在实操教学中渗入机床维修调试专业课程.doc
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1、在实操教学中渗入机床维修调试专业课程 摘要 若能在数控加工的实操教学中适当、合理地渗入机床调试课程知识,仅在数控加工这一专业中,既填补了学生对机床维修调试知识需求的空白,同时也满足了对学校机床进行定期的调试、保养。 主轴是整台机床的核心部件,对整台机床性能影响最大,并且现在各企业越来越重视主轴动平衡调试,因此,笔者认为在实操教学中加入机床主轴动平衡试验是最理想的选择,不仅对机床没有任何伤害,还能对机床进行保养调试。本文以北京第一机床厂XKA714系列数控铣床的主轴动为例,介绍如何将主轴动平衡的简单测量、调整方法渗入实操教学。 1 动平衡试验简介 动平衡试验调整的目的是将主轴组的重心和主轴的旋转
2、中心调整到一致。测试是在装配完成后的机床上进行的,将整体的主轴组称为转子。由于主轴组在转动过程中产生的弹性变形很小,所以主轴组属于刚性转子。在其转动过程中不仅要求其惯性力达到平衡,还要求由惯性力引起的力矩也要达到平衡,这样才认为这个主轴组是动平衡的。 2 动平衡试验在教学中的应用 在实操教学、学生训练操作过程中,不免会出现碰撞、操作失误等问题,不可避免地会导致主轴组的重心偏离主轴的旋转中心,若没有及时得到解决,会影响机床加工精度及使用寿命。笔者曾经使用振通907双通道动平衡仪做过类似试验。此动平衡仪操作简单,在使用过程中要求操作者具备物理、工程力学、机械基础、公差、数控基础、机械原理、电工基础
3、等相关知识,因此在试验中也为学生提供了综合应用所学知识解决问题的条件。 在检测过程中采用单通道测量办法,测量震动的加速度、速度、位移和高频加速度。这些数值之间有着相互关联关系,因此只要有一个数值符合要求,就称系统是动平衡的。在这里,笔者以位移值作为检测标准为例进行说明,要求学生查找资料数控机床主轴振动的测量规定,得知数控床身铣床主轴在运转过程中震动的最大速度值为1.2 mm/s。根据这个条件,组织学生进一步进行试验。 动平衡仪的安装在动平衡仪选用的过程中,需要学生掌握相关的物理知识。主轴的噪声由多方面因素引起,首先要判断主轴震动的噪声是否是由于主轴动不平衡引起的。只有由于主轴动平衡原因引起的主
4、轴震动噪声大,才可通过这项工作对主轴进行调试。先将动平衡仪连接好,并将传感器置于主轴下部轴承的水平方向上,在这里对学生在机械基础方面知识的掌握有要求。 将主轴的转速调整到产生噪声最大时的数值,这个时候的主轴震动是最剧烈的,此时开始测量波形谱。当波形谱中出现幅值的剧烈突变时,而这个最大值又正好处于当前频率时,就可以确切地判定这个主轴组是处于动不平衡的。 动平衡仪的调试应用当判定了主轴动不平衡以后,将动平衡仪调整到分析功能上,测试主轴在这个转速上的震动位移值。需要测量主轴在X、Y、Z三个方向上的震动位移值,找出其中最大的数值,从而判断出主轴在哪个方向震动最大。通常来说,Z向的震动位移值是最小的(一
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