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數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)的主軸部件
日期：2010年01月26 來源：沈陽第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床
主軸部件是機(jī)床的一個關(guān)鍵部件，它包括主軸的支承、安裝在主軸上的傳動零件等。主軸部件質(zhì)量的好壞直接影響加寸：質(zhì)量。對于數(shù)控機(jī)床尤其是自動換刀數(shù)控機(jī)床，為了實(shí)現(xiàn)刀具在主軸上的自動裝卸與夾持，還必須有刀具的自動夾緊裝置、主軸準(zhǔn)停裝置和主軸孔的清理裝置等結(jié)構(gòu)。
1．主軸的支承
數(shù)控機(jī)床主軸的支承配罟形式主要用三種。
1)前支承采用雙列圓柱滾子軸承和60‘角接觸雙列球軸承組合，加工中心后支承采用成對安裝的角接觸軸承。這種配置形式使主軸的綜合剛度大幅度提高，普遍應(yīng)用于扦類數(shù)控機(jī)床主軸。
2)前軸承采用高精度雙列(或三列)角接觸球軸承，后支承采用單列(或雙列)角接觸球軸承。這種配置適用于高速、輕載和精密的數(shù)控機(jī)床主軸。
3)前后軸承采用雙列和單列圓錐滾子軸承，數(shù)控機(jī)床適用于中等精度、低速，寸重載的數(shù)探機(jī)床主軸。
2．?dāng)?shù)控午床的主軸部件
數(shù)控車床主軸部件的精度、剛度和熱變形對加工質(zhì)量有直接的影響。
TND360數(shù)控車床主軸部件，主軸內(nèi)孔用于通過長的棒料，也叮川于通過氣動、液壓夾緊裝胃(動力卡盤)，，主軸前端的短圓錐面及其端面用于安裝卜盤或撥盤。主軸前后支承都采用角接觸球軸承。前支承三個——組，前面兩個大口朝前端，后面——個大門朝后端，后支承兩個角接觸球軸承小口相對。加工中心前后軸承都山軸承廠配好，成套供應(yīng)，裝配時不需修配。
3．加工中心的主軸部件
(1)主軸箱結(jié)構(gòu) 主軸刀具自動裝夾和切屑清除裝置主要用于主運(yùn)動是刀具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的情形。如數(shù)控銑鉆鏜床及加工中心的主軸部件，典型結(jié)構(gòu)為JCS-018立式鏜銑床主軸部件。
主軸前端有7：24的錐孑L可用于裝夾BT40刀柄或刀桿。數(shù)控機(jī)床主軸端面有一端面鍵14。主軸的前支承配置了三個高精度的角接觸球軸承，用以承受徑向和軸向載荷，其中前兩個大口朝下，后面的一個大口朝上，前支承按預(yù)加載荷計算的預(yù)緊量由螺母12來調(diào)整。后支承為一對小口相對配置的角接觸球軸承，它們只承受徑向載荷，因此，軸承外圈不需要定位。該主軸選擇的軸承類型和配置形式，滿足主軸高轉(zhuǎn)速和承受較大軸向載荷的要求。加工中心主軸受熱變形向后伸長，不影響加工精度。
1)基本構(gòu)成
裝刀部件：刀夾1、拉釘2、鋼球12、端面鍵14。
換刀部件：主軸3、拉桿4、碟形彈簧5、液壓缸7、活塞6。
清潔部件：空壓機(jī)、壓縮空氣管接頭9。
2)取用刀具過程
CNC發(fā)出換刀指令+液壓缸7右腔進(jìn)油+活塞6左移+推動拉桿4克服彈簧5的作用左移+帶動鋼球13移至大空間+數(shù)控機(jī)床鋼球失去對拉釘2的作用+取刀。
3)清潔過程
舊刀取走后---~CNC發(fā)出指令+空氣壓縮機(jī)啟動+壓縮空氣經(jīng)壓縮空氣管接頭9吹掃裝刀部位并用定時器計時。
4)裝刀過程
時間到---~CNC發(fā)出裝刀指令+機(jī)械手裝新刀+液壓缸右腔回油+拉桿4在碟形彈簧的作用下復(fù)位+拉桿帶動拉釘右移至小直徑部位+通過鋼球?qū)⒗斂ㄋ馈?br />
這樣用碟形彈簧通過拉桿及鋼球拉住刀柄尾部的拉釘，加工中心使刀具錐柄和主軸錐孔緊密配合，夾緊力達(dá)12000N以上。
(2)主軸準(zhǔn)停裝置 主軸準(zhǔn)停功能又稱主軸定向功能(Spindle Specified Position Stop)，即當(dāng)主軸停止時，控制其停于固定的位置，這是自動換刀所必須的功能。在自動換刀的數(shù)控鏜銑加工中心上，切削轉(zhuǎn)矩通常是通過刀桿的端面鍵來傳遞的。這就要求主軸具有準(zhǔn)確定位于圓周上特定角度的功能。
主軸準(zhǔn)停裝置分機(jī)械式和電氣式兩類。機(jī)械準(zhǔn)停裝置動作迅速，準(zhǔn)數(shù)控機(jī)床確可靠，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在早期數(shù)控機(jī)床上使用較多。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床一般都用電氣準(zhǔn)停裝置。
在主軸后端安裝一個永久磁鐵與主軸一起旋轉(zhuǎn)，在距離永久磁鐵旋轉(zhuǎn)軌跡外1～2mm處固定一個磁傳感器，磁傳感器安裝在主軸箱上，其安裝位置決定了主軸的準(zhǔn)停點(diǎn)。
當(dāng)數(shù)控機(jī)床需要換刀時，加工中心主軸運(yùn)轉(zhuǎn)+CNC發(fā)出停轉(zhuǎn)指令+數(shù)控裝置發(fā)出主軸停轉(zhuǎn)指令+主軸電動機(jī)立即降速+主軸以低速旋轉(zhuǎn)+永久磁鐵對準(zhǔn)磁傳感器，磁傳感器感受永久磁鐵的磁場，數(shù)控機(jī)床并發(fā)出準(zhǔn)停信號+信號經(jīng)放大后+由準(zhǔn)停電路控制主軸電動機(jī)準(zhǔn)確地停止在規(guī)定的周向位置上。準(zhǔn)停的定位精度可達(dá)土1。
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