軸外編碼器或安裝外部定向開(kāi)關(guān)的情況下才能實(shí)現(xiàn)。本文以我廠機(jī)床SUC8114S/1為例，介紹一下主軸外部設(shè)定型定向梯形圖的編制及說(shuō)明、參數(shù)的設(shè)置及調(diào)整。2 主軸外部設(shè)定型定向梯形圖的編制（1）主軸外部設(shè)定型定向指令及反饋信號(hào)主軸外部設(shè)定型定向指令信號(hào)G70.6。主軸外部設(shè)

份有限公司)旋轉(zhuǎn)主軸在承受一定內(nèi)壓時(shí)的強(qiáng)度校核計(jì)算*張曉偉 李慧燕 劉菲菲 倪春林 李得龍 邵立承(山東天力能源股份有限公司)對(duì)于同時(shí)承受疲勞破壞與內(nèi)壓破壞的旋轉(zhuǎn)主軸，首先假定主軸軸管名義壁厚，然后確定承受內(nèi)壓時(shí)的計(jì)算壁厚，按照矢量差關(guān)系計(jì)算出主軸在承受彎、扭矩作用下的計(jì)算壁厚，并以此計(jì)算壁厚和彎、扭矩合成的當(dāng)量彎矩為依據(jù)得出計(jì)算應(yīng)力，進(jìn)而與一定材料、一定溫度下的主軸許用疲勞強(qiáng)度做比較，最終確定假定壁厚的合適性，完成旋轉(zhuǎn)主軸承受一定內(nèi)壓時(shí)的強(qiáng)度校核計(jì)算。干

K 828D模擬主軸功能用于C5225立車(chē)張朝陽(yáng)1，申明付1，耿玲2，王周2，許淵2（1.洛陽(yáng)中重設(shè)備工程工具有限責(zé)任公司，河南洛陽(yáng)4710002.中信重工機(jī)械股份有限公司，河南洛陽(yáng)471000）SINUMERIK 828D可以利用系統(tǒng)面板后X252口產(chǎn)生的模擬給定信號(hào)連接模擬主軸。828D數(shù)控系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)模擬主軸的運(yùn)動(dòng)控制功能，還可以實(shí)現(xiàn)模擬主軸的擋位顯示功能和變擋控制功能。SINUMERIK 828D；模擬主軸；C5225立式車(chē)床0 前言公司的C52

42）臥式銑鏜床主軸組的三種結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)王一楠（沈陽(yáng)機(jī)床股份有限公司中捷立加分公司，遼寧沈陽(yáng)110142）介紹了目前臥式銑鏜床的三種主軸結(jié)構(gòu)型式，對(duì)一層、二層、三層主軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)地闡述，并結(jié)合圖片和實(shí)際使用效果總結(jié)了各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，為今后臥式銑鏜床的設(shè)計(jì)提供參考。臥式銑鏜床；主軸結(jié)構(gòu)；優(yōu)缺點(diǎn)主軸組是機(jī)床的最為重要部件之一。在普通數(shù)顯臥式銑鏜床的設(shè)計(jì)中，主軸組結(jié)構(gòu)同樣占據(jù)著極其重要的地位，銑鏜床需要通過(guò)鏜桿來(lái)裝夾各種的刀具與平旋盤(pán)等附件來(lái)完成切削加工工

際，詳細(xì)闡述了多主軸控制，主軸自動(dòng)換檔調(diào)試的過(guò)程和步驟行了討論，其電氣調(diào)試步驟和方法可適用于各類數(shù)控機(jī)床的調(diào)試。關(guān)鍵詞：FANUC 0i系統(tǒng)；電氣調(diào)試；多軸控制1.控制方式多主軸控制方式分為兩種，A型只允許第一主軸使用SIND功能（用PMC控制主軸電機(jī)速度）；B型允許SIND功能分別用于多個(gè)主軸。（1）基本控制（A型和B型通用）S碼作為速度指令送至由主軸選擇信號(hào)選定的主軸，每個(gè)主軸以指定速度旋轉(zhuǎn)。如果一個(gè)主軸對(duì)應(yīng)的主軸選擇信號(hào)沒(méi)有接通，它以之前的速度繼續(xù)旋

000）數(shù)控機(jī)床主軸系統(tǒng)故障診斷與維修◎蔣培軍 雷楠南（三門(mén)峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，河南 三門(mén)峽 472000）主要研究了FANUC0i mate MD系統(tǒng)模擬主軸及串行主軸控制方式，并根據(jù)不同的主軸控制方式介紹了主軸故障維修的流程及方法。列舉了主軸常見(jiàn)故障及可能原因，針對(duì)每種故障原因提供了檢查方法及故障排除措施。模擬主軸；串行主軸；故障；維修FANUC數(shù)控系統(tǒng)主軸控制方式主要有模擬量控制與串行控制兩種。如經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床主軸控制通常采用變頻調(diào)速控制；

基于API主軸熱變形補(bǔ)償建模及應(yīng)用針對(duì)數(shù)控機(jī)床主軸熱變形，會(huì)對(duì)加工精度造成影響，本文提出通過(guò)API主軸熱變形分析儀對(duì)機(jī)床主軸熱變形進(jìn)行測(cè)量分析，通過(guò)熱變形建模軟件建立數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，取得了較好效果。目前，隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速有了較大程度的提升。目前24000r/min轉(zhuǎn)速以上的機(jī)械式主軸已經(jīng)大量應(yīng)用在鉆削中心等新型數(shù)控機(jī)床上。隨著機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的提升，以及新型行業(yè)加工零件的需求，主軸熱變形引起的刀具與工件之間的定位誤

