金屬切削與機床課件資料培訓(xùn)講學(xué).ppt

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時間:2020-11-28

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1、金屬切削與機床課件資料機床主軸組件概述一、機床主軸組件組成及功能1、主軸組件功能及結(jié)構(gòu)型式主軸組件:主軸、支承軸承、主軸上的傳動件、密封件功能:支承并帶動工件或刀具完成工件表面成形運動,傳遞運動和動力。縮小傳動誤差,承受切削力等載荷。結(jié)構(gòu)形式:臥式、立式、傾斜式等機床主軸組件概述一、機床主軸組件組成及功能2、主軸組件基本要求旋轉(zhuǎn)精度:機床在空載低速時,主軸前端安裝刀具,夾具部位的徑向跳動、端面跳動和軸向竄動。主軸的旋轉(zhuǎn)軸線產(chǎn)生的跳動如圖Δα端面跳動ΔαΔo軸向竄動ΔoΔr徑向跳動Δr機床主軸組件概述一、機床主軸組件組

2、成及功能2、主軸組件基本要求支承剛度:指其在外界載荷的作用下抵抗變形的能力。通常以主軸前端產(chǎn)生單位彈性變形時,在變形方向上所加的作用力的大小來表示,比值越大,說明剛度越好。K=F/δ(牛/微米)機床主軸組件概述一、機床主軸組件組成及功能2、主軸組件基本要求支抗振性:抗振性:是指其抵抗受迫振動和自激振動而保持平穩(wěn)地運動的能力。用主軸端部測得的最大振幅來衡量的。振幅越小,抗振性越好。受迫振動:是由機床外部的振源或機床其他部件振動及主軸部件本身所引起的。自激振動:是由切削過程引起的。機床主軸組件概述一、機床主軸組件組成及功

3、能2、主軸組件基本要求溫升和熱變形:機床在工作時,各相對運動處的摩擦,攪油等耗損而發(fā)熱造成的溫差,使主軸部件在形狀和位置上產(chǎn)生畸變,稱為熱變形。熱變形是用主軸運轉(zhuǎn)一定時間和因發(fā)熱而造成的各部分的位置上的變化來度量,也可用溫升近似的表達。一般滑動軸承的溫升<30℃,工作溫度<60℃一般滾動軸承的溫升<40℃,工作溫度<70℃機床主軸組件概述一、機床主軸組件組成及功能2、主軸組件基本要求耐磨性(精度保持性):主軸組件長期的保持其原始制造精度的能力,所以相對運動部件間都必須有一定的硬度,對摩擦表面要進行熱處理和化學(xué)處理。小

4、結(jié):機床的工作精度----旋轉(zhuǎn)精度靜態(tài)工作精度----剛度動態(tài)工作精度----抗振性精度保持性----耐磨性機床主軸組件設(shè)計一、機床主軸1、主軸結(jié)構(gòu)形狀要求主軸的頭部已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了,用以安裝標(biāo)準(zhǔn)刀具和夾具。主軸頭部的形狀和尺寸,主要取決于主軸上所安裝的傳動件,軸承和密封件等零件的類型,數(shù)目位置和安裝定位方式,同時還要考慮到主軸的加工工藝性和裝配工藝性。主軸常制成階梯形的。機床主軸組件設(shè)計一、機床主軸1、主軸結(jié)構(gòu)形狀要求通用主軸端部形狀機床主軸組件設(shè)計一、機床主軸2、主軸材料和熱處理主軸的材料,應(yīng)根據(jù)主軸的耐磨性、熱處理

5、方法和熱處理后的變形來選擇。(1)材料的選擇:剛性好,承載能力大,耐磨性好,加工性能好,熱處理變形小,價格便宜。材料的剛性取決于彈性模量E,鋼的E值差別較小。(2)熱處理方法:滑動軸承支承,前端定位表面,淬硬HRC50~55,低碳鋼,滲碳淬火;合金可以化學(xué)處理。3、主軸技術(shù)條件主軸的精度是:尺寸精度,形狀精度,以及支承軸頸與殼心表面之間的位置精度和光潔度。支承軸頸為主軸基準(zhǔn),是工藝基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)。機床主軸組件設(shè)計二、機床主軸傳動件布置1、主軸傳動件類型選擇常用傳動件有:齒輪、蝸輪、帶輪和原動機等。2、主軸傳動件布置主

6、軸不承受傳動力高精度或精密機床的主軸上,往往采用“卸荷式”傳動件,只傳遞轉(zhuǎn)矩而卸掉徑向力。機床主軸組件設(shè)計二、機床主軸傳動件布置1、主軸傳動件類型選擇常用傳動件有:齒輪、蝸輪、帶輪和原動機等。2、主軸傳動件布置主軸尾端承受傳動力將帶輪裝在主軸的外伸尾端上,使主軸承受傳動力。機床主軸組件設(shè)計二、機床主軸傳動件布置1、主軸傳動件類型選擇常用傳動件有:齒輪、蝸輪、帶輪和原動機等。2、主軸傳動件布置主軸前端承受傳動力將帶輪裝在主軸的前端上,主軸前端懸伸部分同時承受傳動力Q和切削力F時,應(yīng)使Q、F方向相反。機床主軸組件設(shè)計二、

7、機床主軸傳動件布置1、主軸傳動件類型選擇常用傳動件有:齒輪、蝸輪、帶輪和原動機等。2、主軸傳動件布置主軸兩支承間承受傳動力為了減小主軸的彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形,提高固有頻率,應(yīng)將傳動齒輪布置在靠近前支承的位置上,兩種情況如下:機床主軸組件設(shè)計三、機床主軸支承件主軸支承是指主軸軸承、支承座及其他相關(guān)零件的組合體,其中核心元件是軸承。主軸支承的主要設(shè)計內(nèi)容是:軸承類型的選擇,軸承的配置,軸承的精度及其選配,軸承的間隙調(diào)整,支承座的結(jié)構(gòu),軸承的配合及其配合零件的精度,軸承的潤滑與密封等。1、主軸滾動軸承類型選擇主軸較粗,主軸軸

8、承的直徑較大。相對地說,軸承的負載較輕。因此,一般情況下,承載能力和疲勞壽命不是選擇主軸軸承的主要指標(biāo)。主軸軸承,應(yīng)根據(jù)精度、剛度和轉(zhuǎn)速選擇。機床主軸組件設(shè)計三、機床主軸支承件1、主軸滾動軸承類型選擇圓錐孔雙列圓柱滾子軸承:這種軸承具有徑向尺寸較小、制造精度較高、承載能力較大、靜剛度好以及允許的轉(zhuǎn)速高等優(yōu)點,并能夠調(diào)整軸承的徑向間隙,因此在機床

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