金属切削与机床课件资料培训讲学.ppt

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1、金属切削与机床课件资料机床主轴组件概述一、机床主轴组件组成及功能1、主轴组件功能及结构型式主轴组件：主轴、支承轴承、主轴上的传动件、密封件功能：支承并带动工件或刀具完成工件表面成形运动，传递运动和动力。缩小传动误差，承受切削力等载荷。结构形式：卧式、立式、倾斜式等机床主轴组件概述一、机床主轴组件组成及功能2、主轴组件基本要求旋转精度：机床在空载低速时，主轴前端安装刀具，夹具部位的径向跳动、端面跳动和轴向窜动。主轴的旋转轴线产生的跳动如图Δα端面跳动ΔαΔo轴向窜动ΔoΔr径向跳动Δr机床主轴组件概述一、机床主轴组件组

2、成及功能2、主轴组件基本要求支承刚度：指其在外界载荷的作用下抵抗变形的能力。通常以主轴前端产生单位弹性变形时，在变形方向上所加的作用力的大小来表示，比值越大，说明刚度越好。K=F／δ（牛/微米）机床主轴组件概述一、机床主轴组件组成及功能2、主轴组件基本要求支抗振性：抗振性：是指其抵抗受迫振动和自激振动而保持平稳地运动的能力。用主轴端部测得的最大振幅来衡量的。振幅越小，抗振性越好。受迫振动：是由机床外部的振源或机床其他部件振动及主轴部件本身所引起的。自激振动：是由切削过程引起的。机床主轴组件概述一、机床主轴组件组成及功

3、能2、主轴组件基本要求温升和热变形：机床在工作时，各相对运动处的摩擦，搅油等耗损而发热造成的温差，使主轴部件在形状和位置上产生畸变，称为热变形。热变形是用主轴运转一定时间和因发热而造成的各部分的位置上的变化来度量，也可用温升近似的表达。一般滑动轴承的温升<３０℃，工作温度<６０℃一般滚动轴承的温升<４０℃，工作温度<７０℃机床主轴组件概述一、机床主轴组件组成及功能2、主轴组件基本要求耐磨性（精度保持性）：主轴组件长期的保持其原始制造精度的能力，所以相对运动部件间都必须有一定的硬度，对摩擦表面要进行热处理和化学处理。小

4、结：机床的工作精度----旋转精度静态工作精度----刚度动态工作精度----抗振性精度保持性----耐磨性机床主轴组件设计一、机床主轴1、主轴结构形状要求主轴的头部已经标准化了，用以安装标准刀具和夹具。主轴头部的形状和尺寸，主要取决于主轴上所安装的传动件,轴承和密封件等零件的类型,数目位置和安装定位方式,同时还要考虑到主轴的加工工艺性和装配工艺性。主轴常制成阶梯形的。机床主轴组件设计一、机床主轴1、主轴结构形状要求通用主轴端部形状机床主轴组件设计一、机床主轴2、主轴材料和热处理主轴的材料，应根据主轴的耐磨性、热处理

5、方法和热处理后的变形来选择。（1）材料的选择：刚性好，承载能力大，耐磨性好，加工性能好，热处理变形小，价格便宜。材料的刚性取决于弹性模量E，钢的E值差别较小。（2）热处理方法：滑动轴承支承，前端定位表面，淬硬HRC50~55,低碳钢，渗碳淬火；合金可以化学处理。3、主轴技术条件主轴的精度是：尺寸精度，形状精度，以及支承轴颈与壳心表面之间的位置精度和光洁度。支承轴颈为主轴基准，是工艺基准和测量基准。机床主轴组件设计二、机床主轴传动件布置1、主轴传动件类型选择常用传动件有：齿轮、蜗轮、带轮和原动机等。2、主轴传动件布置主

6、轴不承受传动力高精度或精密机床的主轴上，往往采用“卸荷式”传动件，只传递转矩而卸掉径向力。机床主轴组件设计二、机床主轴传动件布置1、主轴传动件类型选择常用传动件有：齿轮、蜗轮、带轮和原动机等。2、主轴传动件布置主轴尾端承受传动力将带轮装在主轴的外伸尾端上，使主轴承受传动力。机床主轴组件设计二、机床主轴传动件布置1、主轴传动件类型选择常用传动件有：齿轮、蜗轮、带轮和原动机等。2、主轴传动件布置主轴前端承受传动力将带轮装在主轴的前端上，主轴前端悬伸部分同时承受传动力Q和切削力F时，应使Q、F方向相反。机床主轴组件设计二、

7、机床主轴传动件布置1、主轴传动件类型选择常用传动件有：齿轮、蜗轮、带轮和原动机等。2、主轴传动件布置主轴两支承间承受传动力为了减小主轴的弯曲变形和扭转变形，提高固有频率，应将传动齿轮布置在靠近前支承的位置上，两种情况如下：机床主轴组件设计三、机床主轴支承件主轴支承是指主轴轴承、支承座及其他相关零件的组合体，其中核心元件是轴承。主轴支承的主要设计内容是：轴承类型的选择，轴承的配置，轴承的精度及其选配，轴承的间隙调整，支承座的结构，轴承的配合及其配合零件的精度，轴承的润滑与密封等。1、主轴滚动轴承类型选择主轴较粗，主轴轴

8、承的直径较大。相对地说，轴承的负载较轻。因此，一般情况下，承载能力和疲劳寿命不是选择主轴轴承的主要指标。主轴轴承，应根据精度、刚度和转速选择。机床主轴组件设计三、机床主轴支承件1、主轴滚动轴承类型选择圆锥孔双列圆柱滚子轴承：这种轴承具有径向尺寸较小、制造精度较高、承载能力较大、静刚度好以及允许的转速高等优点，并能够调整轴承的径向间隙，因此在机床