主軸傳動(dòng)系統(tǒng)

為了在本次設(shè)計(jì)中保證數(shù)控機(jī)床整體運(yùn)行質(zhì)量及運(yùn)轉(zhuǎn)工作效率，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)主軸結(jié)構(gòu)。對(duì)主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)精度要做到嚴(yán)格控制，因?yàn)橹鬏S與相關(guān)組件之間的精度存在密切關(guān)聯(lián)，例如軸承、齒輪、主軸相關(guān)零件。通過(guò)連接這些零件假若存在設(shè)計(jì)誤差，就會(huì)對(duì)接觸剛度產(chǎn)生直接影響。零件的接觸表面具體形狀，密切相關(guān)表面粗糙度，越是精確的形狀就會(huì)形成精密度越高的結(jié)構(gòu)表面，在受力后也就有效控制了接觸變形度。主軸結(jié)構(gòu)作為傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的部件，在強(qiáng)度、精度、剛度各方面都密切相關(guān)機(jī)床的切削質(zhì)量。假若主軸的長(zhǎng)度直徑比在 12 以上，即撓性軸。為了保證撓性周的設(shè)計(jì)剛性，需要以實(shí)際的機(jī)械結(jié)構(gòu)工作情況為依據(jù)，制定相應(yīng)措施。在優(yōu)化設(shè)計(jì)主軸機(jī)械結(jié)構(gòu)過(guò)程中，徑向?qū)τ谳S中心所在位不會(huì)產(chǎn)生更大影響，因此無(wú)需剛性校核應(yīng)當(dāng)將側(cè)重點(diǎn)置于強(qiáng)度校核。

為了保證主軸順利、成功運(yùn)轉(zhuǎn)，就需要做好基礎(chǔ)支撐工作，挑選恰當(dāng)?shù)妮S、軸承之間配合部位，軸頸長(zhǎng)度密切相關(guān)抗壓強(qiáng)度、散熱要求，假若選擇滾動(dòng)軸承，那么在軸頸設(shè)計(jì)過(guò)程中，就需要以軸承特點(diǎn)為為依據(jù)。在需要安裝較多零件前提下，為加大零件之間的配合度，一般選擇階梯軸設(shè)計(jì)，通過(guò)擋環(huán)、套筒精準(zhǔn)定位，但是在抬肩上不可以運(yùn)用此種定位方式。軸加工過(guò)程中還要設(shè)計(jì)軸端倒角，控制每一個(gè)臺(tái)階倒角，這樣能有效降低集中作用力，影響主軸結(jié)構(gòu)的加工產(chǎn)生。

組件建構(gòu)設(shè)計(jì)

在主軸組件設(shè)計(jì)過(guò)程中，包含主軸、主軸承、密封件、傳動(dòng)件相關(guān)部分，設(shè)計(jì)主軸組件主要是為了保障數(shù)控機(jī)床可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，作為執(zhí)行件可以對(duì)其他的組件成功帶動(dòng)，這樣在主軸各組件之間也就形成了特定運(yùn)動(dòng)。組件設(shè)計(jì)密切關(guān)聯(lián)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行性能。在主軸上直接選擇施加切削作用力，無(wú)論速度還是范圍均對(duì)于組件設(shè)計(jì)可靠性要求*高。

前端結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的前端結(jié)構(gòu)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)保障準(zhǔn)確無(wú)誤的安裝前端結(jié)構(gòu)，包括**、夾具、道具等結(jié)構(gòu)組件，還應(yīng)當(dāng)保證在組裝中方便后期裝卸。結(jié)合主軸機(jī)械結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，盡可能減短主軸前端懸臂長(zhǎng)度，還要盡可能選擇角接觸軸承，從而保證承受徑向荷載作用力和軸向荷載作用力。在各前端結(jié)構(gòu)的元件設(shè)計(jì)達(dá)到*速下，可以選擇 4 個(gè)角接觸軸承，這樣背組安裝即可擴(kuò)展兩個(gè)承載點(diǎn)，有效減短主軸前端的懸伸長(zhǎng)度，一定**上強(qiáng)化了主軸結(jié)構(gòu)的承受剛度。

諸多主軸機(jī)械結(jié)構(gòu)都有著*大相似度的前端結(jié)構(gòu)，通過(guò)設(shè)計(jì)主軸結(jié)構(gòu)的前端支承部位，通過(guò)此種主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠達(dá)到良好應(yīng)用成效。

優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果

通過(guò)上面對(duì)數(shù)控機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以得到優(yōu)化模型公式如圖下：

根據(jù)上述數(shù)學(xué)模型優(yōu)化設(shè)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，較普通機(jī)床提升了主軸剛度 10.9%，減小了主軸體積 15.56%，這表明本次優(yōu)化設(shè)計(jì)可以幫助生產(chǎn)企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益與應(yīng)用價(jià)值。