什么是機(jī)械主軸，怎么判斷選擇？
發(fā)布時(shí)間：2021-03-12 17:49:31 點(diǎn)擊率：
機(jī)床主軸指的是機(jī)床上帶動(dòng)工件或刀具旋轉(zhuǎn)的軸。通常由主軸、軸承和傳動(dòng)件（齒輪或帶輪）等組成主軸部件。主軸是機(jī)器中最常見(jiàn)的一種零件，主要由內(nèi)外圓柱面螺紋花鍵和橫向孔組成，主軸的作用是機(jī)床的執(zhí)行件，它主要起支撐傳動(dòng)件和傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用，在工作時(shí)由它帶動(dòng)工件直接參加表面成形運(yùn)動(dòng)，同時(shí)主軸還保證工件對(duì)機(jī)床其他部件有正確的相對(duì)位置。
機(jī)械主軸指的是機(jī)床上帶動(dòng)工件或刀具旋轉(zhuǎn)的軸。通常由主軸、軸承和傳動(dòng)件（齒輪或帶輪）等組成主軸部件。在機(jī)器中主要用來(lái)支撐傳動(dòng)零件如齒輪、帶輪，傳遞運(yùn)動(dòng)及扭矩，如機(jī)床主軸；有的用來(lái)裝夾工件，如心軸。除了刨床、拉床等主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床外，大多數(shù)機(jī)床都有主軸部件。
機(jī)械主軸的特點(diǎn)就是三高一低（即：高速度、高精度、高效率、低噪音）。
1、高速度：機(jī)械主軸CNC雕銑機(jī)選用精密及高速的配對(duì)軸承，彈性/剛性預(yù)緊結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到較高的轉(zhuǎn)速，可以讓刀具達(dá)到最佳的切削效果。
2、高速度：7：24錐孔針對(duì)安裝甚而的徑向跳動(dòng)可以確保小于0.005mm。因?yàn)楦呔鹊募由细呔鹊牧慵圃炀涂梢源_保了。
3、高效率：可以利用連續(xù)微高來(lái)改變速度，使得在加工過(guò)程中可以隨時(shí)控制切削速度，這樣就可以達(dá)到高加工效率。
4、低噪音：平衡測(cè)試表明：凡是達(dá)到了G1/G0.4(ISO1940-1等級(jí)的，主軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，具有噪音小的特點(diǎn)。
機(jī)械主軸的精度：
主軸部件的運(yùn)動(dòng)精度和結(jié)構(gòu)剛度是決定加工質(zhì)量和切削效率的重要因素。衡量主軸部件性能的指標(biāo)主要是旋轉(zhuǎn)精度、剛度和速度適應(yīng)性。
①旋轉(zhuǎn)精度：主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)在影響加工精度的方向上出現(xiàn)的徑向和軸向跳動(dòng)（見(jiàn)形位公差），主要決定于主軸和軸承的制造和裝配質(zhì)量。
②動(dòng)、靜剛度：主要決定于主軸的彎曲剛度、軸承的剛度和阻尼。
③速度適應(yīng)性：允許的最高轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速范圍，主要決定于軸承的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑，以及散熱條件。
機(jī)械主軸的保養(yǎng)：
降低軸承的工作溫度，經(jīng)常采用的辦法是潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑方式有，油氣潤(rùn)滑方式、油液循環(huán)潤(rùn)滑兩種。在使用這兩種方式時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
1、在采用油液循環(huán)潤(rùn)滑時(shí)，要保證主軸恒溫油箱的油量足夠充分。
2、油氣潤(rùn)滑方式剛好和油液循環(huán)潤(rùn)滑相反，它只要填充軸承空間容量的百分之十時(shí)即可。
循環(huán)式潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)是，在滿足潤(rùn)滑的情況下，能夠減少摩擦發(fā)熱，而且能夠把主軸組件的一部分熱量給以吸收。
對(duì)于主軸的潤(rùn)滑同樣有兩種放式：油霧潤(rùn)滑方式和噴注潤(rùn)滑方式。
機(jī)械主軸的變速方式：
1、無(wú)級(jí)變速
數(shù)控機(jī)床一般采用直流或交流主軸伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)主軸無(wú)級(jí)變速。
交流主軸電動(dòng)機(jī)及交流變頻驅(qū)動(dòng)裝置（籠型感應(yīng)交流電動(dòng)機(jī)配置矢量變換變頻調(diào)速系統(tǒng)），由于沒(méi)有電刷，不產(chǎn)生火花，所以使用壽命長(zhǎng)，且性能已達(dá)到直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的水平，甚至在噪聲方面還有所降低。因此，目前應(yīng)用較為廣泛。
