数控机床主轴结构的改进和优化设计

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

数控机床主轴结构的改进和优化设计

摘 要： 掌握机床主轴的关键部件，安装方式，轴承的调制环节以及材料、操作维护等，并且各种原因中又包含着多种影响因素互相交叉，因此必须对每个影响因素作具体分析。而对于优化设计理论的基本思想及其求解方法，将其应用于机床主轴的结构设计，建立了机床主轴结构优化设计的数
学模型，并用内点惩罚函数法求解模型，得到了整体最优的结构设计方案，使机床主轴在满足各种约束要求条件下，刚度最好，材料最剩
关键词：机床主轴；轴承；调整；优化设计；数学模型

1. 数控机床主轴结构改进：
目前机床主轴设计普遍采用的结构如图 1 所示。图中主轴 1 支承在轴承 4、5、8 上，轴承的轴向定位通过主轴上的三个压块紧锁螺母 3、7、9 来实现。主轴系统的精度撒于主轴及相关零件的加工精度、轴承的精度等级和主轴的装配质量。在图 1 中主轴双列圆锥滚子轴承 4 的内锥孔与主轴 1:12外锥配合的好坏将直接影响株洲的工作精度，-般要求其配合接触面积大于 75%，为了达到这-要求，除了在购买轴承时注意品牌和等级外，通常在设计时对主轴的要求较高，两端的同轴度为 0.005mm，对其相关零件，如螺母 3、7、9 和隔套 6 的端面对主轴轴线的跳动要求也较高，其跳动值-般要求在0.008mm 以内。对-般压块螺母的加工是很难保证这么高的精度的，因而经常出现主轴精度在装配时超差，最终不得不反复调整圆螺母的松紧，而勉强达到要求，但这样的结果往往是轴承偏紧，精度稳定性差，安装位置不精确，游隙不均匀，造成工作时温升较高，噪音大，震动厉害，影响工件的加工质量和轴承的寿命。但对于重型数控机床用圆锥滚子轴承其承载负荷大，运转平稳，精度调整好时，其对机床的精度保持性较好，可对与轻型及高速机床就不十分有力了。