数控机床主轴结构与调整.ppt

一、数控车床主轴部件的结构与调整 （1)主轴部件结构 CK7815型数控车床主轴部件结构如图所示，该主轴工作转速范围为15-5 000 r/min。主轴9前端采用三个角接触轴承12，通过前支承套14支套，由螺母11预紧。后端采用圆柱滚子轴承15支承径向间隙由螺母3和螺母7调整。螺母8和螺母10分别用来锁紧螺母7和螺母11，防止螺母7和11的回松。带轮2直接安装在主轴9上（不卸荷）。同步带轮1安装在主轴9后端支承与带轮之间，通过同步带和安装在主轴脉冲发生器4轴上的另一同步带轮相连，带动主轴脉冲发生器4和主轴同步运动。在主轴前端，安装有液压卡盘或其他夹具。 CK7815型数控车床主轴部件结构图 角接触球轴承可以同时承受径向载荷和轴向载荷，也可以承受纯轴向载荷，其轴向载荷能力由接触角仅（载荷作用线与轴承径向平面之间的夹角）决定，接触角越大，承受轴向载荷的能力也越大。角接触球轴承的装球数量比深沟球轴承多，因而载荷容量在球轴承中最大，刚性也大，且可预凋，工艺性好，公差等级是球轴承中最高的类型之一，尤其适用于的场合。??? 此类轴承适用于支承间距不大，双支承轴上，如机床主轴，尤其是磨床砂轮轴，内燃机液力变速箱、蜗杆减速器、电钻、离心机和增压器等。 加工中心主轴部件的结构如图所示，主轴前端有7：24的锥孔，用于装 夹锥柄刀具。端面键13既作刀具定位用，又可通过它传递转矩。为了实 现刀具的自动装卸，主轴内设有刀具自动夹紧装置。从图中可以看出， 该机床是由拉紧机构拉紧锥柄刀夹尾端的轴颈来实现刀夹的定位及夹紧 的。 1、夹紧刀夹时，液压缸上腔接通回油，弹簧11推活塞6上移，处于图 示位置，拉杆4在碟形弹簧5的作用下向上移动。 2、装在拉杆前端径向孔中的4个钢球12进人主轴孔中直径较小的d2处被 迫径向收拢而卡进拉钉2的环形凹槽内，因而刀杆拉杆拉紧，依靠摩擦 力紧固在主轴上。 3、换刀前需将刀夹松开时，压力油进入液压缸上腔，活塞6推动拉杆4 向下移动，碟形弹簧被压缩； 4、当钢球12随拉杆一起下移至进人主轴孔中直径较大的d1，处时，它 就不再能约束拉钉的头部，紧接着拉杆前端内孔的台肩端面碰到拉钉， 把刀夹顶松，此时行程开关10发出信号，换刀机械手随即将刀夹取下。 5、压缩空气由管接头9经活塞和拉杆的中心通孔吹人主轴装刀孔内，把 切屑或脏物清除干净，以保证刀具的装夹精度。机械手把新刀装上主轴 后，液压缸7接通回油，碟形弹簧又拉紧刀夹。刀夹拉紧后，行程开关8 发出信号。 加工中心主轴刀柄 电主轴功能及结构 数控机床为了实现高速、高效、高精度的加工，要采用特定的主轴功能部件．并且要具有大功率、宽调速范围的特性。最适合高速运转的主轴形式是将主轴电机的定子、转子直接装人主轴单元内部（称之为电主轴），通过交流变频控制系统，使主轴获得所需的工作速度和扭矩。电主轴结构紧凑、速度快、转动效率高，取消了传动带、带轮和齿轮等环节，实现“零传动”，大大减少了主传动的转动惯量，提高了主轴动态响应速度和工作精度，彻底解决了主轴高速运转时传动带和带轮等传动件的振动和噪声问题。 以往电主轴主要用于轴承行业的高速内圆磨削，随着数控技术和变频技术的发展，电主轴在数控机床中的应用越来越广泛，不仅在高速切削机床上得到广泛应用，也应用于对工件加工有高效率、高表面质量要求的场合以及小孔的加工。 一般主轴转速越高，，加工的表面质量越好，尤其是对于直径为零点几毫米的小孔，采用高转速的主轴有利于提高内孔加工质量。 主轴本身及其附件 　　电主轴所融合的技术：高速轴承技术：电主轴通常采用复合陶瓷轴承，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍；有时也采用电磁悬浮轴承或静压轴承，内外圈不接触，理论上寿命无限： 2.　　高速电机技术：电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物，电动机的转子即为主轴的旋转部分，理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡； 6.　　自动换刀装置：为了应用于加工中心，电主轴配备了自动换刀装置，包括碟形簧、拉刀油缸等；高速刀具的装卡方式：广为熟悉的BT、ISO刀具，已被实践证明不适合于高速加工。这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀具。 7.　　高频变频装置：要实现电主轴每分钟几万甚至十几万转的转速，必须用一高频变频装置来驱动电主轴的内置高速电动机，变频器的输出频率必须达到上千或几千赫兹。 3.　　润滑：电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑；也可以采用脂润滑，但相应的速度要打折扣。所谓定时，就是每隔一定的时间间隔注一次油。所谓定量，就是通过一个叫定量阀的器件，精确地控制每次润滑油的油量。而油气润滑，指的是润滑油在压缩空气的携带下，被吹