数控机床常用零件.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流数控机床常用零件.精品文档.数控机床常用零件一、 滚珠丝杠 滚珠丝杆是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杆由螺杆、螺母和滚珠组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动,这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展,这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作。由于具有很小的摩擦阻力,滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。简介滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。 艾克姆螺杆滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动,这是艾克
2、姆螺杆的进一步延伸和发展,这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作。由于具有很小的摩擦阻力,滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反覆作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。原理1、按照国标GB/T17587.3-1998及应用实例,滚珠丝杠(目前已基本取代梯形丝杆,已俗称丝杆)是用来将旋转运动转化为直线运动;或将直线运动转化为旋转运动的执行元件,并具有传动效率高,定位准确等2、当滚珠丝杠作为主动体时,螺母就会随丝杆的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动,被动工件可
3、以通过螺母座和螺母连接,从而实现对应的直线运动。特点1、与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的1/3。在省电方面很有帮助。2、高精度的保证滚珠丝杠副是一般是用世界最高水平的机械设备连贯生产出来的,特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面,对温度、湿度进行了严格的控制,由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。3、微进给可能滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进
4、给。4、无侧隙、刚性高滚珠丝杠副可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)。5、高速进给可能滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。类型 常用的循环方式有两种:外循环和内循环。滚珠在循环过程中有时 与丝杠脱离接触的称为外循环;始终与丝杠保持接触的称为内循环。滚珠每一个循环闭路称为列,每个滚珠循环闭路内所含导程数称为圈数。内循环滚珠丝杠副的每个螺母有2列、3列、4列、5列等几种,每列只有一圈;外循环每列有1.5圈、2.5圈和3.5圈等几种。1)外循环:外循环是滚珠在
5、循环过程结束后通过螺母外表面的螺旋槽或插管返回丝杠螺母间重新进入循环。如图2-3所示,外循环滚珠丝杠螺母副按滚珠循环时的返回方式主要有端盖式、插管式和螺旋槽式。 图2-3 常用外循环方式(a)端盖式;(b)插管式;(c)螺旋槽式如图2-3(a)所示是端盖式,在螺母上加工一纵向孔,作为滚珠的回程通道,螺母两端的盖板上开有滚珠的回程口,滚珠由此进入回程管,形成循环。(b)所示为插管式,它用弯管作为返回管道,这种结构工艺性好,但是由于管道突出螺母体外,径向尺寸较大。c)所示为螺旋槽式,它是在螺母外圆上铣出螺旋槽,槽的两端钻出通孔并与螺纹滚道相切,形成返回通道,这种结构比插管式结构径向尺寸小,但制造较
