加工中心主轴装配过程 (3)
实训报告之数控机床装配工艺流程
目录前言 (1)第1章实习公司简介 (2)第2章数控机床的组成 (4)第3章确定数控机床的装配工艺流程 (7)3.1 装配工艺方法 (7)3.2装配规程内容 (7)3.3装配注意事项 (8)第4章装配流程 (10)4.1装配总流程 (10)4.2数控机床的部装 (11)第5章数控车床的安装与调试 (15)5.1基础施工及机床就位与组装 (15)5.2数控系统的连接与调试 (16)第6章试车调整 (18)第7章附件 (20)第8章小结 (23)第9章参考文献 (25)前言从本质上说，数控机床和普通机床一样，也是一种经过切削将金属材料加工成各种不同形状零件的设备。
早期的数控机床，包括目前部分改造、改装的数控机床，大都是在普通机床的基础上，通过对进给系统的革新、改造而成的。
因此，在许多场合，普通机床的构成模式、零部件的设计计算方法仍然适用于数控机床。
随着数控技术（包括伺服驱动、主轴驱动）的迅速发展，为了适应现代制造业对生产效率、加工精度、安全环保等方面越来越高的要求，现代数控机床的机械结构已经从初期对普通机床的局部改造，逐步发展形成了自己独特的结构。
特别是随着电主轴、直线电动机等新技术、新产品在数控机床上的推广应用，部分机械结构日趋简化，新的结构、功能部件不断涌现，数控机床的机械机构正在发生重大的变化，虚拟轴机床的出现和实用化，使传统的机床结构面临着更严峻的挑战。
数控机床的装配从一定程度上决定了数控机床的加工精度，因此装配在数控机床的制造流程中占着很重的分量。
数控机床也正朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。
高性能：随着数控系统集成度的增强，数控机床也实现多台集中控制，甚至远距离遥控。
高精度：数控机床本身的精度和加工件的精度越来越高，而精度的保持性要好。
高速度：数控机床各轴运行的速度将大大加快。
高柔性：数控机床的柔性化将向自动化程度更高的方向发展，将管理、物流及各相应辅机集成柔性制造系统。
立式加工中心机型装配过程卡
数控机床装调过程检查卡产品型号:TOM 850A 加工中心产品编号: ________________________ 用户: __________________________ 项目负责人： ____________________ 项目实施人: _______________________ 检验: ____________________________期:年月日〜年月日说明：1. 本检查卡应挂在机床上，为控制机床装配调试质量之用，主要由各操作人员记录。
施工中有与要求不符的项目则停止施工，并向生产技术部汇报。
2. 所有项目都应如实填写，不许空白，有数据反映的请填写实测数据，不能用数据反映的请填写检查结果。
3. 本检查卡中检查人的填写由作业组互检时自行填写，检验员的填写由生产技术部负责检验后填写。
4. 本卡填写完毕后交生产技术部存档。
施工过程中必须执行的环节1、非零件加工的情况下（包括空运行），往主轴上装、拆刀柄及机床运行时必须在工作台上垫好大于10mm木板后进行，以免损坏工作台。
注意：每天必备的扫尾工作1.每天施工结束后，清理、清扫工作区；工具、量具、零件等不要放在机床上的任何部位。
2.如机床的导轨防护尚未安装，X、Y、Z三轴导轨用抹布擦干净并均匀抹上清洁的润滑油。
3.工作台面用抹布擦干净并均匀抹上清洁的润滑油，用新的完好的中性纸盖好。
4.工作台、主轴箱、中拖板必须停在各坐标轴中间位置，主轴上不能装有刀具，检具。
5.关闭机床电源和总电源。
6.关闭防护门、窗光机的装卸及清洗1. 机床卸车:2. 机床就位:3. ★检查机床:机床卸车时，操作者应按起重机吊装安全操作规程操作；有冋题需向生产技术部部长汇报4. 机床清理光机的检查1、主轴法兰与箱体联接螺钉应牢靠。
