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標(biāo)題: 機(jī)床主軸各部件知識(shí)深度匯總 [打印本頁(yè)]

作者: kasitemotor    時(shí)間: 2017-7-5 14:20
標(biāo)題: 機(jī)床主軸各部件知識(shí)深度匯總
大多數(shù)機(jī)床都具有主軸部件。有的機(jī)床只有一個(gè)主軸部件,有得則有多個(gè)。機(jī)床主軸指的是機(jī)床上帶動(dòng)工件或刀具旋轉(zhuǎn)的軸。通常由主軸、軸承和傳動(dòng)件(齒輪或帶輪)等組成主軸部件。除了刨床、拉床等主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床外,大多數(shù)機(jī)床有主軸部件?ㄎ鞯码姍C(jī)和大家分享機(jī)床主軸的相關(guān)常識(shí),希望能有幫助!8 ]# X1 g% N: `
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主軸部件的運(yùn)動(dòng)精度和結(jié)構(gòu)剛度是決定加工質(zhì)量和切削效率的因素。衡量主軸部件性能的指標(biāo)主要是旋轉(zhuǎn)精度、剛度和速度適應(yīng)性。
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①旋轉(zhuǎn)精度:主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)在影響加工精度的方向上出現(xiàn)的徑向和軸向跳動(dòng)(見(jiàn)形位公差),主要決定于主軸和軸承的制造和裝配質(zhì)量。( _( z8 y# j" K" p# w8 g7 G
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②動(dòng)、靜剛度:主要決定于主軸的彎曲剛度、軸承的剛度和阻尼。
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( {) w2 k6 }2 C  I7 f5 p③速度適應(yīng)性:允許的最高轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速范圍,主要決定于軸承的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑,以及散熱條件。8 F8 m9 h8 F8 n) A

9 l3 U0 C* R/ j/ d2 d主軸部件是機(jī)床的執(zhí)行件,它的功用是支承并帶動(dòng)工件或刀具,完成表面成形運(yùn)動(dòng),同時(shí)還起傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩、承受切削力和驅(qū)動(dòng)力等載荷的作用。% B- w6 \9 Q& {: h5 b
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數(shù)控機(jī)床的主軸部件要求有高的精度、剛度和熱穩(wěn)定性,還應(yīng)滿(mǎn)足數(shù)控機(jī)床所持有的結(jié)構(gòu)要求。如對(duì)于自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床,為了實(shí)現(xiàn)刀具在主軸上的自動(dòng)裝卸與夾持,還必須有刀具的自動(dòng)夾緊裝置、主軸準(zhǔn)停和主軸孔的清理裝置等結(jié)構(gòu)。; S1 P( F& Z0 t. |" k7 x3 O+ d0 Z3 P

: m4 a# r% q5 _& s- T6 ^(1)主軸的傳動(dòng)方式:
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3 b$ ]& h5 v% ?# ^4 n- z8 }1 c對(duì)于機(jī)床主軸,傳動(dòng)件的作用是以一定的功率和最佳切削速度完成切削加工。按傳動(dòng)功能不同可將主傳動(dòng)作如下分類(lèi):
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1、有變速功能的傳動(dòng):為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、在傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí),將主軸當(dāng)做傳動(dòng)變速組,常用變速副是滑移齒輪組。為了保證主軸傳動(dòng)精度及動(dòng)平衡,可將固定齒輪裝于主軸上或在主軸上裝換檔離合器,這類(lèi)傳動(dòng)副多裝與兩支承中間。對(duì)于不頻繁的變速,可用交換齒輪、塔輪結(jié)構(gòu)等,此時(shí)變速傳動(dòng)副多裝于主軸尾端。
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* ~  Z4 k- t! {) b. W8 n+ V, m2、固定變速傳動(dòng)方式:這種傳動(dòng)方式是為了將主軸運(yùn)動(dòng)速度(或扭矩)調(diào)整到適當(dāng)范圍?紤]到受力和安裝、調(diào)整的方便,固定傳動(dòng)組可裝在兩支承之外,盡量靠近某一支承,以減少對(duì)主軸的彎矩作用,或采用卸荷機(jī)構(gòu)。常用的傳動(dòng)方式有齒輪方式、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等。
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/ F2 D. |1 ]; Q* D0 w: p3、主軸功能部件:將原動(dòng)機(jī)與主軸傳動(dòng)合為一體,組成一個(gè)獨(dú)立的功能部件,如用于磨削加工的各類(lèi)磨床用主軸部件或用于組合機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸組(又稱(chēng)主軸單元)。它們的共同特點(diǎn)是主軸本身無(wú)變速功能,主軸轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)可采用機(jī)械變速器或與電氣、液(氣)壓控制等方式,但可調(diào)范圍小。
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) u) F7 f5 V/ l(2)主軸軸承的選擇:8 Y8 o$ m, l7 T

