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数控机床中主轴的作用是哪些?

发布日期:2021-11-04 15:59:34浏览次数:123标签:

数控机床主轴的作用到底有多重要呢?没有主轴的加工中心、数控车床、数控铣床就好比是飞机没有机翼、汽车没有轮子、轮船没有螺旋桨,因为主轴是数控机床主工作形势,正是主轴的旋转才有了机床加工的定义。

(1)实现某些高档数控机床的特殊要求:有些高档数控机床,如并联运动机床、五面体加工中心、小孔和超小孔加工机床等,必须采用电主轴,方能满足完善的功能要求。

(2)改善机床性能,提高可靠性:采用电主轴结构的数控机床,由于结构简化,传动、连接环节减少,因此提高了机床的可靠性;技术成熟、功能完善、性能优良、质量可靠的电主轴功能部件使机床的性能更加完善,可靠性得以进一步提高。

(3)简化结构,促进机床结构模块化:电主轴可以根据用途、结构、性能参数等特征形成标准化、系列化产品,供主机选用,从而促进机床结构模块化。

(4)降低机床成本,缩短机床研制周期:一方面,标准化、系列化的电主轴产品易于形成专业化、规模化生产,实现功能部件的低成本制造;

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另一方面,采用主轴后,机床结构的简单化和模块化,也有利于降低机床成本。此外,还可以缩短机床研制周期,适应目前快速多变的市场趋势。数控机床主轴部件的精度、刚度和热变形对加工质量有直接影响。由于加工过程中不对数控机床进行人工调整,因此这些影响就更为严重。目前数控机床的主轴主要有三种型式。

1、前后支撑采用不同轴承:前支撑采用双列短圆柱滚子轴承和60°角接触双列向心推力球轴承组合,后支撑采用成对向心推力球轴承。此配置形式使主轴的综合刚度大幅度提高,可以满足强力切屑的要求,因此普遍应用于各类数控机床。

2、前轴承采用高精度双列向心推力球轴承:向心推力球轴承高速时性能良好,主轴最高转速可达4000r/min。但是,它的承载能力小,因而适用于高速、轻载和紧密的数控车床。

3、双列和单列圆锥滚子轴承:这种轴承径向和轴向刚度高,能承受重载荷,尤其能承受较强的动载荷,安装与调整性能也好。但是,这种轴承限制了主轴的最高转速和精度,因此使用中等精度、低速与重载的数控机床。在主轴的机构上,要处理好卡盘和刀架的装夹、主轴的卸荷、主轴轴承的定位和间隙调整、主轴部件的润滑和密封以及工艺上的其他一系列问题。

为了尽可能减少主轴部件温升热变形对机床工作精度的影响,通常利用润滑油的循环系统把主轴部件的热量带走,使主轴部件与箱体保持恒定的温度。双强机床主轴表示在某些数控镗、铣床上采用专用的制冷装置,比较理想的实现了温度控制。近年来,某些数控机床的主轴轴承采用高级油脂,用封入方式进行润滑,每加一次油脂可以使用7年至10年。为了使润滑油和油脂不致混合,通常采用迷宫密封方式。对于数控车床主轴,因为在它的两端安装着结构笨重的动力卡盘和夹紧油缸,所以主轴刚度必须进一步提高,并应设计合理的连接端,以改善动力卡盘与主轴端度的连接刚度。 


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