主軸傳遞的功率或轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。當(dāng)機(jī)床處在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，主軸的轉(zhuǎn)速在437~3500r/min范圍內(nèi)，主軸傳遞電動(dòng)機(jī)的全部功率11kW，為主軸的恒功率區(qū)域Ⅱ（實(shí)線）。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，主軸的最大輸出扭矩（245N.m）隨著主軸轉(zhuǎn)速的增高而變小。主軸轉(zhuǎn)速在35~437r/min范圍內(nèi)，主軸的輸出轉(zhuǎn)矩不變，稱為主軸的恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域Ⅰ（實(shí)線）。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，主軸所能傳遞的功率隨著主軸轉(zhuǎn)速的降低而減小。圖中虛線所示為電動(dòng)機(jī)超載（允許超載30min）時(shí)，恒功率區(qū)域和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域。電動(dòng)機(jī)的超載功率為15kW，超載的最大輸出轉(zhuǎn)矩為334N.m。
2、分段無(wú)級(jí)變速
數(shù)控機(jī)床在實(shí)際生產(chǎn)中，并不需要在整個(gè)變速范圍內(nèi)均為恒功率。一般要求在中、高速段為恒功率傳動(dòng)，在低速段為恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)。為了確保數(shù)控機(jī)床主軸低速時(shí)有較大的轉(zhuǎn)矩和主軸的變速范圍盡可能大，有的數(shù)控機(jī)床在交流或直流電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)變速的基礎(chǔ)上配以齒輪變速，使之成為分段無(wú)級(jí)變速。
機(jī)械主軸的發(fā)展形勢(shì)：
10世紀(jì)30年代以前，大多數(shù)機(jī)床的主軸采用單油楔的滑動(dòng)軸承。隨著滾動(dòng)軸承制造技術(shù)的提高，后來(lái)出現(xiàn)了多種主軸用的高精度、高剛度滾動(dòng)軸承。這種軸承供應(yīng)方便，價(jià)格較低，摩擦系數(shù)小，潤(rùn)滑方便，并能適應(yīng)轉(zhuǎn)速和載荷變動(dòng)幅度較大的工作條件，因而得到廣泛的應(yīng)用。但是滑動(dòng)軸承具有工作平穩(wěn)和抗振性好的優(yōu)點(diǎn),特別是各種多油楔的動(dòng)壓軸承，在一些精加工機(jī)床如磨床上用得很多。50年代以后出現(xiàn)的液體靜壓軸承，精度高，剛度高，摩擦系數(shù)小，又有良好的抗振性和平穩(wěn)性，但需要一套復(fù)雜的供油設(shè)備，所以只用在高精度機(jī)床和重型機(jī)床上。氣體軸承高速性能好,但由于承載能力小,而且供氣設(shè)備也復(fù)雜，主要用于高速內(nèi)圓磨床和少數(shù)超精密加工機(jī)床上。70年代初出現(xiàn)的電磁軸承，兼有高速性能好和承載能力較大的優(yōu)點(diǎn)，并能在切削過(guò)程中通過(guò)調(diào)整磁場(chǎng)使主軸作微量位移，以提高加工的尺寸精度，但成本較高，可用于超精密加工機(jī)床。
機(jī)械主軸指的是機(jī)床上帶動(dòng)工件或刀具旋轉(zhuǎn)的軸。通常由主軸、軸承和傳動(dòng)件（齒輪或帶輪）等組成主軸部件。在機(jī)器中主要用來(lái)支撐傳動(dòng)零件如齒輪、帶輪，傳遞運(yùn)動(dòng)及扭矩，如機(jī)床主軸；有的用來(lái)裝夾工件，如心軸。除了刨床、拉床等主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床外，大多數(shù)機(jī)床都有主軸部件。
機(jī)械主軸的特點(diǎn)就是三高一低（即：高速度、高精度、高效率、低噪音）。
1、高速度：機(jī)械主軸CNC雕銑機(jī)選用精密及高速的配對(duì)軸承，彈性/剛性預(yù)緊結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到較高的轉(zhuǎn)速，可以讓刀具達(dá)到最佳的切削效果。
2、高速度：7：24錐孔針對(duì)安裝甚而的徑向跳動(dòng)可以確保小于0.005mm。因?yàn)楦呔鹊募由细呔鹊牧慵圃炀涂梢源_保了。
3、高效率：可以利用連續(xù)微高來(lái)改變速度，使得在加工過(guò)程中可以隨時(shí)控制切削速度，這樣就可以達(dá)到高加工效率。
4、低噪音：平衡測(cè)試表明：凡是達(dá)到了G1/G0.4(ISO1940-1等級(jí)的，主軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，具有噪音小的特點(diǎn)。
機(jī)械主軸的精度：
主軸部件的運(yùn)動(dòng)精度和結(jié)構(gòu)剛度是決定加工質(zhì)量和切削效率的重要因素。衡量主軸部件性能的指標(biāo)主要是旋轉(zhuǎn)精度、剛度和速度適應(yīng)性。
①旋轉(zhuǎn)精度：主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)在影響加工精度的方向上出現(xiàn)的徑向和軸向跳動(dòng)（見(jiàn)形位公差），主要決定于主軸和軸承的制造和裝配質(zhì)量。
②動(dòng)、靜剛度：主要決定于主軸的彎曲剛度、軸承的剛度和阻尼。
③速度適應(yīng)性：允許的最高轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速范圍，主要決定于軸承的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑，以及散熱條件。
