un600v主轴使用中的问题检测与排除
卧式加工中心UN-600V，是一种将机电新概念进行具体化的铝材加工机器，完全抛弃了加工中心的既成概念。它通过工作台转动（C轴）的极坐标方式，实现了在同级别机器中加工最大尺寸（Ф600×500mm）工件的目的。主轴对于机床来说是核心部位，主轴的好坏直接影响着加工工件的品质，其容易发生的异常有很多，如同轴度误差、热变形等，本文研究了主轴的拆解方法和步骤，制作了主轴分解手顺书和日常点检维护项目表，便于对其进行问题排除及定期维护，确保当设备出现故障时能够及时解决，保证产品质量和生产进度。除此以外，还制作了主轴的作业要领书和定期点检计划，方便以后遇到相同问题时有参考依据，还可以对人员进行培训。
目录
引言 1
一、UN600V主轴介绍 2
（一）UN600V加工中心介绍 2
（二）主轴的外形和功能 2
（三）主轴使用时的注意事项 3
（四）主轴动作 4
（五）主轴不良带来的影响 4
二、主轴问题检测 5
（一）零件现状把握 5
（二）主轴数据检测与分析 5
三、主轴问题排除 6
（一）瓣型夹爪排查 6
（二）主轴本体排除 7
四、UN600V定期点检维护 11
（一）定期点检维护的意义 11
（二）UN600V定期点检要领工作书 11
五、总结 12
参考文献 14
致 谢 15
引言
旋转机械在工作过程中高速运转，由于脏污、温度等其他因素的影响，会导致主轴工作状态的不稳定，从而影响产品的质量和设备的稳定性。主轴作为机床最为关键的部位，引起各个工业国家的重视。首先，对主轴的工作环境加以重视，建造干净恒温的工作环境；其次，是对主轴维护的快速发展。如果不能及时排除故障就会对生产带来负面影响，造成经济低下，提高了维护成本。因此，迫切需要快速发展设备诊断技术。
本课题来源于AW苏州汽车零部件有限公司，在UN600V机床主轴故障检修工作时，对主轴的检修过程和定期维护进行研究。UN600V立式加工中心用于汽车变速箱壳体的加工，其主轴好坏直接影响着变速箱的质量，也影 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
响着工人的生命安全，所以对主轴使用过程中的问题检测与排除具有非常重要的意义。
先前，UN600V机床主轴出现故障时，总要联系原厂商技术人员进行故障检修，费时费力还会影响到生产计划。如果能够自主检测和修理，不但降低成本，还不影响生产计划。因此，本文通过研究主轴故障检测与排除、定期点检项目的规划并制作相应的作业要领书，降低设备故障发生时的不良影响，防止故障的发生。
一、UN600V主轴介绍
（一）UN600V加工中心介绍
UN600V是山崎马扎克（MAZAK）有限公司的立式加工中心，如图11所示。该设备通过工作台转动（C轴）进行工作，而非常见的立柱或移动工作台结构的（X轴）加工方式。UN600V的轴由机械直线轴Y、Z与机械旋转轴C构成，不存在直线轴X。但基于NC的假想直线轴控制功能，创造了由直线机械轴Y与机械旋转轴C构成的假想平面XY，可以在加工过程中编制由X、Y、Z轴构成的程序。假想直线轴控制是由两个直线轴加一个旋转轴构成的，那么在XYZ这三个垂直相交的轴发出的指令，具有可在三维空间进行定位以及进行插补的功能。此加工中心加工的是变速箱的壳体部分，加工材质为铝质。UN600V不论是在精度还是在高速切削方面，该设备作为批量加工的机器具有高度可靠性，通过节省能源和润滑油降低了对环境的污染。
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图11 UN600V立式加工中心
UN600V主要加工的是变速箱的铝质壳体（如图12所示），主要加工的部位主要有螺纹孔、安装孔、平面水平度、case锁孔、完检锁孔、内径和端面等。
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图12工件加工位置图