□2、各轴压板螺钉应拧紧。
□3、各轴塞铁上所有相关螺钉，螺帽应拧紧。
□4、丝杆主轴承，辅助轴承安装方向应正确。
□5、丝杆螺母副固定螺丝应拧紧。
主轴组件
加工中心主轴组件分析报告一、主轴组件概述1.主轴组件定义加工中心主传动系统是由主轴电动机、主轴传动系统以及主轴组件组成，而主轴组件是加工中心的主传动部分的主要组成部分，在机床上，主轴主要作用是夹持工件或刀具旋转，提供足够的驱动功率或输出转矩，能在整个速度范围内提供切削所需功率和转矩，以满足机床强力切削时的要求，直接参加表面成形运动。
（应附图）主轴被比喻为“机床的心脏”，这是再恰当不过了，人们期望它输出更高的转速、更大的扭矩、更强劲的功率、更小的主轴跳动、更低的磨损率、更少的故障及更低的价格。
目前国内机床主轴的水平还未满足用户的要求。
2.国内外主轴现状比较在国外，主轴单元的设计大多是可以公开的，一些大轴承公司甚至公开出版书籍，教人们如何设计适合的主轴单元具体到使用什么轴承、轴承的精度等级、相应的配合公差、形位公差、主轴单元可以达到的精度、润滑方式、润滑油、密封方法、动平衡精度等,有的公司还会介绍如何装配，应在什么环境下装配等。
设计可以公开，但加工工艺就很少见诸文献。
大多数公司对工艺都严守秘密，好多出国考察的人士就反映主轴单元零件的精加工场所，甚至装配场所几乎都不允许参观。
因此很难叙述目前国外的工艺水平，只能从一些间接的现象来评估。
例如有时我们采用相同的设计、相同的材料、用同一轴承公司的型号、精度等级相同的轴承，而做不出相同精度或相同速度的主轴单元来。
对铣削加工中心，主轴跳动在1um已经是国内用户购买高精度机床的一个标淮，这对于国外的机床来说，也已经是一个非常普通的参数，甚至于价位很低的机床，反观我们国内的情况，还没有哪个厂家明确地在产品样本上标明主轴跳动为lum，而实际的情况更糟糕，机床的主轴指标往往是5um。
情况为什么会是这样呢?原因主要的还是主轴的结构设计、加工工艺、热处理工艺、装配工艺的问题。
这个也是以后开发主轴的技术难点。
此处至少应就主轴类技术指标、材料及热处理的差距列表，差距比较是表现技术水平高低的重要形式，必须有数据，国外在主轴方面的发展方向是什么，必须在文中有回答（并提供一些参考资料作为支持）二主轴组件的分类、功能、性能要求以下以铣加工中心作为例子介绍（1）主轴组件的分类：皮带式主轴、直结式主轴、内藏式主轴（电主轴）（应附图）三类主轴使用环境：皮带式主轴广泛用于小型机床上，并能满足机床对转矩特性的要求；直结式主轴虽然简化了主轴结构，有效地提高了主轴刚度，但主轴输出转矩小，电动机发热对主轴精度影响大；内藏式主轴是集皮带式主轴和直结式主轴优点，具有高速度，高精度，以及良好的稳定性能等多项优点，广泛用于数控钻铣设备，精密雕刻、雕铣、木工机械、精密磨床及其他数控高速机械。
加工中心主轴课程设计
加工中心主轴课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解加工中心主轴的基本结构及其功能，掌握主轴的分类和特点。
2. 学生能够掌握加工中心主轴的转速、进给速度与切削用量的关系，并运用相关公式进行计算。
3. 学生能够了解加工中心主轴的常见故障及其原因，并提出相应的解决方法。
技能目标：1. 学生能够独立操作加工中心主轴，完成简单的加工任务。
2. 学生能够运用所学知识，对加工中心主轴的故障进行排查和处理。
3. 学生能够运用加工中心主轴进行实际加工，提高加工质量和效率。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对加工中心主轴操作的严谨态度，强调安全生产意识。
2. 增强学生对机械制造行业的热爱，激发他们学习专业技能的兴趣。
