加工中心维修经验 CNC维修经验
时间：2015/1/10 19:23:38
加工中心机械系统故障实例，对加工中心机械系统常见故障
进行归纳和阐述，全面分析了故障产生的原因，系统介绍了检修的具体步骤，提
出了相应的维修、保养措施。
关键词：加工中心；检修
一、主轴系统常见故障
1．主轴发热，旋转精度下降
某立式加工中心镗孔精度下降，圆柱度超差，主轴发热，噪声大，但用手拨
动主轴转动阻力较小。
(1)故障分析。主轴部件解体检查，发现故障原因如下：①主轴轴承润滑脂
内混有粉尘和水分，这是因为该加工中心用的压缩空气无精滤和干燥装置，故气
动吹屑时少量粉尘和水气窜入主轴轴承润滑脂内，造成润滑不良，导致发热且有
噪声；主轴内锥孔定位表面有少许碰伤，锥孔与刀柄锥面配合不良，有微量偏心；
②前轴承预紧力下降，轴承游隙变大；③主轴自动夹紧机构内部分碟形弹簧疲劳
失效，刀具未被完全拉紧，有少许窜动。
(2)故障处理。更换前轴承及润滑脂，调整轴承游隙，轴向游隙 0.003mm，
径向游隙士 0.002mm；自制简易研具，手工研磨主轴内锥孔定位面，用涂色法检
查，保证刀柄与主轴定心锥孔的接触面积大于 85%；更换碟形弹簧。将修好的主
轴装回主轴箱，用千分表检查径向跳动，近端小于 0.006mm，远端 150mm处小
于 0.010mm。试加工，主轴温升和噪声正常，加工精度满足加工工艺要求，故障
排除。
(3)改进措施：
①增加压缩空气精滤和干燥装置，过滤器要定期排水，定期清洗或更换滤芯；
②随时检查主轴锥孔、刀柄的清洁和配合状况，检查空气干燥器工作是否正
常；
③合理安排加工工艺，避免材料切除率陡变；
④严禁超负荷运行，有故障应及时报修，不得带病运行。
2．主轴部件的拉杆钢球损坏
(1)故障现象。某立式加工中心主轴内刀具自动夹紧机构的拉杆钢球和刀柄
拉紧螺钉尾部锥面经常损坏。
(2)故障分析。检查发现，主轴松刀动作与机械手拔刀动作不协调。这是因
为限位开关挡铁装在气液增压缸的气缸尾部，虽然气缸活塞动作到位，增压缸活
塞动作却没有到位，致使机械手在刀柄还没有完全松开的情况下强行拔刀，损坏
拉杆钢球及拉紧螺钉：
(3)故障处理。清洗增压油缸，更换密封环，给增压油缸注油，气压调整至
0.5~0.8MPa，试用后故障消失。
(4)改进措施：
①定期检查并清洁气液增压油缸，监测刀具自动夹紧机构各部分的运行状
况，及时消除故障隐患；
②定期检查调整气压和液压系统压力，检验液压油质，如氧化变质应及时更
换。
3．主轴部件的定位键损坏
(1)故障现象。某立式加工中心换刀时冲击响声大，主轴前端拨动刀柄旋转
的定位键局部变形。
(2)故障分析。响声主要出现在机械手插刀阶段，故障初步确定为主轴准停
位置误差和换刀参考点漂移。本机床采用霍尔元件检测定向，引起主轴准停位置
不准的原因可能是主轴准停装置电气系统参数变化、定位不牢靠或主轴径向跳动
超差。首先检查霍尔元件的安装位置，发现固定螺钉松动，机械手插刀时刀柄键
槽未对正主轴前端定位键，定位键被撞坏。主轴换刀参考点接近开关的安装位置
同样有松动现象，使换刀参考点微量下移，刀柄插人主轴锥孔时锥面直接撞击主
轴定心锥孔，产生异响。
(3)故障处理。调整霍尔元件的安装位置后拧紧并加防松胶。重新调整主轴
换刀参考点接近开关的安装位置，更换主轴前端的定位键，故障消失。
(4)改进措施定期检查清洁主轴准停装置和主轴换刀参考点定位装置，注意
观察刀柄插入主轴锥孔时的状态，及时消除故障隐患。
二、进给传动系统常见故障
1. Y轴运动中断
(1)故障现象某 CINCINNATI立式加工中心，Y轴运动到某点后中断。
(2)故障分析。经检查，Y轴断路器跳闸，复位后 Y轴仍不能运动。初步确
定为 Y轴卡死或伺服驱动系统故障。首先检查 Y向滑座导轨及镶条间隙，无问
题。断电后用手不 1fed能转动 Y轴滚珠丝杆螺母机构，确认系因日常维护保养
不当，致使 Y轴丝杆螺母卡死。
(3)故障处理。取出 Y轴滚珠丝杆螺母副，找一合适的钳台夹紧，将锁紧螺
母退松，用手转动滚珠丝杆。彻底清洗后重装并调整丝杆螺母副的预紧力。预紧
力一般为最大载荷的 1/3，是靠测量预紧后增加的摩擦力矩来换算的。将滚珠丝
杆螺母副装回加工中心，检查并调整丝杆两端向心推力组合轴承的预紧力，用手
转动滚珠丝杆的松紧程度以初定预紧力大小，重新调整滑座导轨及镶条间隙。试
车后故障排除。
(4)改进措施：
①及时、彻底清理加工中心各部分的切屑，防止灰尘或切屑进入滚珠丝杆螺
母副；
②工作中应避免碰击滚珠丝杆螺母副防护装置，防护装置一旦损坏应立即更
换；
③每半年清除一次滚珠丝杆上旧的润滑脂，涂上新的润滑脂。
2. X、Y两轴插补加工圆台（或内孔）时，圆度误差超差
(1)故障现象。某 CINCINNATI立式加工中心 X、Y两轴联动加工圆台时误
差大，工件圆台在过象限处有一较明显的起伏。
(2)故障分析。初步判断是 X、Y轴的定位精度差或是 X、Y轴有关位置补偿
参数变化。调出 CNC系统 X、Y轴位置补偿参数检查，均在要求范围。在 JOG
模式下低速转动 Y轴，用千分表检查，发现 Y轴轴向窜动达 0.2mm。检查 Y轴
进给传动链前、后支承座，丝杆电机支架及电机轴承无异常，丝杆轴承座内轴承
游隙及预紧正常，但轴承座压盖轻微松动。
(3)故障处理。调整丝杆轴承座压盖，使其压紧轴承外圈端面，拧紧锁紧螺
母。重新检测 Y轴轴向窜动，小于 0.005mm。重装后试加工，故障排除。
(4)改进措施：
①加强进给传动链的日常检查维护，及时紧固松动部位；
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