（二）主轴的外形和功能
主轴的实物图及三视图如图13和图14所示。其通过将电动机内置于主轴内部直接驱动主轴，实现电动机主轴一体化的功能，可以通过改变输入电动机定子绕组的电流频率和励磁电压获得各种转速。由于电动机旋转磁场的方向取决于输入定子三项交流电的相序，所以改变电主轴输入电流的相序，便可以改变电主轴的旋转方向。主轴松开刀具是气缸动作，将拉刀杆下压，拉爪松开，从而实现松刀动作。主轴夹刀是通过拉刀杆上弹簧自身弹力将拉刀杆上提，拉爪夹紧，从而实现夹刀动作。
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图13主轴解刨图
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图14主轴端面图
（三）主轴使用时的注意事项
（1）在使主轴高速旋转时，务必使用高速旋转专用刀具，在没有刀具的状态下不要使主轴进行旋转。
（2）将高速旋转刀具的旋转平衡设于G2.5（平衡性的等级）以上。根据刀具质量等条件不同，所使用的主轴的旋转数取得平衡的条件也不同，如果更换刀具的刀尖（刀刃），需要在更换后维持旋转平衡。
（3）保证1刀刃的重量在100g以下，要确保刀具是取得平衡的刀具。刀具不平衡产生的非正常振动和不平衡负载可能引起主轴损坏，刀具的允许不平衡残差为5g.mm否则将可能导致死亡事故。
（4）由于高速旋转时刀具各零件会产生巨大离心力。如果刀具螺丝部位的拧紧力不足，将发生因离心力导致拧紧力降低的现象。同时，离心力累加会作用于被拧紧物体上，导致主轴和刀具发生破损等现象，甚至导致重大人员伤亡事故等。
（5）选择满足高速旋转规格的刀具和刀柄，不能在安装有通常刀具情况下进行高速旋转，否则会导致主轴的破损。
（6）空气压为0.4MPa（容许范围0.3MPa~0.4MPa）。如果在容许范围外，将会导致主轴破损。
（7）如果未能定期进行清扫，在未安装刀具或安装2面约束刀具意外的刀柄时所产生的垃圾会从缝隙进入，导致锥形部、端面部发生损伤，造成机械无法正常运转。因此，要对切削液罩内部，特别是主轴锥形部、端面部、刀库内部（刀袋、刀臂部分等）进行日常的切削清除。
（四）主轴动作
目录
引言 1
一、UN600V主轴介绍 2
（一）UN600V加工中心介绍 2
（二）主轴的外形和功能 2
（三）主轴使用时的注意事项 3
（四）主轴动作 4
（五）主轴不良带来的影响 4
二、主轴问题检测 5
（一）零件现状把握 5
（二）主轴数据检测与分析 5
三、主轴问题排除 6
（一）瓣型夹爪排查 6
（二）主轴本体排除 7
四、UN600V定期点检维护 11
（一）定期点检维护的意义 11
（二）UN600V定期点检要领工作书 11
五、总结 12
参考文献 14
致 谢 15
引言
旋转机械在工作过程中高速运转，由于脏污、温度等其他因素的影响，会导致主轴工作状态的不稳定，从而影响产品的质量和设备的稳定性。主轴作为机床最为关键的部位，引起各个工业国家的重视。首先，对主轴的工作环境加以重视，建造干净恒温的工作环境；其次，是对主轴维护的快速发展。如果不能及时排除故障就会对生产带来负面影响，造成经济低下，提高了维护成本。因此，迫切需要快速发展设备诊断技术。
本课题来源于AW苏州汽车零部件有限公司，在UN600V机床主轴故障检修工作时，对主轴的检修过程和定期维护进行研究。UN600V立式加工中心用于汽车变速箱壳体的加工，其主轴好坏直接影响着变速箱的质量，也影 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
响着工人的生命安全，所以对主轴使用过程中的问题检测与排除具有非常重要的意义。
