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什么是機械主軸

機床主軸指的是機床上帶動(dòng)工件或刀具旋轉的軸。通常由主軸、軸承和傳動(dòng)件(齒輪或帶輪)等組成主軸部件。主軸是機器中常見(jiàn)的一種零件,主要由內外圓柱面螺紋花鍵和橫向孔組成,主軸的作用是機床的執行件,它主要起支撐傳動(dòng)件和傳動(dòng)轉矩的作用,在工作時(shí)由它帶動(dòng)工件直接參加表面成形運動(dòng),同時(shí)主軸還保證工件對機床其他部件有正確的相對位置。

機械主軸指的是機床上帶動(dòng)工件或刀具旋轉的軸。通常由主軸、軸承和傳動(dòng)件(齒輪或帶輪)等組成主軸部件。在機器中主要用來(lái)支撐傳動(dòng)零件如齒輪、帶輪,傳遞運動(dòng)及扭矩,如機床主軸;有的用來(lái)裝夾工件,如心軸。除了刨床、拉床等主運動(dòng)為直線(xiàn)運動(dòng)的機床外,大多數機床都有主軸部件。

機械主軸的特點(diǎn)就是三高一低(即:高速度、高精度、效率高、低噪音)。

1、高速度:機械主軸CNC雕銑機選用精密及高速的配對軸承,彈性/剛性預緊結構,可以達到較高的轉速,可以讓刀具達到佳的切削效果。

2、高速度:7:24錐孔針對安裝甚而的徑向跳動(dòng)可以確保小于0.005mm。因為高精度的加上高精度的零件制造就可以確保了。

3、效率高:可以利用連續微高來(lái)改變速度,使得在加工過(guò)程中可以隨時(shí)控制切削速度,這樣就可以達到高加工效率。



4、低噪音:平衡測試表明:凡是達到了G1/G0.4(ISO1940-1等級的,主軸在高速運轉時(shí),具有噪音小的特點(diǎn)。


機械主軸的精度:


主軸部件的運動(dòng)精度和結構剛度是決定加工質(zhì)量和切削效率的重要因素。衡量主軸部件性能的指標主要是旋轉精度、剛度和速度適應性。


①旋轉精度:主軸旋轉時(shí)在影響加工精度的方向上出現的徑向和軸向跳動(dòng)(見(jiàn)形位公差),主要決定于主軸和軸承的制造和裝配質(zhì)量。


②動(dòng)、靜剛度:主要決定于主軸的彎曲剛度、軸承的剛度和阻尼。


③速度適應性:允許的高轉速和轉速范圍,主要決定于軸承的結構和潤滑,以及散熱條件。


機械主軸的保養:


降低軸承的工作溫度,經(jīng)常采用的辦法是潤滑油。潤滑方式有,油氣潤滑方式、油液循環(huán)潤滑兩種。在使用這兩種方式時(shí)要注意以下幾點(diǎn):


1、在采用油液循環(huán)潤滑時(shí),要保證主軸恒溫油箱的油量足夠充分。


2、油氣潤滑方式剛好和油液循環(huán)潤滑相反,它只要填充軸承空間容量的百分之十時(shí)即可。


循環(huán)式潤滑的優(yōu)點(diǎn)是,在滿(mǎn)足潤滑的情況下,能夠減少摩擦發(fā)熱,而且能夠把主軸組件的一部分熱量給以吸收。


對于主軸的潤滑同樣有兩種放式:油霧潤滑方式和噴注潤滑方式。


機械主軸的變速方式:


1、無(wú)級變速


數控機床一般采用直流或交流主軸伺服電動(dòng)機實(shí)現主軸無(wú)級變速。


交流主軸電動(dòng)機及交流變頻驅動(dòng)裝置(籠型感應交流電動(dòng)機配置矢量變換變頻調速系統),由于沒(méi)有電刷,不產(chǎn)生火花,所以使用壽命長(cháng),且性能已達到直流驅動(dòng)系統的水平,甚至在噪聲方面還有所降低。因此,目前應用較為廣泛。


主軸傳遞的功率或轉矩與轉速之間的關(guān)系。當機床處在連續運轉狀態(tài)下,主軸的轉速在437~3500r/min范圍內,主軸傳遞電動(dòng)機的全部功率11kW,為主軸的恒功率區域Ⅱ(實(shí)線(xiàn))。在這個(gè)區域內,主軸的輸出扭矩(245N.m)隨著(zhù)主軸轉速的增高而變小。主軸轉速在35~437r/min范圍內,主軸的輸出轉矩不變,稱(chēng)為主軸的恒轉矩區域Ⅰ(實(shí)線(xiàn))。在這個(gè)區域內,主軸所能傳遞的功率隨著(zhù)主軸轉速的降低而減小。圖中虛線(xiàn)所示為電動(dòng)機超載(允許超載30min)時(shí),恒功率區域和恒轉矩區域。電動(dòng)機的超載功率為15kW,超輸出轉矩為334N.m。


2、分段無(wú)級變速


數控機床在實(shí)際生產(chǎn)中,并不需要在整個(gè)變速范圍內均為恒功率。一般要求在中、高速段為恒功率傳動(dòng),在低速段為恒轉矩傳動(dòng)。為了確保數控機床主軸低速時(shí)有較大的轉矩和主軸的變速范圍盡可能大,有的數控機床在交流或直流電動(dòng)機無(wú)級變速的基礎上配以齒輪變速,使之成為分段無(wú)級變速。


機械主軸的發(fā)展形勢:


10世紀30年代以前,大多數機床的主軸采用單油楔的滑動(dòng)軸承。隨著(zhù)滾動(dòng)軸承制造技術(shù)的提高,后來(lái)出現了多種主軸用的高精度、高剛度滾動(dòng)軸承。這種軸承供應方便,價(jià)格較低,摩擦系數小,潤滑方便,并能適應轉速和載荷變動(dòng)幅度較大的工作條件,因而得到廣泛的應用。但是滑動(dòng)軸承具有工作平穩和抗振性好的優(yōu)點(diǎn),特別是各種多油楔的動(dòng)埡軸承,在一些精加工機床如磨床上用得很多。50年代以后出現的液體靜埡軸承,精度高,剛度高,摩擦系數小,又有良好的抗振性和平穩性,但需要一套復雜的供油設備,所以只用在高精度機床和重型機床上。氣體軸承高速性能好,但由于承載能力小,而且供氣設備也復雜,主要用于高速內圓磨床和少數超精密加工機床上。70年代初出現的電磁軸承,兼有高速性能好和承載能力較大的優(yōu)點(diǎn),并能在切削過(guò)程中通過(guò)調整磁場(chǎng)使主軸作微量位移,以提高加工的尺寸精度,但成本較高,可用于超精密加工機床。

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