车床主轴的技术要求及应用特点

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机床主轴是典型的轴类零件。它是机床的关键部件之一。它通过主轴末端的部件将旋转运动和扭矩传递给工件或工具。主轴在工作时必须承受力矩和弯矩，对旋转精度要求高。主轴的制造质量将直接影响整个机床的工作精度和使用寿命。主轴零件图纸上规定了一系列技术要求，如尺寸精度、形状位置公差、表面粗糙度、接触精度、热处理要求等。

机械主轴是指机床上驱动工件或刀具旋转的轴。主轴部分通常由主轴、轴承、传动部分组成。该机器用于支撑传动部件，如齿轮和滑轮，以传递运动和扭矩。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重要因素。大多数机床都有多个轴，如车床上的主轴架和尾架。机床中最大的轴通常是主轴。有些机床可以执行更多的工序，可能有四个，六个，甚至更多的主轴。该机床为多轴机床。例如，排钻和许多螺杆机床都是多轴机床。自动车床虽然有头轴和尾轴两个轴，但只有头轴是主轴，所以它仍然是单轴机床。

主轴的主要功能:

• 保证支架的刚性。
• 保证旋转精度。
• 连接功能。
• 内锥体和端面的耐磨性。
• 主轴总成的静平衡和动平衡。

主轴各部分功能及技术要求:

• 主轴支承轴颈用于安装支承轴承，是主轴的装配参考平面，其制造精度直接影响主轴的转动精度。
• 主轴工作面的精度是指夹紧道具或家具的对中面，如莫氏锥孔、轴端外锥、或法兰外圆等。内外锥面的尺寸精度、几何形状精度、接触精度、定心面与轴承轴颈的同轴度、定位端与轴颈轴线的垂直度等。它们对机床工作精度的影响可引起家具或工件的夹紧误差。主轴端部附近的径向跳动和端面处的径向圆形跳动在主轴的技术要求中有规定。另外，要保证锥孔玉顶火工具的锥柄接触和配合良好。规定接触面积必须用标准锥度塞规和着色法进行检查。
• 主轴副轴颈和其他表面的精度主轴副轴颈是指齿轮、衬套和其他零件装配的表面。当调节螺母端面跑出时，会使被压轴承套圈倾斜，从而增加主轴的径向跳动。这不仅会影响工件的加工精度，而且还会降低轴承寿命。
• 每个主轴的表面粗糙度是不同的。机床主轴各表面的表面粗糙度要求如标准所示。
• 主轴各表面的硬度轴颈表面、工作面和主轴的其他滑动面都会受到不同程度的摩擦。在滑动轴承的合作中，轴颈和轴承垫之间的摩擦要求轴颈表面具有较高的耐磨性，其硬度可以根据轴承垫的材料而变化。在滚动轴承配合中，摩擦由轴承套圈和滚动体承担，因此轴颈对耐磨性要求不高，但仍要求适当提高其硬度，以提高其装配工艺和装配精度。

主轴性能指标:

• 旋转精度:主轴旋转时在影响加工精度的方向上发生的径向和轴向跳线，是由主轴和轴承的制造和装配质量决定的。
• 动、静刚度:主要由主轴的弯曲刚度、轴承的刚度、阻尼决定。
• 速度适应性:允许的最大速度和速度范围由轴承的结构和润滑以及散热条件决定。

机械主轴保养:

• 在使用油循环润滑时，必须保证主轴恒温油箱中的油量足够。
• 油气润滑方式正好与油循环润滑方式相反。只需要填充10%的承载空间容量。

循环润滑的优点是在润滑满足的情况下，可以减少摩擦发热，吸收部分主轴组件的热量。主轴也有两种润滑方式:油雾润滑和喷射润滑。

机械主轴相关知识:

用于油雾和油气润滑的油一般为汽轮机油。油润滑机床主轴开始运转前应开启油雾或油气润滑系统，主轴停止后应关闭润滑系统。水冷却是一种常用的冷却主轴的方法。它要求冷却水具有一定的防锈功能。必要时，要求对冷却水进行适当过滤。主轴运转前，应开启冷却系统对主轴进行冷却。机床主轴可以减速使用，但必须根据电机的设计特性曲线调整相应的输入电压参数。用油雾或油气润滑的主轴，需要保证压缩空气干燥、清洁。

主轴的参数不同，对变频器的要求也不同。变频器的选择应与机床主轴的参数相匹配，变频器的额定电流应至少是机床主轴的1.3倍，最好是1.5倍以上。主轴常用的润滑方法有润滑脂、油雾和油空气。润滑脂润滑结构简单，使用方便，环保。油雾润滑可以适应更高的速度，是应用最广泛的，但它对环境有影响。油气润滑效果最好，能适应较高的速度，对环境没有污染，但油气润滑装置的价格相对较高。

机械主轴加速器:

机械主轴加速器的调速范围从3.5倍到8倍不等，这取决于加速器的制造商。只有一家制造商提供机械主轴转速增压器，可以将机器速度提高10倍，在最大超速40000转/分时提供2kW的功率。主轴是加工中心的主要部件之一，其设计直接影响加工效率和工件质量。因此，主轴设计必须考虑静、动刚度、轴直径、轴承、设计参数等。机床主轴加速器的性能主要取决于对所需速度和动力传动比的优化设计。在主轴转速控制单元的优化设计中，特别需要考虑两个因素，这两个因素是最小体积和最小传递动能。

为了节省重量，必须在不减少机床操作所需空间的情况下，将主轴转速控制单元的体积降至最低。机械主轴转速必须设计为长期生产工作，因此，传输动能必须最小化，以确保最佳性能。主轴调速器的设计导致了基于行星齿轮序列(pgt)的传动的使用，作为行星齿轮序列，pgt提供了一个紧凑和高效的解决方案，具有高速和高效率。pgt用于许多配备了汽车变速箱的机器，以扩大机床低速主轴驱动电机的恒定功率范围。