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数控冲床的主轴部件

时间:2019-06-09 来源:未知 作者:admin 点击:

数控冲床主轴部件是机床重要部件之一,它带动工件或刀具执行机床的切削运动。因此数控冲床的主轴部件不仅要满足精加工时精度较高的要求,还要满足粗加工时具有高效切削的能力,同时,数控冲床主轴部件应有更高的动、静刚度和抵抗热变形的能力。
  在局部结构上,一般数控冲床的主轴与其他高效、精密自动化机床没有多大区别。主轴部件主要包括主轴、轴承、传动件、密封件等,对于有自动换刃装置的数控机床,其主轴部件除主轴、主轴轴承和传动件等部分外,还有刀具自动装卸机构及吹屑装置、主轴准停装置等。
 
1)主轴轴承的配置
  目前数控冲床主轴轴承的配置形式主要有三种形式。
  (1)前支承采用双列短圆柱液子轴承和双列60。角接触球轴承组合。后支承采用对角接触球轴承。此配置形式可大幅度提高主轴的综合刚度,可以满足强力切削的要求,现普遍应用于各类数控机床的主轴中。
  (2)采用高精度双列角接触球轴承。角接触球轴承具有良好的高速性能,但承载能力小,因而只造用于高速、轻载和精密的数控机床主轴中。在加工中心的主轴中,为了提高承载能力,有时应用3个四角接触球轴承组合的前支承,并用隔套实现预紧。
  (3)采用双列和单列圆锥轴承。这种轴承径向和轴向刚度高,能承受重载荷,尤其能承受较大的动载荷,安装与调整性能好,但是这种轴承配置方式限制了主轴的最高转速和精度,所以仅适用于中等精度、低速与重载的数控机床主轴。
  以上配置中轴承要有合适的预紧量。预紧量的大小影响主铀的静刚度,但过大的预紧量会增加功耗和发热,过小的预紧量会降低主轴刚度。
  随着材料工业曲袭展,在数控冲床主轴中有使用陶资滚动轴承的趋势。这种轴承的特点是:滚珠重量轻,离心力小,动摩擦力矩小;因温升引起的热膨胀小,使主轴的预紧力稳定;弹性变形小,刚性高,寿命长。缺点是,成本较高。
 
2)高速精密主轴结构特点 
  高速切削是20世纪70年代后期发展起来的新工艺,这种工艺采用的切削速度比常规的要高几倍或十几倍。该工艺不仅切削效率高,而且具有加工表面质量好、切削温度低和刀具寿命长等优点。
  高速切削机床是实现高速切削的前提,而高速主轴部件又是高速切削机床最重要的部件。
因此,高速主轴部件要求有精密机床那样高的精度和刚度。为此,主轴零件应精确制造并且动平衡性能良好,还应精心设计主轴驱动、冷却、支承、润滑、刀具夹紧和耸全等方面。
  高速主轴的驱动多采用内装电动机式主轴,高速主轴选用的轴承主要是高速球轴承和磁力轴承。磁力轴承是利用电磁力使主轴悬浮在磁场中,使其具有无摩擦、没有磨损、无需润滑、发热少、刚度高、工作时无噪声等优点。主轴的位置由非接触传感器测量,信号处理器则根据测量值以每秒10000次的速度计算出校正主轴位置的电流值。

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