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數(shù)控機(jī)床如何選用主軸
來源:力瑪數(shù)控
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作者:leadma
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發(fā)布時(shí)間: 2016-01-20
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主軸部件的結(jié)構(gòu)形式繁多，但從機(jī)床的設(shè)計(jì)和使用的觀點(diǎn)來看，各類主軸部件均有其共同點(diǎn)。對(duì)主軸的要求也基本一致。
各類機(jī)床的主軸部件都要保證主軸在一定的載荷與轉(zhuǎn)速下，能帶動(dòng)工件或刀具精確而可靠地繞其旋轉(zhuǎn)中心線旋轉(zhuǎn)，并能在其額定壽命期內(nèi)穩(wěn)定地保持這種性能。為此，主軸部件除應(yīng)滿足與其它傳動(dòng)軸部件相同的要求外，還提出如下幾個(gè)方面的特殊要求。加工中心，雕銑機(jī)，鉆攻中心等精密機(jī)床對(duì)主軸的要求也非常高。
一、旋轉(zhuǎn)精度
主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)線速度為零的鞭點(diǎn)的聯(lián)線，稱為主軸的旋轉(zhuǎn)中心線。在理想情況下，該線在空間的位置是不應(yīng)隨時(shí)間的變化而變化的。但實(shí)際上由于制造和裝配等種種原因，該線在空間的位置于每一瞬間時(shí)都是變化的。這些瞬間時(shí)旋轉(zhuǎn)中心線的平均空間位置，稱為理想旋轉(zhuǎn)中心線。
在生產(chǎn)實(shí)踐中，主軸部件的旋轉(zhuǎn)精度是用主軸前端安裝的刀具或工件部件定位面的徑向跳動(dòng)，端面跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)值的大小來衡量的。測試是在無載荷、手動(dòng)或低速轉(zhuǎn)動(dòng)主軸的條件下進(jìn)行的。我們力瑪?shù)胥姍C(jī)對(duì)電主軸的要求是主軸錐孔的旋轉(zhuǎn)精度應(yīng)在3U左右，裝上刀后刀擺不能大于一絲，為此我們出機(jī)配的噎咀都是臺(tái)灣AAA級(jí)的精密噎咀。
主軸部件的旋轉(zhuǎn)精度取決于部件中主要件如主軸、軸承等的制造精度和裝配、調(diào)整精度。運(yùn)動(dòng)精度還取決于主軸的轉(zhuǎn)速、軸承的設(shè)計(jì)和性能以及主軸部件的動(dòng)態(tài)特性。
二、靜剛度
主軸部件靜剛度簡稱主軸剛度。是指主軸抵搞外力引起變形的能力。由于主軸剛度是隨外力作用點(diǎn)的位置和方向而異的，同時(shí)為便于不同結(jié)構(gòu)型式的主軸部件的剛度能進(jìn)行比較，所以主軸剛度是指在主軸工作前端施加一個(gè)作用力F時(shí)，F(xiàn)與主軸在F作用方向上所產(chǎn)生的變形Y之比。即K=F/Y
三、主軸部件的振動(dòng)
主軸部件在工作時(shí)發(fā)生的振動(dòng)有受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)兩種。主軸部件抵搞振動(dòng)能力差，工作時(shí)容易發(fā)生振動(dòng)，會(huì)影響工件的表面質(zhì)量，限制機(jī)床的生產(chǎn)率，此外，還降低刀具的耐用度和主軸軸承的壽命，發(fā)出噪聲影響工作環(huán)境等。因此，提高抵抗振動(dòng)并保持平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的能力對(duì)主軸部件是十分重要的。
理論分析和試驗(yàn)結(jié)果表明，影響主軸部件搞振的主要因素是主軸部件的靜剛度、阻尼特性和固有頻率等。剛度和阻尼比越大越不易產(chǎn)生振動(dòng)。
一、旋轉(zhuǎn)精度
主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)線速度為零的鞭點(diǎn)的聯(lián)線，稱為主軸的旋轉(zhuǎn)中心線。在理想情況下，該線在空間的位置是不應(yīng)隨時(shí)間的變化而變化的。但實(shí)際上由于制造和裝配等種種原因，該線在空間的位置于每一瞬間時(shí)都是變化的。這些瞬間時(shí)旋轉(zhuǎn)中心線的平均空間位置，稱為理想旋轉(zhuǎn)中心線。
在生產(chǎn)實(shí)踐中，主軸部件的旋轉(zhuǎn)精度是用主軸前端安裝的刀具或工件部件定位面的徑向跳動(dòng)，端面跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)值的大小來衡量的。測試是在無載荷、手動(dòng)或低速轉(zhuǎn)動(dòng)主軸的條件下進(jìn)行的。我們力瑪?shù)胥姍C(jī)對(duì)電主軸的要求是主軸錐孔的旋轉(zhuǎn)精度應(yīng)在3U左右，裝上刀后刀擺不能大于一絲，為此我們出機(jī)配的噎咀都是臺(tái)灣AAA級(jí)的精密噎咀。
主軸部件的旋轉(zhuǎn)精度取決于部件中主要件如主軸、軸承等的制造精度和裝配、調(diào)整精度。運(yùn)動(dòng)精度還取決于主軸的轉(zhuǎn)速、軸承的設(shè)計(jì)和性能以及主軸部件的動(dòng)態(tài)特性。
二、靜剛度
主軸部件靜剛度簡稱主軸剛度。是指主軸抵搞外力引起變形的能力。由于主軸剛度是隨外力作用點(diǎn)的位置和方向而異的，同時(shí)為便于不同結(jié)構(gòu)型式的主軸部件的剛度能進(jìn)行比較，所以主軸剛度是指在主軸工作前端施加一個(gè)作用力F時(shí)，F(xiàn)與主軸在F作用方向上所產(chǎn)生的變形Y之比。即K=F/Y
三、主軸部件的振動(dòng)
主軸部件在工作時(shí)發(fā)生的振動(dòng)有受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)兩種。主軸部件抵搞振動(dòng)能力差，工作時(shí)容易發(fā)生振動(dòng)，會(huì)影響工件的表面質(zhì)量，限制機(jī)床的生產(chǎn)率，此外，還降低刀具的耐用度和主軸軸承的壽命，發(fā)出噪聲影響工作環(huán)境等。因此，提高抵抗振動(dòng)并保持平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的能力對(duì)主軸部件是十分重要的。
理論分析和試驗(yàn)結(jié)果表明，影響主軸部件搞振的主要因素是主軸部件的靜剛度、阻尼特性和固有頻率等。剛度和阻尼比越大越不易產(chǎn)生振動(dòng)。