3. 培养学生团队合作精神，提高他们解决实际问题的能力。
课程性质：本课程为专业课，旨在帮助学生掌握加工中心主轴的相关知识，提高实际操作能力。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识和加工技能，具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求：结合课程性质、学生特点，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
同时，注重培养学生的安全意识和团队协作能力，为将来的职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 加工中心主轴的结构与功能：讲解主轴的组成部分、工作原理及各部分功能，结合教材第3章第2节内容。
2. 主轴的分类及特点：介绍不同类型的主轴及其适用范围，对比分析各种主轴的特点，参考教材第3章第3节。
3. 主轴转速、进给速度与切削用量：讲解三者之间的关系，教授相关计算公式，结合教材第4章第1节。
4. 主轴的故障与维修：分析主轴常见故障的原因，介绍故障排查方法及维修技巧，参照教材第5章第2节。
5. 主轴操作与加工实践：指导学生独立操作加工中心主轴，完成简单的加工任务，巩固所学知识，结合教材第6章。
教学进度安排：1. 第1周：加工中心主轴结构与功能（2课时）2. 第2周：主轴分类及特点（2课时）3. 第3周：主轴转速、进给速度与切削用量（2课时）4. 第4周：主轴故障与维修（2课时）5. 第5周：主轴操作与加工实践（4课时）教学内容科学系统，注重理论与实践相结合，旨在帮助学生全面掌握加工中心主轴的相关知识，提高实际操作能力。
加工中心主轴装配过程
加工中心主轴装配过程首先，在进行主轴装配之前，需要准备好主轴所需的各种零部件。
这些零部件包括主轴轴承、主轴套、主轴管、主轴法兰、主轴鱼雷座等。
这些零部件通常是通过零部件供应商采购，并按照装配顺序进行分类和存放，以便后续装配使用。
接下来，开始主轴装配的第一步是检查主轴零部件的质量。
通过检查零部件的外观和尺寸，以确保零部件的质量达到要求。
如果发现有损坏或不合格的零部件，需要将其进行更换或修复。
然后，开始进行主轴的装配。
首先，将主轴轴承和主轴套进行配对，并用合适的工具将轴承安装到主轴套上。
在此过程中，需要确保轴承和轴套之间的配对与工艺要求一致，并采取适当的措施，如加热或冷却等，以确保装配过程顺利进行。
装配好主轴轴承后，将主轴套与主轴管进行组合。
这一过程需要精确的对位和配合，以确保主轴能够顺利旋转，并保持良好的精度。
在组合过程中，需要使用合适的工具和测量设备，如千分尺、划线尺等，对轴承和轴套进行精确的测量和调节。
组合好主轴套和主轴管后，接下来需要将主轴法兰和主轴鱼雷座进行安装。
这一过程主要是将法兰和鱼雷座与主轴套和主轴管进行固定，使其构成一个整体。
在安装过程中，需要采取适当的扭矩和紧固力度，以确保固定牢固，不出现松动或脱落。
完成主轴的基本装配后，需要进行主轴的环境测试和功能测试。
环境测试主要是将主轴放置在规定的环境中，如高温、低温、高湿度、低湿度等条件下进行测试，以检查主轴在不同环境下的性能和可靠性。
功能测试主要是通过连接电源和控制系统，对主轴进行转动和负载测试，以检查主轴的运转和负载能力是否满足要求。
最后，将主轴进行清洁和润滑。
清洁主轴是为了保持其表面的干净和光滑，以防止灰尘、污垢等对主轴的影响。
润滑主轴是为了降低主轴的摩擦和磨损，以延长主轴的使用寿命。
在清洁和润滑过程中，需要使用适当的清洁剂和润滑剂，并采取适当的方法和工具进行处理。
综上所述，主轴装配过程需要经历准备零部件、检查质量、组装轴承、安装套管、组合法兰和鱼雷座、环境测试、功能测试、清洁和润滑等多个步骤。
