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數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的主軸部件

日期：2010年01月26　來源：沈陽第一機床廠　關鍵字：數(shù)控機床
    主軸部件是機床的一個關鍵部件，它包括主軸的支承、安裝在主軸上的傳動零件等。主軸部件質量的好壞直接影響加寸：質量。對于數(shù)控機床尤其是自動換刀數(shù)控機床，為了實現(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、主軸準停裝置和主軸孔的清理裝置等結構。
    1．主軸的支承
    數(shù)控機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，普遍應用于扦類數(shù)控機床主軸。
    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)控機床適用于中等精度、低速，寸重載的數(shù)探機床主軸。
    2．數(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量有直接的影響。    
    TND360數(shù)控車床主軸部件，主軸內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，裝配時不需修配。
    3．加工中心的主軸部件
    (1)主軸箱結構  主軸刀具自動裝夾和切屑清除裝置主要用于主運動是刀具旋轉運動的情形。如數(shù)控銑鉆鏜床及加工中心的主軸部件，典型結構為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，前支承按預加載荷計算的預緊量由螺母12來調整。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、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位+拉桿帶動拉釘右移至小直徑部位+通過鋼球將拉釘卡死。
    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12000N以上。
    (2)主軸準停裝置  主軸準停功能又稱主軸定向功能(Spindle Specified Position Stop)，即當主軸停止時，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確定位于圓周上特定角度的功能。
    主軸準停裝置分機械式和電氣式兩類。機械準停裝置動作迅速，準數(shù)控機床確可靠，但結構復雜，在早期數(shù)控機床上使用較多�，F(xiàn)代數(shù)控機床一般都用電氣準停裝置。
在主軸后端安裝一個永久磁鐵與主軸一起旋轉，在距離永久磁鐵旋轉軌跡外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停點。
    當數(shù)控機床需要換刀時，加工中心主軸運轉+CNC發(fā)出停轉指令+數(shù)控裝置發(fā)出主軸停轉指令+主軸電動機立即降速+主軸以低速旋轉+永久磁鐵對準磁傳感器，磁傳感器感受永久磁鐵的磁場，數(shù)控機床并發(fā)出準停信號+信號經(jīng)放大后+由準停電路控制主軸電動機準確地停止在規(guī)定的周向位置上。準停的定位精度可達土1。

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