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數控機床主軸的結構設計都有哪些要求

時間:2018-04-13 瀏覽:574次
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數控機床主軸的結構設計都有哪些要求

詳細說明

  數控機床主軸是主軸組件中的重要組成部分。它的結構尺寸開關、制造精度、材料及其熱處理等對整個主軸組件乃至主傳動系統的工作性能都有很大的影響。數控機床主軸的以上設計參數隨著機床的不同以及主傳動系統的設計要求的不同而不同。

  

  數控機床主軸的結構設計主要考慮主軸的平均直徑,主軸內孔直徑、懸伸長度和支承跨距。主軸上裝有各種零件,由于裝配的需要,主軸直徑通常是從前向后或是從中間向兩端逐漸減少,成階梯狀。

  (1)數控機床主軸平均直徑。主軸直徑包括三個參數;主軸前軸徑、后輕徑和主軸平均直徑。主軸平均走私對主軸部件的風度影響較大。主軸加工認準鈦浩機械,品質保障,主軸平均直徑越大,剛度越高,主軸本身彎曲變形所引起的主軸軸端位移越小。但是主軸平均直徑越大,主軸箱結構尺寸就越大,軸承和軸上其他零件的尺寸相應增大。主軸直徑的實際尺寸應該在主軸組件的結構設計時確定,在滿足主軸剛度的條件下,直徑宜選較小值。在設計時還應注意使前后軸徑差值盡量減小,以提高風度的工藝性能。

  (2)數控機床主軸內孔直徑。主軸內孔徑和機床類型有關,主要用來通過棒料、拉桿、鏜桿或頂出頂尖等。主軸孔徑越大,可通過的棒料走私就越大,機床的加工范圍就越廣,主軸組件就越輕。主軸的孔徑主要是受主軸風度的制約。當主軸的孔徑與主軸平均直徑之比小于0.3時,內孔對主軸的剛度幾乎沒有影響;當比值0.5時,空心主軸的剛度大約為相同直徑實心主軸風度的90%;當比值為0.7時,剛度削弱量約為25%;當比值大于0.7時,空心主軸的風度就會急劇下降。一般情況下可取比值在0.5左右。

  (3)數控機床主軸懸伸長度。主軸的懸伸長度是指主軸前端主軸前支承中點的距離。懸伸長度的大小取決于主軸端部的結構形式和尺寸、前支承的軸承配置和密封裝置等,有的還和機床的其他參數有關,如工作臺的結構配置等。主軸的懸伸長度對主軸的風度影響很大。主軸懸伸長度越短,其剛度越高。因此,確定懸伸長度的原則是在滿足結構要求的前提下,盡可能取較小值。

  (4)數控機床主軸支承跨距。主軸支承跨距是指主軸相信兩支承的支反力作用點之間的距離。合理確定主軸支承跨距是獲得主軸組件最大靜風度的重要條件之一。主軸的最佳支承跨距可使主軸組件前端位移最小。

  (5)數控機床主軸端部結構。主軸的端部是主軸與工件或工具聯系的結合部位,要求夾具和刀具在軸端定位精度高,定位剛度好,裝卸方便,同時使主軸的懸伸量小。其結構開關由機床類型和夾具(或刀具)的開關而定。因為夾具和刀具都已經標準化了,所以通用機床的主軸軸端形狀和尺寸也已經標準化。

  (6)數控機床主軸材料和熱處理。對于一般機床而主,決定主軸材料及其熱處理的主要依據是主軸的風度要求、耐磨性、載荷特點。主軸的材料道選鋼材,特別是價格便宜的中碳鋼(如45鋼)。當載荷特別大或有較大沖擊是,或者精密機床的主軸需要減少熱處理后的變形等情況時,才地選用合金鋼。主軸常用的熱處理方式是高掛、滲氮和感應淬火等。

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