機(jī)床主軸指的是機(jī)床上帶動(dòng)工件或刀具旋轉(zhuǎn)的軸。除了刨床、拉床等主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床外,大多數(shù)機(jī)床都有主軸部件。
主軸部件的運(yùn)動(dòng)精度和結(jié)構(gòu)剛度是決定加工質(zhì)量和切削效率的重要因素。對(duì)于數(shù)控機(jī)床來說,主軸零件不僅在精加工過程中需要滿足高清晰度的要求,而且在粗加工過程中還要具備切割能力。同時(shí),數(shù)控機(jī)床主軸部件應(yīng)具有較高的動(dòng)、靜剛度和抗熱變形的能力。
具體來看,數(shù)控機(jī)床的主軸部件主要應(yīng)滿足以下五點(diǎn)要求:
精度的耐久性
主軸總成精度耐久性是指主軸長期保持原有制造精度的能力。由于數(shù)控機(jī)床價(jià)格高昂,為了加快其投資回報(bào)率,數(shù)控機(jī)床的開工率往往較高。但同時(shí),為了延長使用壽命,來減少維修次數(shù),這就要求數(shù)控機(jī)床的主軸部件具有良好的精度耐久性。
較高的剛度
數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過中通常采用高速切削,這就要求主軸總成具有較高的剛度,否則主軸在外力作用下會(huì)產(chǎn)生較大的彈性變形,從而引起振動(dòng)和震動(dòng)。這會(huì)影響加工零件的精度和表面的粗糙度。
熱穩(wěn)定性強(qiáng)
主軸總成熱穩(wěn)定性是指主軸總承抵抗因熱量產(chǎn)生而引起的形狀和位置變化的能力。數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過程中,由于摩擦、攪油等原因會(huì)產(chǎn)生熱量,導(dǎo)致主軸部件溫度不平衡,變形時(shí)影響主軸部件的形狀和方向,進(jìn)而影響加工精度。
反轉(zhuǎn)精度高
與數(shù)控機(jī)床主軸部件相同的旋轉(zhuǎn)精度,是指無負(fù)載時(shí),在主軸前端的工件、固定裝置或刀具的定位面上用百分表測(cè)得的徑向跳動(dòng)、低速和軸向跳動(dòng)。其高度直接影響到加工零件的幾何精度和表面質(zhì)量。因此,數(shù)控車床主軸零件的反轉(zhuǎn)精度要高。
良好的抗震能力
數(shù)控機(jī)床主軸部件的抗震能力是指主軸部件在數(shù)控加工過程中抵抗振動(dòng)并保持平衡運(yùn)轉(zhuǎn)的能力。數(shù)控機(jī)床一旦振動(dòng),會(huì)影響到工件表面的質(zhì)量、刀具的耐用性以及主軸軸承的壽命,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生噪聲,影響工作環(huán)境。
既然主軸部件對(duì)于數(shù)控機(jī)床的性能這么重要,在日常的使用和維護(hù)過程中,應(yīng)重點(diǎn)注意哪些問題呢?
潤滑
良好的潤滑效果,可以降低軸承的工作溫度和延長使用壽命。因此,在操作使用中應(yīng)注意:低速時(shí),采用油脂、油液循環(huán)潤滑;高速時(shí)采用油霧、油氣潤滑的方式。
需要注意的是,在采用油脂潤滑時(shí),切忌隨意填滿,因?yàn)橛椭^多,會(huì)加劇主軸發(fā)熱。對(duì)于油液循環(huán)潤滑,在操作使用中要做到每天檢查主軸潤滑恒溫油箱,看油量是否充足。如果油量不夠,則應(yīng)及時(shí)添加潤滑油,同時(shí)要注意檢查潤滑油溫度范圍是否合適。
主軸的潤滑方式通常有兩種:油霧潤滑和噴注潤滑。油氣潤滑方式近似于油霧潤滑方式,但油霧潤滑方式是連續(xù)供給油霧,而油氣潤滑則是定時(shí)定量地把油霧送進(jìn)軸承空隙中,這樣既實(shí)現(xiàn)了油霧潤滑,又避免了油霧太多而污染周圍空氣。噴注潤滑方式則是用較大流量的恒溫油(每個(gè)軸承3~4L/min)噴注到主軸軸承,以達(dá)到潤滑、冷卻的目的。這里較大流量噴注的油必須靠排油泵強(qiáng)制排油,而不是自然回流。同時(shí),還要采用專用的大容量高精度恒溫油箱,油溫變動(dòng)控制在±0.5℃。
冷卻
主軸部件的冷卻主要是以減少軸承發(fā)熱,有效控制熱源為主。
密封
主軸部件的密封不僅要防止灰塵、屑末和切削液進(jìn)入主軸部件,還要防止?jié)櫥偷男孤?/p>
主軸部件的密封有接觸式和非接觸式密封兩種方式。對(duì)于采用油氈圈和耐油橡膠密封圈的接觸式密封,要注意檢查其老化和破損情況;而對(duì)于非接觸式密封,為了防止泄漏,重要的是保證回油能夠盡快排掉,保證回油孔的通暢。
綜上,主軸部件的潤滑、冷卻與密封這三點(diǎn)是數(shù)控機(jī)床在日常使用和維護(hù)過程的重中之重。