演示文稿第八章机床主轴部件.pptVIP

（优选）第八章机床主轴部件 第一页，共二十七页。 第八章 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 第二页，共二十七页。 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。 第八章 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。 第三页，共二十七页。 第八章 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 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 第四页，共二十七页。 主轴主件的刚度不足直接影响零件的加工精度和机床的性能 第八章 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。 第五页，共二十七页。 第八章 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。 第六页，共二十七页。 第八章 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。 第七页，共二十七页。 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。 第八章 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。 第八页，共二十七页。 第八章 主轴组件设计 二、主轴滚动轴承 ◆ 滚动轴承能在转速和载荷变化幅度很大的条件下稳定工作。 ◆ 滚动轴承能在无间隙，甚至在预紧（有一定过盈量）的条件下工作。故滚动轴承的摩擦系数小，有利于减小发热。 1.滚动轴承的特点 ◆ 滚动轴承润滑容易，可以用油脂，一次填装可用到修理时再换脂。如用油润滑，单位时间用油量也比滑动轴承少。 ◆ 滚动轴承由轴承厂生产，质量稳定，成本低，经济性好。 滚动轴承的缺点： 滚动轴承的滚动体数量有限，其径向刚度是变化的，易引起振动，阻尼低，振幅较大。滚动轴承的径向尺寸比滑动轴承大。 第九页，共二十七页。 第八章 主轴组件设计 1）转速较高，负载不大，而旋转精度要求较高，采用球轴承。 2）转速较低，负载大或有冲击负载，采用滚子轴承。 3）径向载荷和轴向载荷都较大时，如果转速高，采用角接触球轴承。如果转速不高，采用圆锥滚子轴承。 2.选择滚动轴承选择的基本原则 4）轴向载荷比径向载荷大得多，但转速较低时，采用两种不同类型的轴承组合，分别承受轴向和径向负载。 5）径向载荷比轴向载荷大得多，且转速较高，采用深沟球轴承。 6）支承刚度要求较高时，可采用成对角接触型轴承。 第十页，共二十七页。 “背靠背组合”，使轴承的接触线与轴线的交点间距大，抵抗弯曲变形的支反力矩大，支承刚度比“面对面组合”高，应用广泛。 第八章 主轴组件设计 3.角接触球滚动轴承组合安装 机床主轴常选用“背靠背