主轴部件设计.ppt
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3-6主轴部件设计主轴部件是机床重要部件之一,它是机床的执行件。
它的功用是支承并带动工件或刀具旋转进行切削,承受切削力和驱动力等载荷,完成表面成形运动。
主轴部件由主轴及其支承轴承、传动件、密封件及定位元件等组成。
主轴部件的工作性能对整机性能和加工质量以及机床生产率有着直接影响,是决定机床性能和技术经济指标的重要因素。
因此,对主轴部件要有较高的要求。
一、主轴部件应满足的基本要求l.旋转精度主轴的旋转精度是指装配后,在无载荷、低速转动条件下,在安装工件或刀具的主轴部位的径向和轴向跳动。
旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装配和调整精度。
如主轴支承轴颈的圆度,轴承滚道及滚子的圆度,主轴及随其回转零件的动平衡等因素,均可造成径向跳动;轴承支承端面,主轴轴肩及相关零件端面对主轴回转中心线的垂直度误差,止推轴承的滚道及滚动体误差等将造成主轴轴向跳动;主轴主要定心面(如车床主轴端的定心短锥孔和前端内锥孔)的径向跳动和轴向跳动。
对于通用机床和数控机床的旋转精度,国家已有统一规定,详见各类机床的精度检验标准。
2.刚度主轴部件的刚度是指其在外加载荷作用下抵抗变形的能力,通常以主轴前端产生单位位移的弹性变形时,在位移方向上所施加的作用力来定义,如图3—54所示。
如果引起弹性变形的作用力是静力y,则由此力和变形所确定的刚度称为静刚度;如果引起弹性变形的作用力是交变力,其幅度为y,则由该力和变形所确定的刚度称为动刚度,静、动刚度的单位均为N/um。
图3-54主轴部件的刚度主轴部件的刚度是综合刚度,它是主轴、轴承等刚度的综合反映。
因此,主轴的尺寸和形状、滚动轴承的类型和数量、预紧和配置形式、传动件的布置方式、主轴部件的制造和装配质量等都影响主轴部件的刚度。
主轴静刚度不足对加工精度和机床性能有直接影响,并会影响主轴部件中的齿轮、轴承的正常工作,降低工作性能和寿命,影响机床抗振性,容易引起切削颤振,降低加工质量。
目前,对主轴部件尚无统一的刚度标准。