加工中心实操简化过程
加工中心操机四项注意顺序：1.对刀——输入：刀长补、刀具半径补2.寻边——输入：机械坐标（G54、G55。
）3.程序输入（编辑状态下）4.模拟仿真（空走一遍程序）1、对刀：装刀后将刀尖贴在工件上表面时的“机械坐标”输入到刀具长度补偿里，此时并输入所用刀具的“半径（或直径，看面板设置而定）”。
2、寻边：利用寻边器进行寻边坐标显示“综合”（即绝对坐标、相对坐标、机械坐标状态下），在寻一边时，当贴近侧边时将“相对坐标”起源归0，到另外一侧时看好坐标除以2既得中心（上下同理）。
将算得的坐标手动状态下摇到中心位置，此时在机械坐标输入界面（即G54、G55.。
界面）将各处数值输入（或起源即可）。
X起源，Y起源，Z为0。
再对照坐标界面看看是否一致。
3、程序指令：O0001; O0002;G40 G80 G15 G69; G91 Z-0.2;G91 G30 Z0.; G41 G01 D01 X**Y**;G90 G54 G00 X0. Y0.; G90 G40 G00 X**（或Y**）G43 H01 Z50.; M99（结束子程序）;M13（主轴正转+切削液开）S1000（转速）;Z0.;M98（调用子程序）P0002（程序号）L50（向下切削层数）;G00 Z100.;M05（主轴停转）;M09;（切削液关）G91 G30 Z0.;M30（程序结束并回到程序开头）;钻孔指令：G81 Z-5. R3. F400; G80取消G81钻孔循环指令：G83 Z-5. Q3. R4. F400; G80取消G83镗孔指令：G76 Z-5. Q-0.3 R4. F100; （镗刀装时注意方向）半径补指令：G41(G42) G01 D01(刀补号01)X* Y* 左补G41;右补G42G40取消G41 G42（左右补是看刀具沿着切削方向时在工件的左边还是右边）长度补偿指令：G43 H01（长度补偿号）Z50.;直线插补指令：G01 X** Y**快速进给指令：G00 X** Y**镜像指令：G51.1 X**Y**或G51.1 X**(Y**) G50.1取消G51.1G51.1 X0. (关于Y轴对称)G51.1 Y0. (关于X轴对称)G51.1 X0. Y0. (关于坐标原点对称)圆弧指令：G02(顺时针)G03（逆时针）极坐标：1、G16 X**（起点到机械坐标原点的半径距离）Y**(角度：象限旋转方式计算角度)G15取消G16G16 X15.Y30;G91 Y60（度数）. K5;（除去第一个外其他的数目）2、坐标系旋转指令：G68 R**(度数) G69取消G684、模拟仿真：将机械坐标系里的Z抬高20mm或50mm。
数控机床主轴调试方法及步骤
主轴作为加工中心的关键部件，性能会直接影响到加工中心的精度、转速、刚性、温升及噪声等参数，进而影响工件的加工质量。
为了保持优秀的机床加工能力，必须配用高性能的轴承。
主轴轴承的装配质量直接影响其工作状态和使用寿命，有不少数控加工中心的故障就是由于轴承的装配不当造成的，所以应该对轴承的装配技术应当给予足够的重视。
一、主轴轴承的取出与清洗1.保持手部清洁干燥：精密轴承从包装中取出时，操作者的手应保持清洁干燥，因为手上的汗水会导致生锈，必要时可以戴手套。
2.保证良好的润滑效果：取出的精密轴承应立即进行装脂和涂油处理，加脂精密轴承取出后立即作无污染安装，不作装脂和涂油处理。
3.包装要封好：精密轴承只能在装配之前从原包装中取出清洗。
从易挥发缓蚀剂封存的多件精密轴承包装中取出其中的几套后，应立即将包装封好，因为VIC纸的保护气只能在封存的包装中得以保持。
4.正确清洗：加脂精密轴承在装配前不可清洗，而未加脂精密轴承在装配前必须清洗，清洗之后应晾干并立即上防锈油或装脂，以免锈蚀。
