機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 機(jī)床主軸各部件知識深度匯總 [打印本頁]
作者: kasitemotor    時間: 2017-7-5 14:20
標(biāo)題: 機(jī)床主軸各部件知識深度匯總
大多數(shù)機(jī)床都具有主軸部件。有的機(jī)床只有一個主軸部件，有得則有多個。機(jī)床主軸指的是機(jī)床上帶動工件或刀具旋轉(zhuǎn)的軸。通常由主軸、軸承和傳動件（齒輪或帶輪）等組成主軸部件。除了刨床、拉床等主運(yùn)動為直線運(yùn)動的機(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，希望能有幫助！
+ d' q3 d7 M6 l. U7 ?4 l4 i! Z% N+ X8 C
主軸部件的運(yùn)動精度和結(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。
* ?5 N0 ^* T% q. a% T: w
8 E6 w. S. q  J4 ]* I9 A" O0 l①旋轉(zhuǎn)精度：主軸旋轉(zhuǎn)時在影響加工精度的方向上出現(xiàn)的徑向和軸向跳動（見形位公差），主要決定于主軸和軸承的制造和裝配質(zhì)量。
) w1 W/ h3 Y  l( Z
- a$ ]& y0 _8 F( U$ H' d②動、靜剛度：主要決定于主軸的彎曲剛度、軸承的剛度和阻尼。
0 ^7 C1 h) T+ M# F$ Z7 z2 l! ?& O+ Y
③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)和潤滑，以及散熱條件。
. u+ D+ G; e  B5 m- r' j
1 Z* x& q! t% ~! ?1 ]$ j2 x- N主軸部件是機(jī)床的執(zhí)行件，它的功用是支承并帶動工件或刀具，完成表面成形運(yùn)動，同時還起傳遞運(yùn)動和扭矩、承受切削力和驅(qū)動力等載荷的作用。' p  }* S) \7 R0 A
* n8 E" H2 {! Z& @! [! f$ [$ L, S, O
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)滿足數(shù)控機(jī)床所持有的結(jié)構(gòu)要求。如對于自動換刀的數(shù)控機(jī)床，為了實(shí)現(xiàn)刀具在主軸上的自動裝卸與夾持，還必須有刀具的自動夾緊裝置、主軸準(zhǔn)停和主軸孔的清理裝置等結(jié)構(gòu)。
& [% ?3 b. b" f" j1 E3 C- Y7 k. o8 n% _# B
（1）主軸的傳動方式：
: A4 L5 ]; U% h4 x5 }& Z4 Y
% U3 s7 Z) G6 h: ^: \對于機(jī)床主軸，傳動件的作用是以一定的功率和最佳切削速度完成切削加工。按傳動功能不同可將主傳動作如下分類：% L  Y& {( x; s% B- x0 S/ Y0 b

/ }5 B. L2 _! C0 b- h5 M% [1、有變速功能的傳動：為了簡化結(jié)構(gòu)、在傳動設(shè)計時，將主軸當(dāng)做傳動變速組，常用變速副是滑移齒輪組。為了保證主軸傳動精度及動平衡，可將固定齒輪裝于主軸上或在主軸上裝換檔離合器，這類傳動副多裝與兩支承中間。對于不頻繁的變速，可用交換齒輪、塔輪結(jié)構(gòu)等，此時變速傳動副多裝于主軸尾端。
* T% s4 m6 |+ ~5 `
' {; a9 L) L* C" B' K. V2、固定變速傳動方式：這種傳動方式是為了將主軸運(yùn)動速度（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，固定傳動組可裝在兩支承之外，盡量靠近某一支承，以減少對主軸的彎矩作用，或采用卸荷機(jī)構(gòu)。常用的傳動方式有齒輪方式、帶傳動、鏈傳動等。
, M4 N1 m: a5 r' ]( N7 O9 k! A( |5 m0 w% w! m  x5 F- B# {
3、主軸功能部件：將原動機(jī)與主軸傳動合為一體，組成一個獨(dú)立的功能部件，如用于磨削加工的各類磨床用主軸部件或用于組合機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸組（又稱主軸單元）。它們的共同特點(diǎn)是主軸本身無變速功能，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。
2 h; [  P8 }  P
$ W) }9 U  O0 ]8 K（2）主軸軸承的選擇：, T* Q4 n. o! i- n' }( j4 Y
+ i. M7 Q+ [# ?! f
軸承是主軸部件中的重要組成部分，它的類型、結(jié)構(gòu)、配置、精度、安裝、調(diào)整以及潤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)速等方面的要求來選擇軸承的類型、組合以及配置形式。同時還應(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軸承和滑動軸承兩大類。; d# D# |& F" \7 m/ N  T

; X" O) s5 _* f5 c0 q3 t! H9 z) Y在一般情況下，主軸應(yīng)盡量采用滾動軸承，特別是立式主軸，用滾動軸承可以采用脂潤滑以避免漏油。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采用滑動軸承。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軸承，后支承和推力軸承用滾動軸承。
' f4 i4 i6 C* W: v' w
% v% L5 @# B* v2 g, v/ G/ k3 P: }, f（3）主軸部件的運(yùn)動方式：" P, S: _5 l# ^* G

