數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)

數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)-數(shù)控機(jī)床的主軸部件主軸部件主軸部件是數(shù)控機(jī)床的最關(guān)鍵部件，它對(duì)零件加工質(zhì)量有著直接的影響。主軸部件包括主軸的支承、安裝在主軸上的傳動(dòng)零件等。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)床所特有的結(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)停裝置和主軸孔的清理裝置等結(jié)構(gòu)。1.主軸部件的運(yùn)動(dòng)方式主軸部件按運(yùn)動(dòng)方式可分為以下幾類：（1） 只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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（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在套筒內(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)。（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)需要隨主軸套筒一起做軸向調(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筒夾緊在主軸箱內(nèi)，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軸部件。主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，裝在數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)主軸前端平旋盤上的徑向滑塊可帶動(dòng)刀具做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（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3.2所示，砂輪主軸l在支撐套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的軸線與工件被加工孔軸線重合，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)，即圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。通過傳動(dòng)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。2.主軸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。1-主軸2-支撐套3-箱體4-套筒5-傳動(dòng)帶6-蝸桿圖3.2行星運(yùn)動(dòng)的主軸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)工藝性和主軸部件的工藝適用范圍。（1）主軸的主要尺寸參數(shù)：主軸直徑主軸直徑越大，其剛性越高，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。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(dòng)、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(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。懸伸長度主軸的懸伸長度與主軸前端結(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(duì)主軸的剛度影響很大，主軸的懸伸長度越短，其剛度越好。支承跨度主軸部件的支承跨距對(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。如跨距較大，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。（2）主軸端部的結(jié)構(gòu)形式：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。主軸端都是用來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3.3所示是數(shù)控機(jī)床主軸端部通用的幾種結(jié)構(gòu)形式。圖3.3主軸端部的結(jié)構(gòu)形式如圖3.3（a）所示為數(shù)控車床主軸端部，卡盤端部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(shí)，將數(shù)個(gè)固定螺栓從凸緣上的孔中穿過、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