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數(shù)控機(jī)床的主軸組件——CKD氣動(dòng)主軸組件 主軸組件由主軸、主軸支承、裝在主軸上的傳動(dòng)件和密封件等組成。機(jī)床加工時(shí),主軸帶動(dòng)工件或刀具直接參與表面成形運(yùn)動(dòng),所以,主軸的精度、剛度和熱變形對(duì)加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率等有著重要影響。而且由于數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中不能進(jìn)行人工調(diào)整,這些影響就更為重要了。 1、對(duì)主軸組件的要求 (1)回轉(zhuǎn)精度高 當(dāng)主作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),線(xiàn)速度為0的點(diǎn)的連線(xiàn)稱(chēng)為主軸的回轉(zhuǎn)中心線(xiàn);剞D(zhuǎn)中心線(xiàn)的空間位置,在理想的情況下應(yīng)是固定不變的,稱(chēng)為理想回轉(zhuǎn)中心線(xiàn)。實(shí)際上,由于主軸組件中各種因素的影響,回轉(zhuǎn)中心線(xiàn)的空間位置每一瞬間都是變化的,這些瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心線(xiàn)的平均空間位置稱(chēng)為瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心線(xiàn)。瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心線(xiàn)相對(duì)于理想回轉(zhuǎn)中心線(xiàn)的距離,就是主軸的回轉(zhuǎn)誤差。而回轉(zhuǎn)誤差的范圍,就是主軸的回轉(zhuǎn)精度。徑向誤差、角度誤差和軸向誤差很少單獨(dú)存在,當(dāng)徑向誤差和角度誤差同時(shí)存在時(shí),構(gòu)成徑向跳動(dòng),而軸向誤差和角度誤差同時(shí)存在時(shí)構(gòu)成端面跳動(dòng)。 (2)剛度大 主軸組件的剛度是指受外力作用時(shí),主軸組件抵抗變形的能力。主軸組件的剛度越大,主軸受力后的變形越小。若主軸組件的剛度不足,在切削力及其他力的作用下,主軸將產(chǎn)生較大的彈性變形,這不僅影響工件的加工質(zhì)量,還會(huì)破壞齒輪、軸承的正依納導(dǎo)軌 常工作條件,加快其磨損,降低精度。主軸部件的剛度與主軸的結(jié)構(gòu)尺寸、支承跨距、所選用的軸承類(lèi)型及其配置形式、軸承間隙的調(diào)整、主軸上傳動(dòng)元件的位置等有關(guān)。 (3)抗振性強(qiáng) 主軸組件的抗振性是指切削加工時(shí),主軸保持平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)而不發(fā)生振動(dòng)的能力。若主軸組件抗振性差,工作時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng),不僅會(huì)降低加工質(zhì)量,而且限制了機(jī)床生產(chǎn)率的提高,使刀具的耐用度下降。提高主軸的抗振性必須提高主軸組件的靜剛度,因此,常采用較大阻尼比的前軸承,必要時(shí)要安裝阻尼器,使主軸組件的固有頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激振力的頻率。 (4)溫升低 主軸組件運(yùn)轉(zhuǎn)中的溫升過(guò)高會(huì)引起兩方面的不良結(jié)果:一是主軸組件和箱體因熱膨脹而變形,主軸的回轉(zhuǎn)中心線(xiàn)和機(jī)床其他元件的相對(duì)位置發(fā)生變化,直接影響加工精度;二是軸承等元件會(huì)因溫度過(guò)高而改變已調(diào)好的間隙,破壞正常潤(rùn)滑條件,影響軸承的正常工作,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生抱軸現(xiàn)象。數(shù)控機(jī)床為解決溫升問(wèn)題,一般采用恒溫主軸箱。 (5)耐磨性好 主軸組件必須有足夠的耐磨性,以便能長(zhǎng)期保持精度。主軸上易磨損的地方是刀具或工件的安裝部位,以及移動(dòng)式主軸的工作表面。為了提高耐磨性,主軸的上述部位應(yīng)該淬硬或經(jīng)氨化處理,以提高硬度,增加耐磨性。主軸軸承也需要有良好的潤(rùn)滑,以提高其耐磨性。依納導(dǎo)軌 2、主軸組件的類(lèi)型 (1)只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主軸組件。這類(lèi)主軸組件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,如車(chē)床、銑床和磨床等的主軸主件。 (2)既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又有軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的主軸組件。如鉆床和鏜床等的主軸組件。其主軸組件與軸承裝在套筒內(nèi),主軸在套筒內(nèi)作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng),套筒在主軸箱的導(dǎo)向孔內(nèi)作直線(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 (3)既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又有軸向調(diào)整移動(dòng)的主軸組件。如滾齒機(jī)、部分立式銑床等的主軸組件。主軸在套筒內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并可根據(jù)需要隨主軸套筒一起作軸向調(diào)整移動(dòng)。主軸組件工作時(shí),用其中的夾緊裝置將主軸套筒夾緊在主軸箱內(nèi),以提高主軸部件的剛度。 (4)既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又有徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的主軸部件。如臥式鏜床的平旋盤(pán)主軸部件、組合機(jī)床的鏜孔車(chē)端面頭主軸部件。主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),裝在主軸前端平旋盤(pán)上的徑向滑塊可帶動(dòng)刀具作徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 (5)既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又有行星運(yùn)動(dòng)的主軸部件。如新式內(nèi)圓磨床砂輪的主軸部件。 |