立式加工中心主軸係統設計
2019-3-20 來（lái）源：- 作（zuò）者：-
【摘要】加工（gōng）中心（xīn）是決定（dìng）國民經濟水平和製造業水（shuǐ）平的設（shè）備，數控技術和裝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（lǐng）域（yù）核心的加工設備，對於任何（hé）機床，主軸箱和（hé）主軸是機床最重要的的部分，立（lì）式加工中心也不（bú）例外，它的主傳動係統更負責，主軸組件精度更高，對（duì）主軸（zhóu）組件的校核要更（gèng）嚴謹，隻有保證（zhèng）這些設計理念，才能保證立式加工中（zhōng）心的加工精度。
【關鍵（jiàn）詞】主傳動係統；主軸組（zǔ）件；主軸組件校核
1、 主傳動係（xì）統
圖1 為立式加（jiā）工中心實物圖。
圖1 立式加工中（zhōng）心
立式加工中心的組成（chéng）為結構框架（jià）、主軸（zhóu）係統、進給係統、工作（zuò）台、主軸（zhóu）箱、刀（dāo）庫及自動（dòng）換刀裝置，數控（kòng）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，它的組成部分有主軸電機、主傳動係統及（jí）主軸組件。
主傳動係統中電（diàn）動機（jī）是非常重要的部（bù）件，它是提供機床主軸旋轉的動力裝置，對電動機的（de）選取需要（yào）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，選取的電動機一般是交流伺服電動機。
在對主傳動係統中最重要的部件主軸設（shè）計時（shí）候，要確定主軸的內孔、主軸的前軸直徑、主軸前端的懸伸量以及（jí）主軸的支撐距離，主（zhǔ）軸前軸直徑對主軸的影響最（zuì）大（dà），它（tā）的大小可以影響主軸（zhóu）本身彎曲變形（xíng）引（yǐn）起的主軸（zhóu）位移和軸承彈性變形引起的軸端位移，對主軸設計完成之（zhī）後需要（yào）進行校核，校（xiào）核公式如下：
2 、主軸組件
主軸組（zǔ）件（jiàn）（如圖2）是主軸的基礎部件，是實現主軸選擇的前提，主軸組件的精度（dù）和設計要求是滿足主軸帶（dài）動工件或刀具（jù）精確（què）的、穩定的選擇並長期選擇保持精度的前提。
主（zhǔ）軸（zhóu）組件的基（jī）本（běn）要求如下：
（1）保持（chí）選擇精度，主軸的旋轉是實現工（gōng）價（jià）加工的前提，主軸組件要滿足主軸的景象和軸向的跳動符合要（yào）求，在主軸工作的時候，將外界對主軸的影響排除掉；
（2）剛度，主軸（zhóu）組件是支撐主軸並隨著運（yùn）動（dòng）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（huì）影響機（jī）床（chuáng）的加工，工件表（biǎo）麵粗糙度會受影響，刀（dāo）具的耐久度也隨之影響，同時還（hái）會產生（shēng）噪聲，要求主軸組件要具有抗振性；
（4）溫升和熱變（biàn）形，如果主軸組件受熱變形，這時（shí）候主軸在選（xuǎn）擇時候會不同心或者產生其他（tā）問題，需要主軸組件能抵抗摩（mó）擦生熱和潤滑（huá）油升溫對它的影響（xiǎng）；
（5）耐磨性，機床是長期加工的（de）設（shè）備，有些工廠要求（qiú）機床24 小時工作，這樣就需要零件的壽命要長，耐磨性要好。
3 、主軸組件校（xiào）核
主軸組件中最重要的零件就是軸承（chéng），而軸承的型號和形式也分很（hěn）多種，如圖（tú）3。
主軸的軸承一般選取滾動軸（zhóu）承，因為它的摩擦係數小，對主軸的阻力小，同時軸（zhóu）承本身還（hái）能預緊，潤滑起來特別方便，在規定的轉速狀態下旋轉平穩，屬於通用（yòng）件，更換和維（wéi）修（xiū）都很（hěn）方便。
對於軸承的校核，一般是（shì）對壽（shòu）命進行計算，計（jì）算公（gōng）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（chuáng），這樣（yàng）加工效率會提升，節約人工（gōng）成本（běn），同時還提高（gāo）製造能力和水平，對（duì）市場的競爭和適應性得到保障，對立式加工中心的設計要使主軸箱的體積盡量小（xiǎo），設計之（zhī）初要對主軸各部件（jiàn）進行方案論證，設計計算以及建模，綜（zōng）合考慮其他（tā）部件，軸承、鍵等，最大化滿足客戶（hù）的要求，使機（jī）床在使用時候平穩，壽命長。
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