, @" T. c  k: K# ~8 r主軸部件按運(yùn)動方式可分為一下幾類：( U/ ^2 Z$ a5 o, c+ l/ V4 F

7 A% ]/ M/ y5 U① 只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的主軸組件這類主軸組件結(jié)構(gòu)較為簡單，如車床、銑床和磨床等主軸組件屬于這一類。
1 P3 f" e: |% f  i9 E4 u  P; D
0 V: @7 F5 J! P3 }* z② 既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動又有軸向進(jìn)給運(yùn)動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，套筒在主軸箱的導(dǎo)向孔內(nèi)做直線進(jìn)給運(yùn)動。
6 n9 X8 u3 E# {' M' w, k' A, g/ J' a- l9 J& ?
③ 既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動又有軸向調(diào)整移動的主軸組件屬于這一類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，并可根據(jù)需要隨主軸套一起做軸向調(diào)整移動。主軸組件工作時，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。
- x+ x$ ~2 e4 V6 S
$ e0 |4 ^/ v0 c) C3 q④ 既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動又有徑向進(jìn)給運(yùn)動的主軸部件屬于這一類的有臥式鏜床的平旋盤主軸部件和組合機(jī)床的鏜孔車端面頭主部件。主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，裝在數(shù)控運(yùn)動時，裝在數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)主軸前端平旋盤上的徑向滑塊帶動刀具做徑向經(jīng)給運(yùn)動。
* f  X) f- s2 |  K7 z( k- Z; G5 W4 o+ C* v+ w$ s
⑤ 主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動又做行星運(yùn)動的主軸部件新式內(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。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，在箱體3中緩慢地旋轉(zhuǎn)時，帶動套筒及砂輪主軸做行星運(yùn)動，即圓周運(yùn)動。通過傳動支承套2來調(diào)整主軸與套筒4的偏心距e，實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給。0 t1 j# \9 `1 V% V$ Y* u' z
5 E5 I) A* D9 `* O# _/ J4 Q& w, u
（4）主軸的主要尺寸參數(shù)：
* J) I5 l! l+ q! @- L5 |7 w. ]/ _! ]
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)計要求的不同而有多種形式。
; b8 b$ N8 G6 G+ k9 q7 v$ J" @
  W! V% S+ X2 f6 k; A  M( ~主軸的主要尺寸參數(shù)包括：主軸直徑、內(nèi)孔直徑、懸伸長度和支承跨距。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，專業(yè)品質(zhì)保障！因?yàn)閷I(yè)，所以卓越！# H, y$ I+ C7 k% u
' u' A1 j& U) r
主軸的主要尺寸參數(shù)：- d! x$ F4 r, i7 O9 y

+ e) i, v7 v7 d1 W① 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)計時確定。前、后軸頸的差值越小則主軸的剛度越高，工藝性能也越好。7 k9 Z2 m0 e" f$ z
/ Q5 k+ a' ]5 i: M! b# e2 _
② 主軸內(nèi)孔直徑：主軸內(nèi)孔是用來通過棒料及刀具夾緊裝置，也可用于通過氣動、液壓卡盤的聯(lián)結(jié)件。主軸內(nèi)孔直徑越大，可通過棒料的直徑就越大，機(jī)床的使用范圍就越寬，同時主軸部件也越輕。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，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，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，空心主軸的剛度急劇下降。, _0 w: E+ I" G* G( d$ I! A

4 f: D: R0 K: ]( H* x$ ~8 ?8 v$ `③ 懸伸長度主軸與主軸前端結(jié)構(gòu)的形狀尺寸、前軸承的類型和組合方式及軸承的潤滑與密封有關(guān)。主軸的懸伸長度對主軸的剛度影響很大，主軸的懸伸長度越短，其剛度約好。6 z7 C' _9 }( H- K
% o: w$ b, q) X& C9 T7 A* y
④ 支承跨度主要部件的支承跨距對主軸的剛度有很大的影響。跨距對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，則軸承的變形對主軸前端的位移影響較大。所以跨距要有一個最佳值，跨距太大或太小，都會降低主軸的綜合剛度。* _; {$ b% J1 u- F! S

8 x: e% u8 R  b! {! c（5）主軸端部的結(jié)構(gòu)形式：$ P2 g6 r$ p" c4 q, Y

' L1 y/ T9 P: d$ l3 O4 W# K% U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。: v% `0 v( C: d, a; g5 C1 k- ^

+ {, X' k5 i! B) u$ T1 V$ C& M主軸端都是用來安裝刀具或夾持工件的夾具，在設(shè)計上，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，卡盤端的短圓錐面和凸緣端面定位，用拔銷傳遞轉(zhuǎn)矩，卡盤裝有固定螺栓，當(dāng)卡盤裝于主軸前端時，將數(shù)個固定螺栓從凸緣上的孔穿過、栓住并擰緊螺母將卡盤固定在主軸端部。主軸內(nèi)部為空心，可通過長棒料，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。
) U0 x. j6 G, T" \( \" U
作者: 未來第一站    時間: 2017-7-5 16:03
樓主圖掛了，收藏了。
作者: 韓寒11    時間: 2017-7-5 21:19
沒有好的裝配師傅組裝主軸，那么主軸的精度也無法保證



歡迎光臨 機(jī)械社區(qū) (http://www.mg7058.com/) Powered by Discuz! X3.4