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萬能外圓磨床頭架主軸系統(tǒng)設(shè)計以及常見問題分析

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作者:JZ Editor來源:JZ Robot網(wǎng)址:http://www.ywshow.com/h-nd-139.html

  一、主軸的特點


  萬能外圓磨床頭架的主軸需要轉(zhuǎn)動,所以主軸系統(tǒng)除主軸、軸承兩個基本零件外,還有螺母、墊圈、密封環(huán)及軸承蓋等零件組成。M1432A、M131W、MG1432A等萬能外圓磨床的頭架主軸系統(tǒng),都是這樣結(jié)構(gòu)。萬能外圓磨床的頭架主軸系統(tǒng)與砂輪架主軸系統(tǒng)相比,除有其共性外,還有下述一些特點。

 ?。?)砂輪架主軸轉(zhuǎn)速高,頭架主軸轉(zhuǎn)速低,但后者的回轉(zhuǎn)精度要求比前者高。因為它比砂輪架主軸更直接影響工件的精度。

 ?。?)砂輪架主軸在工作時必須旋轉(zhuǎn),而頭架主軸在工作時需要回轉(zhuǎn),有時不需要回轉(zhuǎn)。

 ?。?)砂輪架主軸沒有調(diào)速要求,頭架主軸要有一定的調(diào)速范圍。

 ?。?)砂輪架主軸是實心的,而頭架主軸則是空心的,可以作為磨內(nèi)孔零件時的泠卻液通道或拆卸頂尖用的輔助孔。前端有精度很高的標(biāo)準錐孔。


  二、軸頸尺寸與跨距


  主軸是保證回轉(zhuǎn)精度的關(guān)鍵零件,出主軸支承軸頸的精度外,其剛度是影響回轉(zhuǎn)精度的主要因素。主軸只有在足夠剛度的前提下,才能保證精度要求。


  三、軸承選用與設(shè)計


  合理選用軸承類型對主軸系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)精度有很大的影響,頭架常用的軸承有滾動、滑動和液體靜壓軸承等,但它們的要求與結(jié)構(gòu)和砂輪架軸承不同;砂輪架軸承主要保證主軸的高速旋轉(zhuǎn),而頭架軸承主要保證主軸的回轉(zhuǎn)精度。


頭架主軸系統(tǒng)


  由于滾動軸承具有“三小、二便、一簡單”的優(yōu)點,即:摩擦損耗小,啟東力矩小和軸向尺寸小,選購方便,維修保養(yǎng)方便,結(jié)構(gòu)簡單。但其旋轉(zhuǎn)精度、使用壽命和承載剛性都比滑動軸承低,因此適用于一般精度要求的頭架。一般頭架主軸上所用的軸承精度要求在D級以上,并進行預(yù)加負荷以提高軸承剛性,保證回轉(zhuǎn)精度。此外,除保證主軸支承軸頸和軸承的精度外,固定軸承或?qū)S承進行預(yù)加負荷的零件(如螺母、擋圈、軸承蓋等),也必須保證一定的精度,否則也會影響主軸的回轉(zhuǎn)精度。


  最常見的是上述三種零件的端面與外圓(或內(nèi)孔)不垂直,緊固后使軸承變形,影響主軸回轉(zhuǎn)精度,因此需對這些零件提出端面與外圓(或內(nèi)孔)垂直或兩端面平行的要求等。此外,還可采用下述結(jié)構(gòu)來減小軸承的變形:

 ?。?)采用十字墊圈結(jié)構(gòu),即在兩只平墊圈之間夾一只十字型的特種墊圈,以消除因螺母的螺紋與端面的不垂直所引起主軸和軸承的變形。

  (2)采用壓力油調(diào)整軸承間隙,減小螺母對軸承的緊固力,以減少主軸和軸承的變形。如在裝配調(diào)整3182100型圓錐孔雙列向心短圓柱滾子軸承的間隙時,原來用擰螺母的方法使軸承預(yù)緊,螺母的緊固力很大,如在主軸與軸承錐孔間注入壓力油,使軸承內(nèi)孔微量脹大,不但能在移動軸承時起潤滑作用,而且使螺母用很小的緊固力就能把軸承的間隙(或過盈)調(diào)整好。


  由于滑動軸承的旋轉(zhuǎn)精度高,承載剛性大,因此多用于精度要求高或大型磨床的頭架,其加工和裝配的工藝性較復(fù)雜,除要求前后軸承同心、間隙相等、主軸和軸承有一定的接觸面積要求外,還必須保證主軸軸承間在熱態(tài)(頭架工作一段時間后,達到熱平衡狀態(tài))時有微量的間隙,一般約為0.002毫米,太大會影響主軸回轉(zhuǎn)精度,而太小又容易出現(xiàn)“咬剎”現(xiàn)象。


  頭架滑動軸承與砂輪架滑動軸承在結(jié)構(gòu)上**的不同點是:軸承一般都采用整體式,而且上面沒有形成油楔的油槽,這是由于頭架主軸的轉(zhuǎn)速較低,即使軸承上有油槽結(jié)構(gòu)也難以形成油楔。所以在頭架軸承上一般只有用于潤滑主軸軸承表面的螺旋形油槽。


  靜壓軸承一般也用于高精度和大型磨床的頭架,它的結(jié)構(gòu)和砂輪架靜壓軸承相同,具有回轉(zhuǎn)精度高、承載能力大、剛性好、低速時沒有爬行現(xiàn)象等優(yōu)點。


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