6、复杂。外循环滚珠丝杠外循环结构和制造工艺简单,使用广泛。其缺点是滚道接缝处很难做得平滑,影响滚珠滚道的平稳性。 滚珠丝杠2)内循环:所示为内循环滚珠丝杠。内循环均采用反向器实现滚珠循环,反向器有两种类型。(a)所示为圆柱凸键反向器,它的圆柱部分嵌入螺母内,端部开有反向槽2。反向槽靠圆柱外圆面及其上端的圆键1定位,以保证对准螺纹滚道方向。(b)所示为扁圆镶块反向器,反向器为一般圆头平键镶块,镶块嵌入螺母的切槽中,其端部开有反向槽3,用镶块的外轮廓定位。两种反向器比较,后者尺寸较小,从而减小了螺母的径向尺寸及缩短了轴向尺寸。但这种反向器的外轮廓和螺母上的切槽尺寸精度要求较高。 图为端盖式循环,仅供
7、参考。种类选择滚珠丝杠的螺母,根据钢球的循环方式可分为:弯管式、循环器式、端盖式。这三种循环方式的特长。1、弯管式(SBN、BNF、BNT、BNFN、BIF 和 BTK型)这些型号,搜索的到。循环式导片式(HBN型)这些型号是最典型的螺母,通过使用弯管让钢球经行循环。钢球从丝杆轴的沟槽中掬取进入弯管后,再回到沟槽中,做无限循环运动。2、循环器式(DK、DKN、DIK、JPF 和 DIR型)这些型号是最小型的螺母,通过循环器改变钢球的行进方向,越过丝杆轴外径回到原位,做无限循环运动。3、端盖式(SBK、SDA、SBKH、WHF、BLK、WGF、BLW、WTF、CNF 和 BLR型)这些型号是最合
8、适高速给进的螺母。钢球利用端盖,从丝杆轴的沟槽中被掬取到螺母的通孔里,通过通孔又回到沟槽中,做无限循环运动。淬火淬火是将工件加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。其目的是提高幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的工作要求。滚珠丝杠经淬火热处理后,其表面会有一层淬硬层,这样滚珠丝杠的硬度、耐磨性和使用寿命就大大提高了。滚珠丝杠淬火常用的设备有以下几种:中频淬火设备型号GS-ZP-200输入功率20
9、0KW最大输入电流300A工作电压342-430V振荡频率2-4KHz进水口水压0.2-0.5Mpa主机体积810*530*1780分机体积500*800*580水温保护点50机身颜色灰色+白色高频淬火设备型号WH-VI-120工作电压范围342V-430V最大输入电流165A振荡频率15-35KHZ效率100%负载持续率100%冷却水流量(主机)29L/min(0.3mpa)冷却水流量(变压器)22 L/min(0.3mpa)工作电源380V/50HZ冷却水压0.1-0.3mpa主机重量85KG5%变压器重量90KG5%主机体积650*520*1100变压器体积500*800*580机器颜色
10、蓝白水温保护点50用途 滚珠丝杠轴承为适应各种用途,提供了标准化种类繁多的产品。广泛应用与机床,滚珠的循环方式有循环导管式、循环器式、端盖式。预压方式有定位预压(双螺母方式、位预压方式)、定压预压。可根据用途选择适当类型。丝杆有高精度研磨加工的精密滚珠丝杠(精度分为从CO-C7的6个等级)和经高精度冷轧加工成型的冷轧滚珠丝杠轴承(精度分为从C7-C10的3个等级)。另外,为应付用户急需交货的情况,还有已对轴端部进行了加工的成品,可自由对轴端部进行追加工的半成品及冷轧滚珠丝杠轴承。作为此轴承的周边零部件,在使用所必要的丝杠支撑单元、螺母支座、锁紧螺母等也已被标准化了,可供用户选择使用。 滚珠丝杠
11、轴承以多年来所累积制品技术为基础,从材料、热外理、制造、检查至出货,都是以严谨的品保制度来加以管理,因此具有高信赖性。应用超高DN值滚珠丝杠:高速工具机,高速综合加工中心机端盖式滚珠丝杠:快速搬运系统,一般产业机械,自动化机械高速化滚珠丝杠:CNC机械、精密工具机、产业机械、电子机械、高速化机械精密研磨级滚珠丝杠:CNC机械,精密工具机,产业机械,电子机械,输送机械,航天工业,其它天线使用的致动器、阀门开关装置等。螺帽旋转式(R1)系列滚珠丝杠:半导体机械、产业用机器人、木工机、雷射加工机、搬送装置等轧制级滚珠丝杠:低摩擦、运转顺畅的优点,同时供货迅速且价格低廉重负荷滚珠丝杠:全电式射出成形机
