第三机床主要部件设计精要.ppt

3.主轴前端悬伸量a 取决于主轴端部的结构、前支承轴承的配置和密封装置的型式和尺寸。在满足结构要求的前提下，尽量缩短悬伸量a 。 第一节 主轴组件设计 1.前支承轴颈D1 主轴直径越大其刚度越大，主轴组件尺寸越大。在保证主轴组件刚度的同时，尽量减小轴颈D1的尺寸。 五、主轴主要尺寸参数的确定 2.主轴内孔直径d 内孔直径d与主轴的用途有关。在保证主轴刚度的同时，参考主轴直径和刀杆直径确定d。 第一节 主轴组件设计 跨距L减小时，主轴弯曲变形较小，但支承变形又引起主轴前端的位移量增大； 跨距L增大时，主轴弯曲变形也增大，也会引起主轴前端较大的位移。 通常参考值为 L≥( 2 ~ 3.5 ) a 设计时，要确定一个最佳支承垮距L，使主轴弯曲变形和支承变形引起的主轴前端总位移量最小。 4.主轴支承间垮距L 垮距的大小影响主轴弯曲和前端位移量。 结束 第一节 主轴主件设计 第三章 机械制造装备设计 第 三 章 机床主要部件设计 本 章 讲 授 内 容 第一节 主轴组件设计 第二节 支承件设计 第三节 导轨设计 第四节 滚珠丝杠螺母副机构简介 第三章 机床主要部件设计 第一节 主轴组件设计 第一节 主轴组件设计 第一节 主轴组件设计主要内容 一、 主轴组件应满足的基本要求 二、主轴滚动轴承 三、主轴 四、主轴组件的传动方式及结构设计 五、主轴主要尺寸参数的确定 第一节 主轴组件设计 主轴组件包括 主轴、支承轴承、传动件、定位元件、密封件。 功用 支承并带动工件或刀具旋转进行切削；承受切削力和驱动力，完成表面成形运动。 一、主轴组件应满足的基本要求 基 本 要 求 旋转精度 刚度 抗振性 温升和热变性 精度保持性 第一节 主轴组件设计 １.旋转精度 旋转精度 指主轴装配后，在空载、低速转动状态下，安装刀具或工件的主轴部位的径向跳动和轴向跳动。 第一节 主轴组件设计 主轴组件的旋转精度直接影响工件的加工精度。 旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔的制造、装配和调整精度。 第一节 主轴组件设计 刚度 指主轴组件在外载荷作用下抵抗变形的能力。 2.刚度(stiffness) 刚度的量化 以主轴前端产生单位位移的弹性变形时，在位移方向所施加的作用力大小来表示。 当主轴外伸端受径向作用力F，主轴受力方向上的弹性位移为δ时，其刚度K 的表达式为 主轴组件的刚度不足直接影响零件的加工精度和机床的性能 第一节 主轴组件设计 （2）动刚度 主轴组件在交变载荷作用下抵抗变形的能力，表示为 Kd =Fd /δd 。 （1）静刚度 主轴组件在静载荷作用下抵抗变形的能力，表示为 Kj =Fj /δj 。 主轴组件的刚度受主轴的尺寸和形状，滚动轴承的类型、数量、预紧和配置形式，传动件的布置方式，主轴组件的制造精度和装配质量等因素影响。 第一节 主轴组件设计 在切削过程中，主轴部件受到静态力的作用，也受到冲击力和交变力的作用而产生振动。冲击力和交变力是由材料硬度不均匀、加工余量的变化、断续切削、主轴部件不平衡、轴承或齿轮存在缺陷以及切削过程中的颤振等引起。 抗振性 是指机床在额定载荷切削时，主轴组件抵抗受迫振动和自激振动的能力。 3.抗振性 主轴振动直接影响工件的表面加工质量和刀具的使用寿命，并产生噪声。 第一节 主轴组件设计 热变形 是主轴组件运动时，各相对运动处的摩擦，切削区的切削热等使主轴组件的温度升高，造成形状、尺寸及位置变化。 4.温升和热变形 热变形会引起轴承间隙变化，润滑油粘度降低，影响主轴部件的工作性能，降低加工精度。 精度保持性影响机床使用寿命内的加工精度和工作稳定性。 第一节 主轴组件设计 精度保持性 指主轴组件长期保持其原始制造精度的能力。 5.精度保持性 精度保持性决定于主轴组件的耐磨性能。影响耐磨性的因素有主轴、轴承的材料、热处理方法、轴承类型及润滑防护措施等。 明确： 主轴组件丧失原始制造精度的原因——磨损。 如主轴轴承、主轴轴颈表面、装夹工件或刀具的定位表面的磨损。 第一节 主轴组件设计 二、主轴滚动轴承(rolling bearings) ◆ 滚动轴承能在转速和载荷变化幅度