機(jī)械主軸的保養(yǎng)：
降低軸承的工作溫度，經(jīng)常采用的辦法是潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑方式有，油氣潤(rùn)滑方式、油液循環(huán)潤(rùn)滑兩種。在使用這兩種方式時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
1、在采用油液循環(huán)潤(rùn)滑時(shí)，要保證主軸恒溫油箱的油量足夠充分。
2、油氣潤(rùn)滑方式剛好和油液循環(huán)潤(rùn)滑相反，它只要填充軸承空間容量的百分之十時(shí)即可。
循環(huán)式潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)是，在滿足潤(rùn)滑的情況下，能夠減少摩擦發(fā)熱，而且能夠把主軸組件的一部分熱量給以吸收。
對(duì)于主軸的潤(rùn)滑同樣有兩種放式：油霧潤(rùn)滑方式和噴注潤(rùn)滑方式。
機(jī)械主軸的變速方式：
1、無(wú)級(jí)變速
數(shù)控機(jī)床一般采用直流或交流主軸伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)主軸無(wú)級(jí)變速。
交流主軸電動(dòng)機(jī)及交流變頻驅(qū)動(dòng)裝置（籠型感應(yīng)交流電動(dòng)機(jī)配置矢量變換變頻調(diào)速系統(tǒng)），由于沒(méi)有電刷，不產(chǎn)生火花，所以使用壽命長(zhǎng)，且性能已達(dá)到直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的水平，甚至在噪聲方面還有所降低。因此，目前應(yīng)用較為廣泛。
主軸傳遞的功率或轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。當(dāng)機(jī)床處在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，主軸的轉(zhuǎn)速在437~3500r/min范圍內(nèi)，主軸傳遞電動(dòng)機(jī)的全部功率11kW，為主軸的恒功率區(qū)域Ⅱ（實(shí)線）。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，主軸的最大輸出扭矩（245N.m）隨著主軸轉(zhuǎn)速的增高而變小。主軸轉(zhuǎn)速在35~437r/min范圍內(nèi)，主軸的輸出轉(zhuǎn)矩不變，稱為主軸的恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域Ⅰ（實(shí)線）。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，主軸所能傳遞的功率隨著主軸轉(zhuǎn)速的降低而減小。圖中虛線所示為電動(dòng)機(jī)超載（允許超載30min）時(shí)，恒功率區(qū)域和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域。電動(dòng)機(jī)的超載功率為15kW，超載的最大輸出轉(zhuǎn)矩為334N.m。
2、分段無(wú)級(jí)變速
數(shù)控機(jī)床在實(shí)際生產(chǎn)中，并不需要在整個(gè)變速范圍內(nèi)均為恒功率。一般要求在中、高速段為恒功率傳動(dòng)，在低速段為恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)。為了確保數(shù)控機(jī)床主軸低速時(shí)有較大的轉(zhuǎn)矩和主軸的變速范圍盡可能大，有的數(shù)控機(jī)床在交流或直流電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)變速的基礎(chǔ)上配以齒輪變速，使之成為分段無(wú)級(jí)變速。
機(jī)械主軸的發(fā)展形勢(shì)：
10世紀(jì)30年代以前，大多數(shù)機(jī)床的主軸采用單油楔的滑動(dòng)軸承。隨著滾動(dòng)軸承制造技術(shù)的提高，后來(lái)出現(xiàn)了多種主軸用的高精度、高剛度滾動(dòng)軸承。這種軸承供應(yīng)方便，價(jià)格較低，摩擦系數(shù)小，潤(rùn)滑方便，并能適應(yīng)轉(zhuǎn)速和載荷變動(dòng)幅度較大的工作條件，因而得到廣泛的應(yīng)用。但是滑動(dòng)軸承具有工作平穩(wěn)和抗振性好的優(yōu)點(diǎn),特別是各種多油楔的動(dòng)壓軸承，在一些精加工機(jī)床如磨床上用得很多。50年代以后出現(xiàn)的液體靜壓軸承，精度高，剛度高，摩擦系數(shù)小，又有良好的抗振性和平穩(wěn)性，但需要一套復(fù)雜的供油設(shè)備，所以只用在高精度機(jī)床和重型機(jī)床上。氣體軸承高速性能好,但由于承載能力小,而且供氣設(shè)備也復(fù)雜，主要用于高速內(nèi)圓磨床和少數(shù)超精密加工機(jī)床上。70年代初出現(xiàn)的電磁軸承，兼有高速性能好和承載能力較大的優(yōu)點(diǎn)，并能在切削過(guò)程中通過(guò)調(diào)整磁場(chǎng)使主軸作微量位移，以提高加工的尺寸精度，但成本較高，可用于超精密加工機(jī)床。
上一個(gè)：數(shù)控機(jī)床主軸傳動(dòng)的方式有哪些？
下一個(gè)：車床的主軸屬于什么軸?
返 回