切削，機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)主軸運(yùn)動(dòng)多采取齒輪換擋的方式，主軸高擋時(shí)齒輪減速比小、轉(zhuǎn)速高、切削扭矩??；主軸低擋時(shí)齒輪減速比大、轉(zhuǎn)速低、切削扭矩大。目前機(jī)床行業(yè)普遍采用雙速齒輪箱實(shí)現(xiàn)主軸高、低換擋功能，為換擋順暢，換擋過(guò)程中主軸必須同時(shí)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（也稱主軸擺動(dòng)）便于齒輪嚙合。為此，很多數(shù)控系統(tǒng)有專門(mén)的參數(shù)來(lái)設(shè)置“主軸擺動(dòng)”、“主軸擺動(dòng)”方向和時(shí)間。FIDIA C1數(shù)控系統(tǒng)沒(méi)有專門(mén)功能實(shí)施主軸擺動(dòng)，以下介紹利用PLC程序修改FIDIA C1數(shù)控系統(tǒng)主軸參數(shù)，實(shí)現(xiàn)“主軸擺動(dòng)

轉(zhuǎn)工作臺(tái)作為第二主軸，此項(xiàng)控制采用了數(shù)控系統(tǒng)多主軸控制技術(shù)。該機(jī)型(XCM1600 型)配置FANUC 31i-B5 數(shù)控系統(tǒng)，直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)采用DiS5000/50 同步內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)從FANUC 多主軸控制技術(shù)應(yīng)用分析、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、PLC 控制程序設(shè)計(jì)、應(yīng)用實(shí)例等內(nèi)容進(jìn)行闡述，不對(duì)之處敬請(qǐng)指正。1 FANUC 多主軸控制技術(shù)應(yīng)用分析FANUC 系統(tǒng)對(duì)多主軸控制有3 種技術(shù)方案:方案1:SIND(基于PMC 的主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制)功能只限于在第1 主軸上可以

性的方向發(fā)展，對(duì)主軸的技術(shù)要求越來(lái)越高，目前主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)上萬(wàn)轉(zhuǎn)每分、精度也達(dá)到了微米級(jí)。因此主軸系統(tǒng)的熱特性對(duì)加工中心機(jī)床的工作可靠性和精度保持性起著至關(guān)重要的作用。主軸在工作時(shí)其前后支撐軸承的旋轉(zhuǎn)摩擦熱是主軸系統(tǒng)的主要發(fā)熱源，因此通過(guò)測(cè)定主軸前后支撐軸承的旋轉(zhuǎn)摩擦熱，繪制出主軸軸承處的溫升曲線圖是判定主軸質(zhì)量的有效方法之一。1 主軸溫升分析主軸系統(tǒng)的溫升主要來(lái)自于主軸前后支撐軸承的摩擦熱，軸承部位的溫升狀況直接反映了主軸的熱特性，因此通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置采集前后

的精度取決于它的主軸結(jié)構(gòu)，其主軸是由浸在油中的6片瓦支撐的，當(dāng)保養(yǎng)工作做得好的話，只需定時(shí)調(diào)整瓦與主軸的間隙即可使主軸長(zhǎng)時(shí)間工作而不需要大修，延長(zhǎng)維修周期，確保良好的經(jīng)濟(jì)效益。瓦浸在油中可以保證良好的潤(rùn)滑和維持瓦溫度的穩(wěn)定，有利于主軸的平穩(wěn)運(yùn)行，對(duì)于保證高精度的工件加工起到至關(guān)重要的作用。但是如果長(zhǎng)時(shí)間不換油，由于溫度使得潤(rùn)滑油變質(zhì)，或是潤(rùn)滑油污染、缺油等原因，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)使主軸上磨出溝槽及表面龜裂而報(bào)廢，當(dāng)主軸上磨出淺的溝槽如果溝槽深不大于0.2 mm左右

1101421 主軸準(zhǔn)停的梯形圖1）主軸準(zhǔn)停的相關(guān)信號(hào)G70.6：主軸準(zhǔn)?？刂菩盘?hào)。F45.7：主軸準(zhǔn)停完成信號(hào)。SH00A-SH11A（G78，G79.0-G79.3）：主軸定向停止位置外部設(shè)定信號(hào)2）主軸準(zhǔn)?；咎菪螆D圖1 主軸準(zhǔn)?；咎輬D圖1中，M19為主軸定向請(qǐng)求指令，F(xiàn)7.0為M指令選通信號(hào)，G4.3為M指令應(yīng)答信號(hào)；G70.4為主軸正轉(zhuǎn)信號(hào)；G70.5為主軸反轉(zhuǎn)信號(hào)；F1.1為復(fù)位信號(hào)，G8.4為急停信號(hào)。在主軸準(zhǔn)停正確完成后，因?yàn)橛蠫70.6

ch的數(shù)控插齒機(jī)主軸分析楊世成1，王海文2，郭 衛(wèi)2(1.張家口職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北張家口075051;2.西安科技大學(xué)，陜西西安710054)采用ANSYY Workbench對(duì)數(shù)控插齒機(jī)主軸進(jìn)行有限元分析。在軟件DM中建立主軸模型，利用軟件的自動(dòng)劃分網(wǎng)格技術(shù)劃分網(wǎng)格，并施加載荷和約束、求解;利用輸出的主軸的正應(yīng)力曲線、主軸總變形和主軸在Y方向的變形曲線對(duì)主軸性能進(jìn)行分析。ANSYS;插齒機(jī);主軸引 言數(shù)控插齒機(jī)是加工齒輪的重要工藝裝備，在加工內(nèi)齒圈、多聯(lián)