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            探討機床主軸支承結構

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            詳細信息

                在數控機床中,不論是數控車床、鉆床還是銑床,其主軸是最關鍵的部件,對機床精度起著至關重要的作用。

                主軸的結構與其需實現的功能關,加工及裝配的工藝性也是影響其形狀的因素。主軸端部的結構已標準化,主軸頭部的形狀手冊中已有規定。

                機床主軸的定位形式一般有兩支承或三支承。下面以兩支承的數控銑床主軸為例進行介紹:

                大部分機床主軸前端支承是由3182100系列軸承和一個能承受雙向力的角接觸軸承構成。國外有很多數控機床主軸也采用這種結構。

                該結構對技術力量較強的廠家來說,憑經驗進行合理的選配和調整,不會對精度產生太大的影響。但這種結構在設計上存在不妥之處,當前面的3182100系列軸承需要預緊時,要靠擰緊螺母來實現。在裝配前選配調整墊1時,因為主軸本身的加工等原因,很難使調整墊正好符合3182100系列軸承的預緊力要求,因為當各件都裝上后,擰緊螺母使3182100系列軸承開始預緊,但當軸承的外端與調整墊端面接觸時,因軸承位置已經靠死,螺母擰不動。若軸承2未達到應有的預緊力時,將會影響主軸的剛性和回轉精度。

                在軸承精度已選好,且工件加工情況也良好時,從理論上分析前后軸承的調整對主軸精度的影響。前后軸承最大徑向跳動位于同一平面,并在主軸軸線的同側。δ表示主軸前端檢驗處的徑向跳動,δ1表示前軸承的最大徑向跳動,δ2表示后軸承的最大徑向跳動,且δ<δ1<δ2,a為主軸前支承到檢驗處的距離,L為主軸前后支承之間的距離。

                另一種情況,前后支承的最大跳動位于同一平面,但在主軸軸線的兩側。主軸前端檢驗處的最大徑向跳動為δ′,且δ′>δ1。

                比較兩種情況可以得出以下結論:δ<δ′,表明若使主軸前端檢驗處徑向跳動最小。

                軸承的間隙是影響主軸回轉精度及剛度的重要因素。然而軸承在預緊過程中,若間隙過小,容易引起主軸軸承過熱;若間隙過大,又會影響回轉精度,所以對軸承進行預緊時,很難將間隙一次性調好。如調不好,還要重新拆下軸承等相關的一些零件,再拿出調整墊進行配磨。磨去多少合理,理論上無法算出,只能憑經驗。這樣既煩瑣,又難以保證效果。



            信息來源:數控車床

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