数控机床设计介绍4主轴组件设计介绍.ppt

主轴组件设计; 2.刚度; 3.抗振性; 5.耐磨性;第二节 主轴传动件; ;主轴; 常用中碳结构钢：优质结构钢，45。 合金结构钢，40Cr, 50Mn, 65Mn. 球墨铸铁也开始应用。 （2）热处理方法：滑动轴承支承，前端定位表面，淬硬HRC50~55； 低碳钢，渗碳淬火；合金可以化学处理。 三、主轴的技术条件 主轴的精度是根据机床的精度来提出技术要求，主轴的精度是：尺寸精度，形状精度，以及支承轴颈与壳心表面之间的位置精度和光洁度。 支承轴颈为主轴基准，是工艺基准和测量基准，技术条件可以根据机床手册和同等精度机床主轴图纸上的条件确定。;主轴的滚动支承; 2 .60°接触角双向推力向心球轴承 这种轴承的优点是制造精度高， 允许转速高，温升较低，抗振性高 于推力球轴承8000型，装配调整简 单，精度稳定可靠。与双列圆柱滚 子轴承相配套，用于承受轴向载荷。 3.单列圆锥滚子轴承 普通单列圆锥滚子轴承（7000型），能同时承受径向和轴向载荷，承载能力和刚度较高，价格便宜，支承简单，间隙调整方便。可用于中速、中载、一般精度的主轴组件。 4.双列圆锥滚子轴承 通双列圆锥滚子轴承（2697100型）能够同时承受径向载荷和双向轴向载荷，承载能力、刚度及抗振能力较高，适用于中速、径向载荷大，轴向载荷中等、一般精度的机床主轴组件。 此外，角接触球轴承、单向推力球轴承、滚针轴承及滚锥轴承等，可根据结构选取。 ;二、主轴滚动轴承配置 轴承配置是根据机床用途、主轴的工作条件（载荷大小及方向、转速等）以及所要求的工作性能来确定的。 1.径向轴承配置 两支承或三支承主轴组件，在每个支承处都要有径向轴承。前支承的径向轴承对主轴组件的性能影响重大，故首先应选定前支承的径向轴承。其他支承的径向轴承，一般因载荷较小且对于主轴组件性能的影响较小，可选用较前轴承刚度、抗振性及精度略低的轴承匹配使用。但需注意的是，匹配使用的轴承都必须适应主轴转速的要求。 2.推力轴承配置 机床主轴一般承受两个方向的轴向载荷，需要两个相应的推力（止推）轴承匹配使用。推力轴承的布置方式或称主轴组件的轴向定位方式，共有三种： 1）前端定位 前端定位结构其特点： （1）主轴受热变形，向后伸长（热位移）， 不影响主轴前端的轴向精度。 ; （2）主轴切削力受压段短，纵向稳定性好。 （3）前支承的角刚度高，角阻尼大，因此主轴组件的刚度高和抗振性好。 （4）前支承的结构较复杂，温升较高。 适用范围：对轴向精度和刚度要求较高的高速、精密机床主轴（如精密车床、镗床、坐标镗床等）及对抗振性要求较高的普通机床主轴（如卧式车床、多刀车床、铣床等）。 2）后端定位 后端定位结构其特点： （1）前支承的结构简单、温升较小； （2）主轴受热向前伸长，影响主轴的轴 向精度； （3）刚度及抗振性较差。 适用范围：不宜用于精密、抗振性要求高的机床， 可用于要求不高的中速、普通精度机床的主轴（卧式车床、多刀车床、立式铣床等）。 ; 3）两端定位 两端定位结构其特点： （1）支承结构简单，间隙调整方便； （2）主轴受热伸长会改变轴承间隙， 影响轴承的旋转精度及寿命； （3）刚度和抗振性较差。 适用范围：（1）轴向间隙变化不影响正常工作的机床主轴，如钻床。 （2）支距短的机床主轴，如组合机床。 （3）有自动补偿轴向间隙装置的机床主轴。 3.同一支承中多轴承布置 同一支承中具有两个（或更多）同时承受径向、轴向载荷的角接触轴承时，其布置方式有三种如图所示。 1）背向（背靠背）布置 两个轴承外圈的宽边相对， 可提高主轴组件的刚度。 ; 2）面向（面对面）布置 两个轴承外圈的窄边相对，因两轴承 产生的反力矩很小，故主轴刚度提高不大。 3）串联布置 两个（或更多）轴承外圈的宽窄边方向 相同，可承受较大的轴向载荷。 4.三支承中紧支承布置 采用三支承结构时，一般不应把三个支承处的轴承同时预紧，否则因箱体 孔及有关零件的制造误差，会造成无法装配或者影响正常运转。 对于一般精度机床的三支承主