立式加工(gōng)中心主軸係統設計
2019-3-20 來源:- 作者:-
【摘要】加工中心是決定國民經濟水平和製造業水平(píng)的設備,數控技術和裝(zhuāng)備技術已經成為製造業最重要的裝備,立式加工中(zhōng)心成為(wéi)機床設備領域核(hé)心(xīn)的加工設(shè)備,對於任何機床,主軸(zhóu)箱和主軸是機床最重要的的部分,立式加工中心也不例外,它的主傳動係統更負責,主(zhǔ)軸(zhóu)組件精度更高,對主軸組件的校核要更(gèng)嚴謹,隻有保證這些設計理念,才能保證立式加工中(zhōng)心的(de)加工精度。
【關鍵詞】主傳動係(xì)統(tǒng);主軸組件;主(zhǔ)軸組件(jiàn)校(xiào)核
1、 主傳動(dòng)係(xì)統
圖1 為立式加工中心實物圖。
圖(tú)1 立(lì)式加工中心
立式加工中心的組成(chéng)為結構框架、主軸係統(tǒng)、進給係統、工作台、主軸箱、刀庫及自動換(huàn)刀裝置,數控櫃、機械手等,主軸係統是立式加工中心最重要切非常核心的部分,它的組成部分有主(zhǔ)軸電機、主傳動係統及(jí)主軸(zhóu)組件。
主(zhǔ)傳動係統中電動機是非常重要的部件,它是提供機床(chuáng)主軸旋(xuán)轉的動力裝置,對電動機的選取需要計算主軸的所(suǒ)需切削力同(tóng)時還要計算出電動機需要的功率,選取(qǔ)的電動機一般(bān)是交流伺服電動機。
在對主(zhǔ)傳動係統中最重要(yào)的部件主軸設計(jì)時候,要確定主軸的內(nèi)孔、主軸的(de)前(qián)軸直徑、主軸前端的懸伸量以及主軸的支撐距離,主軸前軸直徑對主軸的影響最大,它的大小可以影響主軸本身彎曲變形引起(qǐ)的主軸位移和軸承彈性(xìng)變(biàn)形引起的軸端位移,對主軸設計完成之後(hòu)需要進行校核,校核公式如下:
2 、主軸(zhóu)組件
主軸組件(如圖2)是主軸的基礎(chǔ)部件,是實現主軸選擇的前提,主軸組(zǔ)件的精度和設計要求是滿足主軸帶動工件或刀具精(jīng)確的、穩定的選擇並長期選擇保持精度的前(qián)提。
主軸組件的(de)基本要求如下:
(1)保持選擇(zé)精度,主軸的旋轉是(shì)實(shí)現工價(jià)加工的前提,主軸(zhóu)組件要滿足主軸的景象和軸向的跳動符合(hé)要求,在主軸(zhóu)工作的時(shí)候,將外界對主軸的(de)影響排除(chú)掉(diào);
(2)剛度,主軸組件是支撐主軸並隨著運動的部件,所以要(yào)求它具有一定的剛度;
(3)抗振性,主軸組件的振動會(huì)影響機床的(de)加工,工件表麵粗糙度會受影(yǐng)響,刀具的耐久度也(yě)隨之影響,同時還(hái)會(huì)產(chǎn)生噪聲,要求主軸組件要具有抗振性;
(4)溫升和熱變形,如(rú)果主軸組件受熱變形,這時候主軸(zhóu)在選擇時候會不(bú)同心或者產生(shēng)其他問題,需要主軸組件(jiàn)能抵(dǐ)抗(kàng)摩擦生熱和潤滑油升溫對它的影響;
(5)耐磨性,機床(chuáng)是長期加工的設備,有些工廠要求機床24 小時工作,這樣(yàng)就需要零件的壽命要長,耐磨性要好。
3 、主軸組件校核
主軸組件中最重要的零(líng)件就是軸承,而軸承(chéng)的型號和形式也分(fèn)很多種,如圖3。
主軸的軸承一般選取滾動軸(zhóu)承,因為它的摩擦係數小,對主軸(zhóu)的阻力小(xiǎo),同時軸承本身還能預緊,潤滑起來特別方便,在規定的轉速狀態(tài)下(xià)旋轉平穩,屬於通用件,更換和維修都很方(fāng)便。
對於軸承的校核(hé),一(yī)般是對(duì)壽命(mìng)進行計算(suàn),計算公式如下:
4、 結語
當今世界各國製造業都采用數控機床代替普通機床,這樣加工效率會提升(shēng),節約人工成本,同時還提高製造能力和水平,對市場的競爭(zhēng)和適應性得到保(bǎo)障,對立式加工(gōng)中心的設計要使主軸(zhóu)箱的(de)體積盡量小,設(shè)計之初要(yào)對主軸各部件進行(háng)方案論證,設計計算以及建模,綜合考慮其他部件,軸(zhóu)承(chéng)、鍵等,最大化滿足客戶的要求,使機床在使用時候平穩(wěn),壽命長。
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