精密加工技术第六讲

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1、第五章精密加工中的关键部件9/15/2021第1节精密主轴部件主轴回转精度回转精度——在主轴空载手动或机动低速旋转情况下，在主轴前端安装工件或刀具的基面上所测得的径向跳动、端面跳动和轴向窜动的大小。影响回转精度的因素（1）轴承精度和间隙的影响。（2）主轴、支承座等零件中精度的影响。关键在于精密轴承，精密轴承常用滑动轴承。一、概述9/15/2021滑动轴承的优势由于结构与制造的原因，一般说来：滚动轴承摩阻小、起动灵敏；标准化程度高，质优价廉；便于使用与维护；故广泛应用于一般尺寸、中速、中载的一般工作条件下和运动机械中。①载荷特重；②承受巨大冲击载荷和振动载荷；③回转精度要求高

2、；④转速特大；⑤尺寸很大或很小；⑥结构上要求轴承剖分时；⑦特殊工作条件下（如水、腐蚀介质中）。滑动轴承更有优势。但是，在下列情况：9/15/2021滑动轴承的分类按滑动轴承工作时轴瓦和轴颈表面间呈现的摩擦状态，滑动轴承可分为:液体摩擦轴承非液体摩擦轴承液体动压润滑轴承液体静压润滑轴承按滑动轴承承受载荷的方向可分为:径向滑动轴承（向心）推力滑动轴承（止推）9/15/2021根据润滑膜的形成原理不同分为：动压润滑轴承利用相对运动副表面的相对运动和几何形状，借助流体粘性，把润滑剂带进摩擦面之间，依靠自然建立的流体压力膜，将运动副表面分开的润滑方法为流体动压润滑。静压润滑轴承在滑动

3、轴承与轴颈表面之间输入高压润滑剂以承受外载荷，使运动副表面分离的润滑方法成为流体静压润滑。9/15/2021径向轴承（向心轴承）径向轴承的受力Fr与轴的中心线垂直止推轴承（推力轴承）止推轴承受力Fa与轴的中心线平行FrFa轴承座径向轴瓦止推轴瓦9/15/20211、液体静压轴承工作原理静压轴承组成：供油系统、节流器、轴承一、液体静压轴承主轴（1）轴承内圆柱面上，等间隙地开有几个油腔。（2）各油腔之间开有回油槽。（3）使用中，油一部分从回油槽流回油箱（径向回油），另一部分则由两端流回油箱（轴向回油）。9/15/2021（6）当主轴不受载荷且忽略自重时，则各油腔的油压相同，保持

4、平衡，轴在轴承正中心，这时轴颈表面与各腔封油面之间的间隙相等，均为h0。（4）油腔四周形成适当宽度封油面，它们和轴颈之间的间隙一般为0.02～0.04mm。（5）油泵供油压力为ps，油液经节流器T进入各油腔，将轴颈推向中央。9/15/2021（3）供油压力ps一定，油腔3内的油压p3升高。（1）当主轴受径向载荷（包括自重）F作用后，轴颈向下移动产生偏心量e。受负载之后的工作情况（2）油腔3处的间隙减小为h0-e，由于油液流过间隙小的地方阻力大，流量减小，因而流过节流器T3的流量减少，压力损失随之减小（4）油腔1处的间隙增大为h0＋e，间隙变大，流量增加，流过节流器T1的流量

5、增加，压力损失增加，油腔1内的油压p降低，油腔3与油腔1之间形成了压力Δp=p3-p1，产生与载荷方向相反的托起力，以平衡外载荷F。9/15/2021使用条件（2）油腔压力是液压泵供给的，与轴的转速无关。因此，静压轴承可以在很低的转速下工作。（1）各油腔由同一个液压泵供油，则每个油腔必须串联一个节流器。没有节流器，各油腔油压相同，互相抵消，就不能平衡外载荷了，这时主轴产生位移，甚至使轴颈与轴承表面接触9/15/20211）液体静压轴承的温升高，难以控制，造成热变形，影响主轴精度。2）静压油回油时将空气带入油源，形成微小气泡悬浮在油中，不易排出，降低轴承的刚度和动特性。解决措

6、施：1）提高静压油的压力到6～8MPa，使油中微小气泡的影响减小，提高静压轴承的刚度和动特性。2）静压轴承用油进行冷却，实现温度控制，减少轴承的温升。3）轴承用恒温水冷却，减小轴承的温升。2、液体静压轴承的缺点9/15/2021练习请绘图叙述精密静压轴承的工作原理，并说明克服其缺点可采用的措施。9/15/2021二、空气静压轴承主轴第1节精密主轴部件9/15/2021二、空气静压轴承主轴第1节精密主轴部件圆柱径向空气静压轴承径向轴承的轴套制成外面鼓形，能自动调整定心。轴套的外表面做凸形球面，与轴承盖及轴承座上的凹形球面相配合。当轴变形时，轴套可以自动调整位置，从而保证轴颈与

7、轴鼓为面接触。9/15/2021第1节精密主轴部件双半球空气轴承主轴前后轴承均采用半球状，既是径向轴承又是轴向轴承。由于轴承的气浮面是球面，有自动调心作用，可提高前后轴承的同心度，提高主轴的回转精度。9/15/2021第1节精密主轴部件前部用球形后部用圆柱径向空气轴承的主轴9/15/2021第2节精密导轨部件一、概述导轨不仅是支承工作台、主轴箱、头架尾架等部件的载荷，而且是还保证各部件间的相对位置与相对运动的精度。9/15/2021导轨在机床上的应用9/15/2021第2节精密导轨部件一、概述1）导轨的特点：与主轴