黃智勇　劉誌勇

（中國航發貴州黎陽航空發動機有限公司）

摘　要：敘述 SAJO10000 加工中心電主軸的機械及電氣結構，分析各組（zǔ）成部分和功用，列（liè）舉兩（liǎng）個（gè）維修實例。

關鍵詞：電（diàn）主軸；結構；故障維（wéi）修（xiū）

0　引言

SAJO10000 加工中心為（wéi）瑞典薩耀（yào）公司生產的5軸聯動加（jiā）工中心，機床的（de）精度（dù）及自動化（huà）程度高，機床尺寸大，工作台尺寸1000×1000，各軸（zhóu）行程：X=1600，Y=1500，Z=1750，A=0°~110°，B=0°~360°。該（gāi）設備使用方便，加工能力強。特別（bié）是它的主（zhǔ）軸為電主軸，即（jí）主電機的轉子即為機床的主軸，是目前較為（wéi）先進的一種主軸結構。電主軸機械電器結構複（fù）雜，精度非常高，其電器控製能力技術含量（liàng）高，主軸可實現0~6000r/min的無級（jí）調速，其轉速控製非（fēi）常精（jīng）確，可實現軸（zhóu）聯動攻（gōng）絲、加工高精度螺紋等作業。

1、加工中心電主軸結構

SAJO10000 加工中心電主軸的結構主要由轉子和定（dìng）子兩大部分組成（圖 1）。

圖1 SAJO10000 加工中（zhōng）心電主軸結構

1.1 轉子

轉子部（bù）分包括：刀具碟簧拉緊部件（jiàn），刀具鬆開液壓油缸部件，主軸內錐空氣清潔（jié）裝（zhuāng）置，刀具的內部冷卻供水裝（zhuāng）置等。

（1）刀具碟簧拉緊部件。刀具碟簧拉緊部分的作用是將主軸上的刀具牢牢固定在（zài）主軸錐（zhuī）孔上，由數組碟簧（huáng）通過預緊螺母及拉杆（gǎn）帶動1個可伸（shēn）縮的4爪拉緊鉤，鉤住刀具尾錐後部的拉釘，使刀具緊緊固定在主軸上。刀具拉緊力可通過調整碟簧拉杆後麵（miàn）的預緊螺母來實現，拉緊力的調整要適當，過鬆刀具易（yì）鬆動，過緊碟簧易損壞。

（2）刀具鬆（sōng）開液壓油缸（gāng）部件。刀具鬆開液（yè）壓油缸部（bù）件是用（yòng）來反向推動碟簧使刀具與主軸分（fèn）離，此液（yè）壓缸體積小，工作油壓較高（gāo），達到15 MPa，對油（yóu）缸的質（zhì）量要求（qiú）較高。

（3）主軸內錐（zhuī）空氣清潔（jié）裝置。主軸內錐空氣清潔裝置的作用是在主軸換刀的同時從主軸內部吹出壓縮空氣，清潔主軸內錐麵，保證刀具定位準確、拉緊可靠。壓縮空氣的吹出由安裝於刀（dāo）具鬆開液壓（yā）油缸上部的組合式液氣（qì）控（kòng）製閥來控製。

（4）刀具的內部冷卻供水裝置。刀具的內部冷卻供水裝置專用於主軸內冷結構（gòu）的設備，其刀具的中心部位（wèi）開有冷（lěng）卻液通路，主軸內部的冷卻液通過此通路直接噴淋（lín）到（dào）刀具（jù）與零件（jiàn）的接觸麵，達到極佳的冷卻效果。加工中可以采用較高的主（zhǔ）軸轉速和較大的進給量，大大提高生產率。主軸中心部位的冷卻液也是通（tōng）過刀（dāo）具鬆開液壓油缸上部的組合式液氣（qì）控（kòng）製閥來控製實現。

1.2 定子

定子部（bù）分包括：定子線圈及定（dìng）子（zǐ）線圈冷卻水循環（huán）裝置，主軸速度檢（jiǎn）測傳感器，刀具冷卻噴（pēn）淋管路（lù），軸承油霧潤滑及循環（huán）水冷卻裝置等。

（1）定子線圈。此電主軸的定子線圈裝在一（yī）長方體殼體內，與（yǔ）A軸（zhóu）連成（chéng）一體並隨A軸同時轉動。其上裝有電機電纜，在電（diàn）機電纜內（nèi）裝有2組熱（rè）保護傳感器，對電機（jī）的過流過載起（qǐ）到很好的保護作用。此電機功率較大，電機定子線（xiàn）圈發熱較大，通常的風（fēng）冷散熱方式滿足不了要求。在設計上廠家采取（qǔ）了定子（zǐ）線圈殼體外加循環（huán）水的冷卻方式，大大提高了散熱效果（guǒ）。電機線圈產生的熱量能夠很快被帶走，進一步提高了電機的過流過載能力。增加了水冷卻裝置，對主軸的（de）密封性（xìng）要（yào）求也提高了。

（2）主軸速度檢測傳感器。此電主軸的速度反饋是（shì）通過安裝在主軸轉子上的齒形碼盤和位於（yú）電（diàn）機定子端蓋上的磁性傳感器來檢測，碼盤的（de）每個齒經過磁性傳感器的檢測麵時傳感器（qì）發出1個脈衝信號（hào），單位時間內發出的脈衝數通過主軸伺服控製器的處理，產生相應（yīng）的控製信號來控（kòng）製主軸（zhóu）的轉速和轉角，同時（shí）將主軸（zhóu）的（de）狀（zhuàng）態反（fǎn）饋給（gěi）數控係統。

（3）刀具冷卻噴淋管路。刀具冷卻噴淋管路通過定子（zǐ）殼體（tǐ）將冷卻液（yè）直接輸送到主軸刀具兩側的6個噴（pēn）嘴，對主軸上的刀具進行強（qiáng）製冷卻。此設計比一般的機床冷卻液注入量大很多，從而減小刀具磨損及工件熱變形。

（4）軸承油霧潤滑。該電機轉子與定子殼體靠一組（zǔ）5個（gè）精密的軸承安裝支撐，軸承為7020ACD/P4A，轉子軸前端安裝3個（gè）軸承，後端2個軸承。這組軸承的轉速高、負荷大，特（tè）別是前部的3個軸承（chéng），對潤滑要求較高（gāo）。此電主軸在設計（jì）上采（cǎi）用了油霧潤滑方式，潤滑油（yóu）在油霧發生器中（zhōng）與壓縮空氣充分混合，通過管路輸送到各軸承的滾動體上，使軸承得到（dào）充分潤滑及冷卻。同時（shí）在設計（jì）上對前部的3個軸（zhóu）承安裝座采用了循環水冷包強製冷卻，又進一步保證了軸承的（de）良好（hǎo）工作狀態。

2、電主軸典型（xíng）故障的（de）修理

2.1 電主軸進水定子線（xiàn）圈燒壞故障（zhàng）

該機床在（zài）加工零件時，操作（zuò）者聽到主（zhǔ）軸發出異常聲音，隨後機床自動停（tíng）機，打開工作門，發現主軸與A