精密高速電主軸

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電主軸是高速精密加工中心中主要的核心部件之一

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電主軸是高速精密加工中心中主要的核心部件之一

發布日期:2022-05-30 作者: 點擊:

電主軸是高速精密加工中心中主要的核心部件之一,決定著高速精密加工中心的可靠性。高速精密電主軸自身的精度要求為μm級,比如主軸錐孔對軸徑的徑向跳動跟部為0.002mm,距主軸端面300mm處0.005mm,主軸支撐軸徑圓度為0.001~0.002,主軸軸徑精度等級為IT2級等。電主軸自身的精度誤差和微量的變形是控制的關鍵,因此,電主軸加工技術應從熱處理方式、加工工藝方案、檢測方法、裝配工藝和運轉試驗等方面研究。主軸材料選用12CrNi3合金滲碳鋼,其在淬火低溫回火或高溫回火后都具有良好的綜合力學性能,且低溫韌性高、缺口敏感性低、切削加工性能良好、退火后硬度低、塑性好,采用鍛造毛坯,熱處理方法為:鍛造后進行正火處理→出車后進行高溫時效處理→主軸軸頸、主軸7∶24錐孔進行滲碳處理,滲碳層深度為1.7mm→主軸軸頸、主軸7∶24錐孔進行淬火處理,淬火硬度為HRC59,并進行主軸熱處理、切片實驗→進行噴砂處理(左端凸鍵部分和各空刀槽處噴細砂)→主軸粗磨后進行油中定性處理→電主軸錠子加熱和主軸進行熱裝配。

電主軸

電主軸內藏式高速電主軸的Z高轉速達12000rpm,采用前端完全固定,后端浮動的軸承支承方式,其總裝配圖如圖1所示。前端四列背對背前角接觸球軸承,主軸的徑向和軸向全部固定,后端選用圓柱滾子軸承,軸承內圈、滾子可與主軸一起沿著外圈滾道作軸向移動,減小了熱伸長對主軸的影響,精度保持性好。根據設計特點,裝配中要解決的關鍵問題是軸承預緊力、前后軸承的溫升、主軸的動平衡、定子和冷卻套的熱裝、油氣潤滑裝置和冷卻套的防漏等,并確定裝配工藝規范。


精密電主軸軸承預緊力與機床主軸轉速、剛度和載荷有關,軸承預緊力的增加可提高主軸的剛度,但軸承滾道摩擦、損耗等會產生熱量。如果熱量無法及時散發,則會嚴重影響機床精度,因此,軸承預緊力應通過測試或試驗確定。根據多次反復試驗,并參考國內外電主軸軸承預緊力的研究結果,確定預緊量為0.002~0.005mm。通過實測同組同向軸承內、外環高低差值,可確定內、外隔套的高低差,并通過精密配研得出,隔套兩端面平行度允差為0.002mm。


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關鍵詞:電主,電主軸廠家,精密電主軸

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