先前，UN600V机床主轴出现故障时，总要联系原厂商技术人员进行故障检修，费时费力还会影响到生产计划。如果能够自主检测和修理，不但降低成本，还不影响生产计划。因此，本文通过研究主轴故障检测与排除、定期点检项目的规划并制作相应的作业要领书，降低设备故障发生时的不良影响，防止故障的发生。
一、UN600V主轴介绍
（一）UN600V加工中心介绍
UN600V是山崎马扎克（MAZAK）有限公司的立式加工中心，如图11所示。该设备通过工作台转动（C轴）进行工作，而非常见的立柱或移动工作台结构的（X轴）加工方式。UN600V的轴由机械直线轴Y、Z与机械旋转轴C构成，不存在直线轴X。但基于NC的假想直线轴控制功能，创造了由直线机械轴Y与机械旋转轴C构成的假想平面XY，可以在加工过程中编制由X、Y、Z轴构成的程序。假想直线轴控制是由两个直线轴加一个旋转轴构成的，那么在XYZ这三个垂直相交的轴发出的指令，具有可在三维空间进行定位以及进行插补的功能。此加工中心加工的是变速箱的壳体部分，加工材质为铝质。UN600V不论是在精度还是在高速切削方面，该设备作为批量加工的机器具有高度可靠性，通过节省能源和润滑油降低了对环境的污染。
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图11 UN600V立式加工中心
UN600V主要加工的是变速箱的铝质壳体（如图12所示），主要加工的部位主要有螺纹孔、安装孔、平面水平度、case锁孔、完检锁孔、内径和端面等。
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图12工件加工位置图
（二）主轴的外形和功能
主轴的实物图及三视图如图13和图14所示。其通过将电动机内置于主轴内部直接驱动主轴，实现电动机主轴一体化的功能，可以通过改变输入电动机定子绕组的电流频率和励磁电压获得各种转速。由于电动机旋转磁场的方向取决于输入定子三项交流电的相序，所以改变电主轴输入电流的相序，便可以改变电主轴的旋转方向。主轴松开刀具是气缸动作，将拉刀杆下压，拉爪松开，从而实现松刀动作。主轴夹刀是通过拉刀杆上弹簧自身弹力将拉刀杆上提，拉爪夹紧，从而实现夹刀动作。
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图13主轴解刨图
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图14主轴端面图
（三）主轴使用时的注意事项
（1）在使主轴高速旋转时，务必使用高速旋转专用刀具，在没有刀具的状态下不要使主轴进行旋转。
（2）将高速旋转刀具的旋转平衡设于G2.5（平衡性的等级）以上。根据刀具质量等条件不同，所使用的主轴的旋转数取得平衡的条件也不同，如果更换刀具的刀尖（刀刃），需要在更换后维持旋转平衡。
（3）保证1刀刃的重量在100g以下，要确保刀具是取得平衡的刀具。刀具不平衡产生的非正常振动和不平衡负载可能引起主轴损坏，刀具的允许不平衡残差为5g.mm否则将可能导致死亡事故。
（4）由于高速旋转时刀具各零件会产生巨大离心力。如果刀具螺丝部位的拧紧力不足，将发生因离心力导致拧紧力降低的现象。同时，离心力累加会作用于被拧紧物体上，导致主轴和刀具发生破损等现象，甚至导致重大人员伤亡事故等。
（5）选择满足高速旋转规格的刀具和刀柄，不能在安装有通常刀具情况下进行高速旋转，否则会导致主轴的破损。
（6）空气压为0.4MPa（容许范围0.3MPa~0.4MPa）。如果在容许范围外，将会导致主轴破损。
（7）如果未能定期进行清扫，在未安装刀具或安装2面约束刀具意外的刀柄时所产生的垃圾会从缝隙进入，导致锥形部、端面部发生损伤，造成机械无法正常运转。因此，要对切削液罩内部，特别是主轴锥形部、端面部、刀库内部（刀袋、刀臂部分等）进行日常的切削清除。
（四）主轴动作
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