各類機床的主軸部件都要保證主軸在一定的載荷與轉(zhuǎn)速下,能帶動工件或刀具精確而可靠地繞其旋轉(zhuǎn)中心線旋轉(zhuǎn),并能在其額定壽命期內(nèi)穩(wěn)定地保持這種性能。為此,主軸部件除應滿足與其它傳動軸部件相同的要求外,還提出如下幾個方面的特殊要求。
加工中心,
雕銑機,
鉆攻中心等精密機床對主軸的要求也非常高。
一、旋轉(zhuǎn)精度
主軸作旋轉(zhuǎn)運動時線速度為零的鞭點的聯(lián)線,稱為主軸的旋轉(zhuǎn)中心線。在理想情況下,該線在空間的位置是不應隨時間的變化而變化的。但實際上由于制造和裝配等種種原因,該線在空間的位置于每一瞬間時都是變化的。這些瞬間時旋轉(zhuǎn)中心線的平均空間位置,稱為理想旋轉(zhuǎn)中心線。
在生產(chǎn)實踐中,主軸部件的旋轉(zhuǎn)精度是用主軸前端安裝的刀具或工件部件定位面的徑向跳動,端面跳動和軸向竄動值的大小來衡量的。測試是在無載荷、手動或低速轉(zhuǎn)動主軸的條件下進行的。我們力瑪?shù)胥姍C對電主軸的要求是主軸錐孔的旋轉(zhuǎn)精度應在3U左右,裝上刀后刀擺不能大于一絲,為此我們出機配的噎咀都是臺灣AAA級的精密噎咀。
主軸部件的旋轉(zhuǎn)精度取決于部件中主要件如主軸、軸承等的制造精度和裝配、調(diào)整精度。運動精度還取決于主軸的轉(zhuǎn)速、軸承的設(shè)計和性能以及主軸部件的動態(tài)特性。
二、靜剛度
主軸部件靜剛度簡稱主軸剛度。是指主軸抵搞外力引起變形的能力。由于主軸剛度是隨外力作用點的位置和方向而異的,同時為便于不同結(jié)構(gòu)型式的主軸部件的剛度能進行比較,所以主軸剛度是指在主軸工作前端施加一個作用力F時,F(xiàn)與主軸在F作用方向上所產(chǎn)生的變形Y之比。即K=F/Y
三、主軸部件的振動
主軸部件在工作時發(fā)生的振動有受迫振動和自激振動兩種。主軸部件抵搞振動能力差,工作時容易發(fā)生振動,會影響工件的表面質(zhì)量,限制機床的生產(chǎn)率,此外,還降低刀具的耐用度和主軸軸承的壽命,發(fā)出噪聲影響工作環(huán)境等。因此,提高抵抗振動并保持平穩(wěn)運轉(zhuǎn)的能力對主軸部件是十分重要的。
理論分析和試驗結(jié)果表明,影響主軸部件搞振的主要因素是主軸部件的靜剛度、阻尼特性和固有頻率等。剛度和阻尼比越大越不易產(chǎn)生振動。