机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。主轴是机床上的重要部件,在设计主轴部件时需要考虑旋转精度、静刚度、抗振性、温升和热变形、耐磨性多方面的因素,其中主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素。
主轴部件的传动方式主要有以下几种:带传动、齿轮传动和电主轴直驱三种。
1)带传动
优点:带传动是最传统的传动方式,靠摩擦力传递动力,结构简单,中心距调整方便;能抑制振动,噪声低,有良好的挠性和弹性。特别适用于高速主轴。
缺点:传动比不准确、带寿命低、轴上载荷较大时过载打滑、传动装置外部尺寸大、效率比较低。因此,带传动常适用于大中心距、中小功率的情况。
2)齿轮传动
优点:结构紧凑,尤其适用于变速传动。传动效率高、传动比范围大、传动功率范围大。
缺点:
1、无过载保护作用
2、传动时的噪声,振动和冲击大,污染环境(声噪)。
3、制造成本较高。某些具有特殊齿形或精度很高的齿轮,因需要专用的或高精度的机床,刀具和量仪等,故制造工艺复杂,成本高。
3)电主轴直驱
这种类型的主轴通常也称电主轴,电动机本身就是主轴。这种主传动方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构,提高了主轴部件的刚度,但主轴输出扭矩小,电动机发热对主轴影响较大。运用直驱主轴的加工中心基本上专注于加工小零件,而不在于进行重切削。丝攻
数控磨床的许多主轴都是采用这种方式,速度可以达到数万转每分钟,一般这种主轴电动机都采用循环水冷却系统进行冷却。
电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物,理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡。
没有哪一种传动方式是完美的,具体选择哪种工艺方案,要根据实际情况综合考虑。
(安徽鹏睿)