數(shù)控機床結(jié)構(gòu)

數(shù)控機床結(jié)構(gòu)-數(shù)控機床的主軸部件主軸部件主軸部件是數(shù)控機床的最關(guān)鍵部件，它對零件加工質(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零件等。數(shù)控機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)控機床所特有的結(jié)構(gòu)要求。如對于自動換刀的數(shù)控機床，為了實現(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)停裝置和主軸孔的清理裝置等結(jié)構(gòu)。1.主軸部件的運動方式主軸部件按運動方式可分為以下幾類：（1） 只做旋轉(zhuǎn)運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（2） 既有旋轉(zhuǎn)運動又有軸向進給運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在套筒內(nèi)。主軸在套筒內(nèi)做旋轉(zhuǎn)主運動，套筒在主軸箱的導(dǎo)向孔內(nèi)做直線進給運動。（3） 既有旋轉(zhuǎn)運動又有軸向調(diào)整移動的主軸組件屬于這一類的主軸組件有滾齒機、部分立式銑床等的主軸組件。主軸在套筒內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運動，并可根據(jù)需要隨主軸套筒一起做軸向調(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)運動又有徑向進給運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床的鏜孔車端面頭主軸部件。主軸做旋轉(zhuǎn)運動時，裝在數(shù)控機床結(jié)構(gòu)主軸前端平旋盤上的徑向滑塊可帶動刀具做徑向進給運動。（5）主軸做旋轉(zhuǎn)運動又做行星運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)主運動。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，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動，即圓周進給運動。通過傳動支承套2來調(diào)整主軸與套筒4的偏心距e，實現(xiàn)橫向進給。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。1-主軸2-支撐套3-箱體4-套筒5-傳動帶6-蝸桿圖3.2行星運動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。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。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主軸的剛度有很大的影響?？缇鄬χ鬏S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，則軸承的變形對主軸前端的位移影響較大。所以跨距有一個最佳值，跨距太大或太小，都會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，將數(shù)個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