9 ~9 _) }! J  Z9 Q* e( Z5 x軸承是主軸部件中的重要組成部分,它的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、配置、精度、安裝、調(diào)整以及潤(rùn)滑等特征都直接影響到主軸部件的工作性能。應(yīng)根據(jù)主軸部件在旋轉(zhuǎn)精度、剛度、承載能力以及轉(zhuǎn)速等方面的要求來(lái)選擇軸承的類(lèi)型、組合以及配置形式。同時(shí)還應(yīng)考慮軸承的供應(yīng)情況、經(jīng)濟(jì)性等因素。主軸軸承可分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩大類(lèi)。1 b7 ?* {5 U8 n

& t. L  B  c, O7 e在一般情況下,主軸應(yīng)盡量采用滾動(dòng)軸承,特別是立式主軸,用滾動(dòng)軸承可以采用脂潤(rùn)滑以避免漏油。只有在要求加工表面粗糙數(shù)值較小,主軸又是水平布置時(shí)采用滑動(dòng)軸承。主軸部件的抗振性主要決定于前軸承,因此,也有的主軸前支承用滑動(dòng)軸承,后支承和推力軸承用滾動(dòng)軸承。5 ^; @6 S9 y' f, J- U

) J  L; J- n7 ?$ C) ~9 Z(3)主軸部件的運(yùn)動(dòng)方式:; B% O" n  X6 Q4 L6 `

  j  z" k8 R# B主軸部件按運(yùn)動(dòng)方式可分為一下幾類(lèi):
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, E$ m: X8 p' W; X* ~: \% A: ?① 只做旋轉(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、銑床和磨床等主軸組件屬于這一類(lèi)。
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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。其中主軸組件與軸承裝載套筒內(nèi)。主軸在套筒內(nèi)做旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng),套筒在主軸箱的導(dǎo)向孔內(nèi)做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
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③ 既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又有軸向調(diào)整移動(dòng)的主軸組件屬于這一類(lèi)的主軸組件有滾齒機(jī)、部分立式銑床等的主軸組件。主軸在套筒內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并可根據(jù)需要隨主軸套一起做軸向調(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夾緊在主軸箱內(nèi),提高主軸部件的剛度。
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. Z0 ]( p* o/ q6 w6 t  n) \④ 既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又有徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的主軸部件屬于這一類(lèi)的有臥式鏜床的平旋盤(pán)主軸部件和組合機(jī)床的鏜孔車(chē)端面頭主部件。主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),裝在數(shù)控運(yùn)動(dòng)時(shí),裝在數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)主軸前端平旋盤(pán)上的徑向滑塊帶動(dòng)刀具做徑向經(jīng)給運(yùn)動(dòng)。
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⑤ 主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又做行星運(yùn)動(dòng)的主軸部件新式內(nèi)圓磨床砂輪主軸部件的工作原理如圖1所示,砂輪主軸1在支承套2的偏心孔內(nèi)做旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)。支承套2安裝在套筒4內(nèi)。套筒4的軸線與工件內(nèi)加工孔軸線重合,當(dāng)套筒4由蝸桿6經(jīng)蝸輪W傳動(dòng),在箱體3中緩慢地旋轉(zhuǎn)時(shí),帶動(dòng)套筒及砂輪主軸做行星運(yùn)動(dòng),即圓周運(yùn)動(dòng)。通過(guò)傳動(dòng)支承套2來(lái)調(diào)整主軸與套筒4的偏心距e,實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給。
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/ j+ \; B; D" \5 z/ n, E5 S(4)主軸的主要尺寸參數(shù):1 ^! ~/ p) ]3 p" f* Q, `- H6 T
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主軸是主軸部件中的關(guān)鍵零件。它的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀、制造精度、材料及熱處理等對(duì)主軸部件的工作性能有很大的影響。主軸結(jié)構(gòu)隨主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的不同而有多種形式。
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主軸的主要尺寸參數(shù)包括:主軸直徑、內(nèi)孔直徑、懸伸長(zhǎng)度和支承跨距。決定主軸主要尺寸參數(shù)的依據(jù)是主軸的剛度、結(jié)構(gòu)工藝和主軸部件的工藝適用范圍。選擇加工各種高品質(zhì)機(jī)床主軸認(rèn)準(zhǔn)鈦浩機(jī)械,專(zhuān)業(yè)品質(zhì)保障!因?yàn)閷?zhuān)業(yè),所以卓越!
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主軸的主要尺寸參數(shù):
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① 主軸直徑:主軸直徑越大,其剛度越高,但軸承和主軸上其他零件的尺寸也相應(yīng)增大。軸承直徑越大,同等級(jí)精度軸承的公差值也就越大,要保證主軸的旋轉(zhuǎn)精度就越困難,同時(shí)極限轉(zhuǎn)速也下降。主軸后端支承軸頸的直徑一般為前支承軸頸的0.7—0.8倍,實(shí)際尺寸要到主軸組件設(shè)計(jì)時(shí)確定。前、后軸頸的差值越小則主軸的剛度越高,工藝性能也越好。
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② 主軸內(nèi)孔直徑:主軸內(nèi)孔是用來(lái)通過(guò)棒料及刀具夾緊裝置,也可用于通過(guò)氣動(dòng)、液壓卡盤(pán)的聯(lián)結(jié)件。主軸內(nèi)孔直徑越大,可通過(guò)棒料的直徑就越大,機(jī)床的使用范圍就越寬,同時(shí)主軸部件也越輕。主軸內(nèi)孔直徑的大小主要受主軸剛度的制約。當(dāng)主軸內(nèi)孔直徑與主軸直徑之比小于0.3時(shí),空心主軸的剛度幾乎與實(shí)心主軸的剛度相當(dāng):當(dāng)主軸內(nèi)孔直徑與主軸直徑之比為0.5時(shí),空心主軸的剛度為實(shí)心主軸的剛度90%;當(dāng)主軸內(nèi)孔直徑與主軸直徑之比大于0.7時(shí),空心主軸的剛度急劇下降。$ s+ K1 R3 A% e( K, N  r9 i

