数控机床主轴加工都有哪些要求？

Question

如题所述

Answer 1

数控机床主轴是主轴组件中的重要组成部分。的结构尺寸开关、制造精度、材料及其热处理等对整个主轴组件乃至主传动系统的工作性能都有很大的影响。数控机床主轴的以上设计参数随着机床的不同以及主传动系统的设计要求的不同而不同。
数控机床主轴的结构设计主要考虑主轴的平均直径，主轴内孔直径、悬伸长度和支承跨距。主轴上装有各种零件，由于装配的需要，主轴直径通常是从前向后或是从中间向两端逐渐减少，成阶梯状。
（1）数控机床主轴平均直径。主轴直径包括三个参数；主轴前轴径、后轻径和主轴平均直径。主轴平均走私对主轴部件的风度影响较大。主轴平均直径越大，刚度越高，主轴本身弯曲变形所引起的主轴轴端位移越小。但是主轴平均直径越大，主轴箱结构尺寸就越大，轴承和轴上其零件的尺寸相应增大。主轴直径的实际尺寸应该在主轴组件的结构设计时确定，在满足主轴刚度的条件下，直径宜选较小值。在设计时还应注意使前后轴径差值尽量减小，以提高风度的工艺性能。
（2）数控机床主轴内孔直径。主轴内孔径和机床类型有关，主要用来通过棒料、拉杆、镗杆或顶出顶尖等。主轴孔径越大，可通过的棒料走私就越大，机床的加工范围就越广，主轴组件就越轻。主轴的孔径主要是受主轴风度的制约。当主轴的孔径与主轴平均直径之比小于0.3时，内孔对主轴的刚度几乎没有影响;当比值0.5时，空心主轴的刚度大约为相同直径实心主轴风度的90%；当比值为0.7时，刚度削弱量约为25%;当比值大于0.7时，空心主轴的风度就会急剧下降。一般情况下可取比值在0.5左右。
（3）数控机床主轴悬伸长度。主轴的悬伸长度是指主轴前端主轴前支承中点的距离。悬伸长度的大小取决于主轴端部的结构形式和尺寸、前支承的轴承配置和密封装置等，有的还和机床的其参数有关，如工作台的结构配置等。主轴的悬伸长度对主轴的风度影响很大。主轴悬伸长度越短，其刚度越高。因此，确定悬伸长度的原则是在满足结构要求的前提下，尽可能取较小值。
（4）数控机床主轴支承跨距。主轴支承跨距是指主轴相信两支承的支反力作用点之间的距离。合理确定主轴支承跨距是获得主轴组件最大静风度的重要条件之一。主轴的最佳支承跨距可使主轴组件前端位移最小。
（5）数控机床主轴端部结构。主轴的端部是主轴与工件或工具联系的结合部位，要求夹具和刀具在轴端定位精度高，定位刚度好，装卸方便，同时使主轴的悬伸量小。其结构开关由机床类型和夹具(或刀具)的开关而定。因为夹具和刀具都已经标准化了，所以通用机床的主轴轴端形状和尺寸也已经标准化。
（6）数控机床主轴材料和热处理。对于一般机床而主，决定主轴材料及其热处理的主要依据是主轴的风度要求、耐磨性、载荷特点。主轴的材料道选钢材，特别是价格便宜的中碳钢(如45钢)。当载荷特别大或有较大冲击是，或者精密机床的主轴需要减少热处理后的变形等情况时，才地选用合金钢。主轴常用的热处理方式是高挂、渗氮和感应淬火等。

Answer 2

数控机床的主轴部件要求有高的精度、刚度和热稳定性，还应满足数控机床所持有的结构要求。如对于自动换刀的数控机床，为了实现刀具在主轴上的自动装卸与夹持，还必须有刀具的自动夹紧装置、主轴准停和主轴孔的清理装置等结构。主轴部件是机床的执行件，它的功用是支承并带动工件或刀具，完成表面成形运动，同时还起传递运动和扭矩、承受切削力和驱动力等载荷的作用。选择各种高品质机床主轴认准钛浩，专业品质保障，因为专业，所以卓越！
主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的因素。衡量主轴部件性能的指标主要是旋转精度、刚度和速度适应性。①旋转精度：主轴旋转时在影响加工精度的方向上出现的径向和轴向跳动（见形位公差），主要决定于主轴和轴承的制造和装配质量。②动、静刚度：主要决定于主轴的弯曲刚度、轴承的刚度和阻尼。③速度适应性：允许的最高转速和转速范围，主要决定于轴承的结构和润滑，以及散热条件。
机床主轴的加工都有哪些要求：
一、主轴材料的刚度要求
材料的刚度可通过弹性模量E值反应。钢的E值较大，所以，主轴材料首选钢材。值得注意的是，钢的弹性模量E的数值和钢的种类及热处理方式无关，即无论是普通钢或合金钢，其E值基本相同。因此，应首先选择中碳钢（如45钢）。只是在载荷特别大和有较大冲击时，或者精密机床主轴，才考虑选用合金钢。热处理对于改善主轴的力学性能、增加局部硬度或去除应力、减少变形等有重大作用。
二、主轴滑动支撑表面的耐磨性要求
当主轴采用滚动轴承时，轴颈可不淬硬，但为了提高接触刚度，防止装拆轴承时敲碰损伤轴颈的配合表面，多数主轴轴颈仍进行调质或局部淬火处理。当采用滑动轴承时，为减少磨损，轴颈必须有很高的硬度。
三、对滚动轴承的要求
1、转速与温升：随着科学技术的发展，机床主轴转速越来越高，变速范围越来越大，因此，对轴承高速运转稳定性的要求也越来越高。机床主轴轴承温升是限制轴承转速的重要因素。通常情况下，正确选择轴承类型、公差等级、配置方式、游隙（预载荷）大小、润滑剂及润滑方式等，能在一定程度上提高滚动轴承的高速性能。
2、寿命及承载能力：对一般机床来说,主轴组件的寿命主要是指其保持主轴精度的使用期限,因此,要求轴承的精度保持性能满足主轴组件寿命的要求。对于重型机床或强力切削机床，应首先考虑轴承的承载能力。
3、刚度和抗振性：为保证机床的加工质量，必须使主轴系统有足够的刚性，否则会产生较大的复映误差甚至颤振。抗振性是指抵抗受迫振动和自激震动的能力。主轴组件的抗振性取决于主轴和轴承的刚度和阻尼。采用预紧滚动轴承可有效地提高主轴系统的刚度。
4、噪声：在高速磨床中，磨头轴承的噪声是整机噪声中的主要成分，应选用低噪声滚动轴承。