立式加工(gōng)中心主軸係統設計
2019-3-20 來源:- 作者:-
【摘要】加工(gōng)中(zhōng)心是決定國民經濟水平和(hé)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,立式加工中心成為機床設備領域核心的加工設備,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(jiā)工中心也不例(lì)外,它的主(zhǔ)傳動係(xì)統更負責,主軸組件精度更高,對主軸組件(jiàn)的校核要更嚴謹,隻有保證這些設計理念(niàn),才能保證立式加工(gōng)中(zhōng)心的加工精度。
【關鍵詞】主(zhǔ)傳動係統;主軸組件;主軸組件校核
1、 主傳動係(xì)統
圖1 為(wéi)立式(shì)加(jiā)工(gōng)中心實物圖。
圖1 立式加工中(zhōng)心(xīn)
立(lì)式加工(gōng)中心的組成為結構框架、主軸係統、進給(gěi)係統、工作台(tái)、主軸箱、刀庫(kù)及自動換刀裝置,數控櫃、機械手等,主軸係統是立式加工(gōng)中心最重(chóng)要(yào)切非常(cháng)核心的(de)部分,它(tā)的組成(chéng)部分有主軸電機、主傳動係統及主軸(zhóu)組件。
主傳(chuán)動(dòng)係統中電(diàn)動機是非常重要的部件,它是提供機床主軸旋轉的動力裝置,對電動機的選取需要計算主軸的所需切削力同時還要計算出電動機需要的功率,選取(qǔ)的電(diàn)動機一般是交流伺服(fú)電動機。
在對主傳動係統中最重要的部件主軸設計時候,要確定主(zhǔ)軸的內孔、主軸的前軸直徑、主軸前端的懸(xuán)伸(shēn)量(liàng)以及主軸(zhóu)的支(zhī)撐距離,主軸前軸直徑(jìng)對主軸(zhóu)的影響最大,它的大小可以影響主軸本(běn)身彎曲變形引起(qǐ)的(de)主軸(zhóu)位(wèi)移和軸承(chéng)彈性變形引起的(de)軸(zhóu)端位(wèi)移(yí),對主軸設計完成之(zhī)後需要(yào)進(jìn)行校核,校核公式如下:
2 、主軸組件
主軸組件(如圖2)是主軸的基礎部件,是實現(xiàn)主軸選擇的前提,主軸組件的精度和設計要求是滿足主軸帶動工件或刀具精確的、穩定的選擇並長期選擇保持精度(dù)的前提(tí)。
主軸組件的基本要求如下:
(1)保持選擇精度,主軸的旋(xuán)轉是實現工價(jià)加工的前提,主軸組件要滿(mǎn)足主軸的景象和(hé)軸向的跳動符合要求(qiú),在主軸工作的(de)時候,將外界對(duì)主軸的影響(xiǎng)排除掉;
(2)剛度,主軸組件是支撐主軸並隨著運動的部件,所以要求它具有一定的剛度;
(3)抗振性,主軸組件的振動會影響機床的(de)加工,工件表(biǎo)麵粗糙度會受影響,刀具的耐久(jiǔ)度也隨之(zhī)影響,同時還會產生噪聲,要求主軸組件要具有抗振(zhèn)性;
(4)溫升和熱變形,如果主(zhǔ)軸組件受熱變形,這(zhè)時候主軸在選擇時候會不(bú)同心或(huò)者(zhě)產生其他問題,需要主軸組件能抵抗摩擦生熱和潤滑油升溫對它的影響;
(5)耐磨性,機床是長期加(jiā)工的設(shè)備,有些工廠(chǎng)要求機床24 小時工作,這樣就(jiù)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(zuì)重要的零件(jiàn)就是軸承,而軸承的型號和形式也分很多種,如圖3。
主軸的(de)軸承一般選取滾動軸承,因(yīn)為它的摩擦係數小,對主軸的阻力小,同時軸(zhóu)承本身還能預緊,潤滑起來特(tè)別(bié)方便,在規定的轉速狀態下旋轉(zhuǎn)平穩,屬於通用件,更換和維修都很方便。
對於軸承的校核,一般是對壽命進行計算,計算公式(shì)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(xiào)率會提升,節約人(rén)工成本,同時(shí)還提高製造(zào)能力和水(shuǐ)平,對市場(chǎng)的競爭和適應性得到保障,對立式加工中心(xīn)的設計要使主軸箱的(de)體積盡量(liàng)小,設計之初(chū)要對主軸各部件進行方案論證,設計計算(suàn)以及建模(mó),綜合考慮其他部件,軸承、鍵等(děng),最大化滿足客戶的要求,使機床在使用時候平穩,壽命(mìng)長。
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