（1）单个轴承的安装调试：装配时尽可能使主轴定位内孔与主轴轴径的偏心量和轴承内圈与滚道的偏心量接近，并使其方向相反，这样可使装配后的偏心量减小。
二、主轴轴承的安装与安装工具主轴、丝杠用精密轴承作为机床的基础配套件，其性能直接影响到机床的转速、回转精度、刚性、抗颤振动切削性能、噪声、温升及热变形等，进而影响到加工零件的精度、表面质量等。
1.轴承安装注意事项：轴承装配现场应尽可能保持清洁；避免精密轴承污染或异物的进入，污染物对轴承的运转和使用寿命有很大不良影响；检查轴承座孔和轴上配合面的几何精度、尺寸精度及清洁度；安装时在套圈的配合面涂上少许油或少许脂，轴承更容易安装到设计部位；设计轴承座孔和轴时应有一个100～150的安装引导倒角；不要过分冷却轴承，因为冷凝可导致轴承及轴承的配合面锈蚀；轴承内圈与主轴装配需采用定向装配法或角度选配法，也就是人为地控制各装配件的径向跳动误差的方向，使误差相互抵消而不是累积；轴承压入轴承后应转动灵活无阻滞感；安装完成后，检查精密轴承系统是否运转正常。
加工中心机床结构剖析及各部分功能实验
加工中心机床结构剖析及各部分功能实验一、实验目的（1）了解加工中心机床的基本组成、结构特点；（2）了解加工中心机床的各部分功能；（3）了解加工中心机床的基本运动；（4）了解加工中心机床的加工对象及其用途。
二、实验内容（1）介绍加工中心机床的特点及类型；（2）介绍加工中心机床的基本组成及其功能；（3）介绍加工中心机床的基本运动；（4）介绍加工中心机床的典型零件及加工范围。
三、实验设备加工中心机床一台四、实验概述1. 加工中心机床的概述、组成与结构加工中心的种类繁多，按照机床形态一般可分为立式加工中心、卧式加工中心、龙门式加工中心和万能式加工中心；按照换刀的形式可分为带刀库、机械手的加工中心，无机械手的加工中心和回转刀架式加工中心。
对不同的机型，它们的操作面板和外形结构有所不同，但基本操作方法与原理相同。
本实验参考机床是日本牧野机床厂生产的立式加工中心FNC86-A，控制系统为FANUC16型，其结构和外形见图1-22。
图1-22 立式加工中心FNC86-A外形结构图2. 加工中心的组成、结构与各部件的功能立式加工中心是专门用于连续、高速、高精度加工的数控机床。
工件只需一次装夹即可完成多种工序的加工，如铣削加工、镗削加工、钻削加工和螺纹加工等。
立式加工中心主要由以下几部分组成：自动换刀装置（ATC）、床身、机床控制器（MTC）、主轴控制器（DSK）、液压系统、自动主轴温控器、数字控制器（CNC）等，如图1-22所示。
加工中心有各种类型，虽然外形结构各异，但总体上都是由以下几部分组成。
（1）基础部件。
基础部件由床身、立柱和工作台等大件组成，是加工中心结构中的基础部件。
这些大件有铸铁件，也有焊接的钢结构件，它们要承受加工中心的静载荷以及加工时的切削负载，因此必须具备更高的静、动刚度，也是加工中心质量和体积最大的部件。
工作台尺寸与外形如图1-23所示。
图1-23 工作台尺寸与外形（2）主轴部件。
主轴部件是由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零件组成。
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By 张宴辉
Y3700-110 H406-020 H4594
Y0230-055斜角滚珠轴承隔环感应环
锁紧螺帽
Y3700-110
12000转陶瓷
Y3011-111
10000转
3. H457-110 H457-210
主轴轴承衬套
4. H4592 H4606
轴承盖轴承衬套外环
5.将主轴(H457-110)固定於工作桌上并将主轴擦拭乾净，涂上微薄牛油
6.将下隔环(H4063)装上主轴
①注意隔环平行度是否在2μ以内
②隔环与主轴的贴平面是否贴合
③隔环内孔不可干涉主轴
7.
