数控机床的主轴部件机械制造数控机床_机械制造-数控机床.pdf

数控机床的主轴部件 主轴部件是机床的重要部件之一，其精度、抗振性和热变形对加工质量有直接影响。特别是数控机床在加工过程中不进行人工调整，这些影响就更为严重。数控机床主轴部件在结构上要解决好主轴的支承、主轴内刀具自动装夹、主轴的定向停止等问题。1主轴的支承 数控机床主轴的支承主要采用图8-5所示的三种主要形式。图8-5a 所示结构的前支承采用双列短圆柱滚子轴承和双向推力角接触球轴承组合，后支承采用成对向心推力球轴承。这种结构的综合刚度高，可以满足强力切削要求，是目前各类数控机床普遍采用的形式。图8-5b 所示结构的前支承采用多个高精度向心推力球轴承，后支承采用单个向心推力球轴承。这种配置的高速性能好，但承载能力较小，适用于高速、轻载和精密数控机床。图8-5c 所示结构为前支承采用双列圆锥滚子轴承，后支承为单列圆锥滚子轴承。这种配置的径向和轴向刚度很高，可承受重载荷，但这种结构限制了主轴最高转速和精度，因而仅适用于中等精度、低速与重载的数控机床主轴。主轴内部刀具自动夹紧机构是数控机床特别是加工中心的特有机构。图8-6为 ZHS-K63 加工中心主轴结构部件图，其刀具可以在主轴上自动装卸并进行自动夹紧，其工作原理如下：当刀具2装到主轴孔后，其刀柄后部的拉钉3便被送到主轴拉杆7的前端，在碟形弹簧9的作用下，通过弹性卡爪5将刀具拉紧。当需要换刀时，电气控制指令给液压系统发出信号，使液压缸14 的活塞左移，带动推杆13 向左移动，推动固定在拉杆7上的轴套10，使整个拉杆7向左移动，当弹性卡爪5向前伸出一段距离后，在弹性力作用下，卡爪5自动松开拉钉3，此时拉杆7继续向左移动，喷气嘴6的端部把刀具顶松，机械手便可把刀具取出进行换刀。装刀之前，压缩空气从喷气嘴6中喷出，吹掉锥孔内脏物，当机械手把刀具装入之后，压力油通人液压缸14 的左腔，使推杆退回原处，在碟形弹簧的作用下，通过拉杆7又把刀具拉紧。冷却液喷嘴1用来在切削时对刀具进行大流量冷却。床在加工过程中不进行人工调整这些影响就更为严重数控机床主轴部件在结构上要解决好主轴的支承主轴内刀具自动装夹主轴的定向停止等问题主轴的支承数控机床主轴的支承主要采用图所示的三种主要形式图所示结构的前支承采满足强力切削要求是目前各类数控机床普遍采用的形式图所示结构的前支承采用多个高精度向心推力球轴承后支承采用单个向心推力球轴承这种配置的高速性能好但承能力较小适用于高速轻和精密数控机床图所示结构为前支承采用最高转速和精度因而仅适用于中等精度低速与重的数控机床主轴主轴内部刀具自动夹紧机构是数控机床特别是加工中心的特有机构图为加工中心主轴结构部件图其刀具可以在主轴上自动装卸并进行自动夹紧其工作原理如下当刀具装