12、、冲压机、半导体制造装置、重负荷制动器、产业机械、锻压机械滚珠丝杠二、轴承轴承(“Bearing”,日本人称“轴受”)是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说,当其它机件在轴上彼此产生相对运动时,用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体,用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。 简介中国是世界上较早发明滚动轴承的国家之一,在中国古籍中,关于车轴轴承的构造早有记载。从考古文物与资料中看,中国最古老的具有现代滚动轴承结构雏形的轴
13、承,出现于公元前221207年 (秦朝)的今山西省永济县薛家崖村。新中国成立后,特别是上世纪七十年代以来,在改革开放的强大推动下,轴承工业进入了一个崭新的高质快速发展时期。在十七世纪末,英国的C.瓦洛设计制造球轴承,并装在邮车上试用以及英国的P.沃思取得球轴承的专利。十八世纪末德国的H.R.赫兹发表关于球轴承接触应力的论文。在赫兹成就的基础上,德国的R.施特里贝克、瑞典的A.帕姆格伦等人进行了大量的试验,对发展滚动轴承的设计理论和疲劳寿命计算作出了贡献。随后,俄国的N.P.彼得罗夫应用牛顿粘性定律计算轴承摩擦。英国的O.雷诺对托尔的发现进行了数学分析,导出了雷诺方程,从此奠定了流体动压润滑理论
14、的基础。早期的直线运动轴承形式,就是一排在撬板下放置一排木杆。这个技术或许可以追溯到修建吉萨大金字塔的时候,虽然还没有明确的证据。现代直线运动轴承使用的是同一种工作原理,只不过有时用球代替滚子。最早的滑动和滚动体轴承是木制的。陶瓷、蓝宝石或者玻璃也有使用,钢、铜、其他金属、塑料(比如尼龙、胶木、特氟隆和UHMWPE)都被普遍使用。从重载车轮轴和机床主轴到精密的钟表零件,很多场合都需要旋转轴承。最简单的旋转轴承是轴套轴承,它只是一个夹在车轮和轮轴之间的衬套。这种设计随后被滚动轴承替代,就是用很多圆柱形的滚子替代原先的衬套,每个滚动体就像一个单独的车轮。最早投入实用的带有保持架的滚动轴承是钟表匠约
15、翰哈里逊于1760年为制作H3计时计而发明的。在意大利奈米湖发现的一艘古罗马船只上,发现了早期的球轴承的实例。这个木制球轴承是用来支撑旋转桌面。这艘船建造于公元前40年。据说列昂纳多达芬奇在1500年左右曾经对一种球轴承进行过描述。球轴承的各种不成熟因素中,有很重要的一点就是球之间会发生碰撞,造成额外的摩擦。但是可以通过把球放进一个个小笼里防止这种现象。17世纪,伽利略对“固定球”的,或者“笼装球”的球轴承做过最早的描述。但在随后相当长的时间里,在机器上安装轴承一直没有实现。第一个关于球沟道的专利是卡马森的菲利普沃恩在1794年获得的。 1883年,弗里德里希费舍尔提出了使用合适的生产机器磨制
16、大小相同、圆度准确的钢球的主张。这奠定了创建独立的轴承工业的基础。“Fischers Automatische Gußstahlkugelfabrik”或者“Fischer Aktien-Gesellschaft”的首字母组合后来成了商标,在1905年7月29日注册。1962年,FAG这个商标作了修改并沿用至今,并在1979年成为了公司不可分割的一部分。1895年,亨利铁姆肯设计出第一个圆锥滚子轴承,三年后获得了专利并成立Timken公司。1907年,SKF轴承工厂的斯文温奎斯特设计了最早的现代自调心球轴承。行业发展轴承是各类机械装备的重要基础零部件,它的精度、性能、寿命和可靠性对
17、主机的精度、性能、寿命和可靠性起着决定性的作用。在机械产品中,轴承属于高精度产品,不仅需要数学、物理等诸多学科理论的综合支持,而且需要材料科学、热处理技术、精密加工和测量技术、数控技术和有效的数值方法及功能强大的计算机技术等诸多学科为之服务,因此轴承又是一个代表国家科技实力的产品。2008年国际金融危机爆发后,国家为应对金融危机,采取了加大基础设施投入,拉动经济发展的积极财政政策。受益于相关行业的发展,轴承产销迅速扩大,利润水平得到提升,行业发展明显加快。根据前瞻产业研究院发布的中国轴承制造行业产销需求预测与转型升级分析报告数据显示,2011年中国轴承制造行业规模(年销售收入2000万元以上)
18、企业共有1416家企业,全年实现工业总产值1932.11亿元,同比增长27.59%;销售收入为1910.97亿元,同比增长30.30%;利润总额125.23亿元,较上年增长为26.54%。近些年来,世界知名企业纷纷进入中国轴承市场,并建立生产基地,如瑞典SKF集团、德国舍弗勒集团、美国铁姆肯公司、日本的NSK公司、NTN公司等。这些公司不仅是全球经营,而且是全球制造,他们凭借品牌、装备、技术、资金和生产规模的优势,与国内的轴承企业展开了激烈竞争。现今,国内企业主要从事通用轴承的生产,专用和高端轴承生产企业较少,技术还不成熟。因此,国产企业要想与国外先进轴承品牌竞争,甚至超越,还需要在技术等方面
