立式加工中心主轴组件的精度要求以及结构性能特点：
回转精度高。当立式加工中心主轴作回转运动时, 线速度为零的点的连线称为主轴的回转中心线。回转中心线的空间位置, 在理想的情况下应是固定不变的, 称为理想回转中心线。实际上, 由于主轴组件中各种因素的影响, 回转中心线的空间位置每一瞬间都是变化的, 这些瞬时回转中心线的平均空间位置称为瞬时回转中心线。瞬时回转中心线相对于理想回转中心线的距离, 就是主轴的回转误差。而回转误差的范围, 就是主轴的回转精度。径向误差、角度误差和轴向误差很少单独存在, 当径向误差和角度误差同时存在时, 构成径向跳动, 而轴向误差和角度误差同时存在时构成端面跳动。
刚度大。主轴组件的刚度是指受外力作用时, 主轴组件抵抗变形的能力。主轴组件的刚度越大, 主轴受力后的变形越小。若主轴组件的刚度不足, 在切削力及其他力的作用下, 立式加工中心主轴将产生较大的弹性变形, 这不仅影响工件的加工质量, 还会破坏齿轮、轴承的正常工作条件, 加快其磨损, 降低精度。主轴部件的刚度与主轴的结构尺寸、支承跨距、所选用的轴承类型及其配置形式、轴承间隙的调整、主轴上传动元件的位置等有关。
抗振性强。主轴组件的抗振性是指切削加工时, 主轴保持平稳运转而不发生振动的能力。若主轴组件抗振性差, 工作时容易产生振动, 不仅会降低加工质量, 而且限制了立式加工中心生产率的提高, 使刀具的耐用度下降。数控铣床提高主轴的抗振性必须提高主轴组件的静刚度, 因此常采用较大阻尼比的前轴承, 必要时要安装阻尼器, 使主轴组件的固有频率远远大于激振力的频率。
温升低。主轴组件运转中的温升过高会引起两方面的不良结果: 一是主轴组件和箱体因热膨胀而变形, 主轴的回转中心线和机床其他元件的相对位置发生变化, 直接影响加工精度; 二是轴承等元件会因温度过高而改变已调好的间隙, 破坏正常润滑条件,影响轴承的正常工作, 严重时甚至会发生“抱轴”现象。数控机床为解决温升问题, 一般采用恒温主轴箱。
耐磨性好。数控立式加工中心主轴组件必须有足够的耐磨性, 以便能长期保持精度。主轴上易磨损的地方是刀具或工件的安装部位, 以及移动式主轴的工作表面。为了提高耐磨性, 主轴的上述部位应该淬硬, 或经氨化处理, 以提高硬度, 增加耐磨性。主轴轴承也需要有良好的润滑, 以提高其耐磨性。 |