; F# ]7 N8 k% u. [# b) Q( }. G* F③ 懸伸長(zhǎng)度主軸與主軸前端結(jié)構(gòu)的形狀尺寸、前軸承的類(lèi)型和組合方式及軸承的潤(rùn)滑與密封有關(guān)。主軸的懸伸長(zhǎng)度對(duì)主軸的剛度影響很大,主軸的懸伸長(zhǎng)度越短,其剛度約好。3 T$ T# p6 p/ A0 A

4 [4 {2 y8 e+ V: A% d④ 支承跨度主要部件的支承跨距對(duì)主軸的剛度有很大的影響?缇鄬(duì)主軸部件綜合剛度的影響不是單向的。如跨距越大,則主軸變形較大;如跨距較小,則軸承的變形對(duì)主軸前端的位移影響較大。所以跨距要有一個(gè)最佳值,跨距太大或太小,都會(huì)降低主軸的綜合剛度。# P) d' g0 C1 x+ N
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(5)主軸端部的結(jié)構(gòu)形式:
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# x1 @) t4 b  g主軸端部的結(jié)構(gòu)與其需實(shí)現(xiàn)的功能有關(guān),加工及裝配的工藝性也是影響其形狀的因素。
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主軸端都是用來(lái)安裝刀具或夾持工件的夾具,在設(shè)計(jì)上,應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、安裝可靠、聯(lián)接牢固、裝卸方便,并能傳遞足夠的轉(zhuǎn)矩。主軸端部的結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化,如圖2所示是數(shù)控機(jī)床主軸端部通用的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式。如圖2(a)所示為數(shù)控機(jī)床主軸端部,卡盤(pán)端的短圓錐面和凸緣端面定位,用拔銷(xiāo)傳遞轉(zhuǎn)矩,卡盤(pán)裝有固定螺栓,當(dāng)卡盤(pán)裝于主軸前端時(shí),將數(shù)個(gè)固定螺栓從凸緣上的孔穿過(guò)、栓住并擰緊螺母將卡盤(pán)固定在主軸端部。主軸內(nèi)部為空心,可通過(guò)長(zhǎng)棒料,主軸前端有莫氏錐孔,可安裝頂尖或心軸。圖2(b)所示為數(shù)控銑、鏜床主軸端部,銑刀或刀桿在前端7:24的錐孔內(nèi)定位,并用拉桿從主軸后端拉緊,由前端的端面鍵傳遞轉(zhuǎn)矩。如圖2(c)所示為數(shù)控外圓磨床主軸端部。9 `: |& V9 _* e

作者: 未來(lái)第一站    時(shí)間: 2017-7-5 16:03
樓主圖掛了,收藏了。
作者: 韓寒11    時(shí)間: 2017-7-5 21:19
沒(méi)有好的裝配師傅組裝主軸,那么主軸的精度也無(wú)法保證




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