19、经历很长一段时间的发展道路。“十二五”期间,国家宏观经济政策效果将继续显现,国内经济增长保持强劲,国际市场也将缓慢复苏,经济企稳回升势头逐步增强。国民经济的发展将拉动基础建设的投资,进而推动冶金、电力、建筑机械、建筑材料、能源等行业的发展,同时国家出台十大产业振兴规划,对汽车、航空航天、机床、风电等行业的发展提供政策支持,这些行业对轴承的需求也将逐步扩大。此外,国家对装备制造业的重视以及轴承国产化趋势日益明显,我国轴承市场将迎来更广阔的发展空间。同时,随着我国轴承主机行业的发展,轴套的产品结构将发生变化,其高端产品在产品中的比重上升,销售单价也将随之提高,预计到2015年,我国轴承产量有望超过
20、280亿套,主营业务收入有望达到2100亿元,成为全球最大的轴承生产和销售基地。随着轴承制造行业竞争的不断加剧,大型轴承制造企业间并购整合与资本运作日趋频繁,国内优秀的轴承制造企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对产业发展环境和产品购买者的深入研究。正因为如此,一大批国内优秀的轴承制造品牌迅速崛起,逐渐成为轴承制造行业中的翘楚!类型滚针轴承滚针轴承装有细而长的滚子(滚子长度为直径的310倍,直径一般不大于5mm),因此径向结构紧凑,其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时,外径最小,特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结构.滚针轴承根据使用场合不同,可选用无内圈的轴承或滚针和保持架组件,此时与
21、轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内、外滚动表面,为保证载荷能力和运转性能与有套圈轴承相同,轴或外壳孔滚道表面的硬度,加工精度和表面质量应与轴承套圈. 用途组合滚针轴承是由向心滚针轴承和推力轴承部件组合的轴承单元,其结构紧凑体积小,旋转精度高,可在承受很高径向负荷的同时承受一定的轴向负荷。并且产品结构形式多样、适应性广、易于安装。组合滚针轴承广泛用于机床、冶金机械、纺织机械和印刷机械等各种机械设备,并可使机械系统设计的十分紧凑灵巧。调心球轴承调心球轴承:二条滚道的内圈和滚道为球面的外圈之间,装配有鼓形滚子的轴承。 外圈滚道面的曲率中心与轴承中心一致,所以具有与自动调心球轴承同样的调心
22、功能。在轴、外壳出现挠曲时,可以自动调整,不增加轴承负担。调心滚子轴承可以承受径向负荷及二个方向的轴向负荷。 调心球轴承径向负荷能力大,适用于有重负荷、冲击负荷的情况。内圈内径是锥孔的轴承,可直接安装。或使用紧定套、拆卸筒安装在圆柱轴上。保持架使用钢板冲压保持架、聚酰胺成形. 调心球轴承适用于承受重载荷与冲击载荷、精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车、冶金、轧机、矿山、石油、造纸、水泥、榨糖等行业及一般机械等。深沟球轴承工作原理:深沟球轴承主要承受径向载荷,也可同时承受径向载荷和轴向载荷。当其仅承受径向载荷时,接触角为零。当深沟球轴承具有较大的径向游隙时,具有角接触轴承的性能,可承受较大的轴向载
23、荷 ,深沟球轴承的摩擦系数很小,极限转速也很高。SKF深沟球轴承的深沟型连续不间断滚道。滚道与钢球之间有非常好的密合度,可以使轴承承受双向的径向和轴向载荷。 此类轴承用途非常广泛,并且设计极其简单 不可分离 适用于高速和超高速环境 运行稳定,从维护角度来说也是基本上不需要做任何维护的。 并且深沟球轴承也是应用最广泛的一种轴承类型。 所以,SKF也提供多种设计、品种、系列和尺寸的轴承。 SKF深沟球轴承适用的轴径范围从 3 到 1500 mm 不等。 它们按三种性能等级供货:SKF 高质量的标准轴承SKF 高载荷能力的探索者轴承1SKF 节能的能效型 (E2) 轴承SKF 也针对具体应用场合生产
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