①再装入上隔环(H4064)，且需加微薄牛油
②隔环平行度须在2μ内
8.
①轴承依标准加入适当牛油
②轴承装入前须加热至比室温高20度C，使轴承内径涨大便
於装入
③用轴承加热器加热需退磁，因电热过程会产生磁性效应，
故需退磁
④轴承采用// 设计组装，故第一个轴承内较宽的朝下
⑤轴承外环有箭头为V朝下装入需到底，再用模具压一下
9.再装入第二个轴承，且”箭头”须对齐
10. 再装入内隔环(H4145)
①内、外隔环平行度需在2μ内
②内、外隔环高度需为等高(陶瓷轴承、内环高3μ)
③内隔环装入时需涂抹微薄之牛油
11.再装入外隔环(H4146)，隔环需加牛油
12.再装入轴承，且第三个箭头朝上，与第一、二个相反方向
13.装入第四个轴承，箭头与第三个相同
14.再装入隔环(H4068)
①平行度在2μ以内
②隔环需加微薄牛油
15.再将螺帽(Y0230-065)锁上
16.依规定磅数锁上螺帽
①用扭力板手锁2000kgf/cm
②松开後再锁1600kgf/cm
17.螺帽锁紧之後:
①用千分表校正外隔环是否位於主轴中心点
②校正在10μ以内
18.量轴承平面是否在2μ内
19.
①量表吸於轴承上，校正主轴自由端位置是否在5μ以内
②若偏离公差，则需用螺帽上的防松螺丝来校正
20.装入轴承(Y3011-111)
V字朝下
21.装入第二个轴承
V字朝上
22.将轴承衬套(H457-210)装入
①衬套装入前须先擦拭乾净
②衬套内壁涂抹微薄牛油
③衬套加热比室温高20度C
23.装入隔环(H406-020)
24.装入感应环(H4594)
25.将锁紧螺帽(Y0230-055)装上
26.
①用扭力板手锁1000kgf/cm
②松开後再锁800kgf/cm
27.
①将主轴拆下平放
②锁上轴承盖(H4592)先锁紧、後放松
③用厚薄规量测间隙量
④标准干涉在1~3条
28.用塞头塞住油孔
29.装入衬套外环(H4606)
30.锁上轴承盖
31.用量表量测主轴上端之偏摆，需在2μ内，从螺帽的锁紧螺丝调整
32.锁上感应螺丝(H4288)
33
① H4593 拉杆
② 钢珠×4 Y0900-018迫紧
③ H460-010定位柱
④ H460-110 压盘
⑤ H4605×3隔环
⑥ Y0775-342×90蝶形弹簧
⑦ H4595导柱
⑧ H4596定位柱
34.组装拉杆
1 2
3
4
5 6 7
8
①将隔环(H4605)依所需厚度研磨
②将碟型弹簧涂抹牛油
③依序放入隔环及碟形弹簧(3片一组)
④将拉杆完全锁紧到底
⑤装上迫紧(Y0900-018)
⑥装上4颗钢珠5/16”
⑦检查拉杆上的防松螺丝是否锁紧
35.将拉杆装上主轴:
装上前需将碟形弹簧外端再涂上牛油，防止打刀时摩擦产生异音36.将定位柱(H460-010)装上，导柱(H4595)锁紧，检查防松螺丝是否锁上
37.将压盘(H460-110)锁上
38.量测主轴偏摆是否在公差内，锁上固定键(H4391)×2，主轴完成後须整支作防锈处理，螺丝锁紧後画上记号，确保螺丝锁紧，螺丝需涂抹防松剂。