BT40型高速、高精度直聯(lián)式加工中心機械主軸單元研制.pdf

1、裝備制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，是體現(xiàn)一個國家綜合實力的因素之一。裝備制造業(yè)的基礎就在于機床，高精度高效率的機床是產(chǎn)品質量的保證，而集精度與效率于一體的機床就是加工中心。主軸單元是機床的主要組成部件之一，機床加工工件是由主軸單元夾持著工件或刀具旋轉實現(xiàn)的，所以，主軸單元的精度對機床的精度有著重要的影響。加工中心機械主軸單元是帶有松拉刀機構、由伺服電機拖動、能帶動加工工具高速旋轉的高剛度、高精度、模塊化的功能部件，對加工中心的質量和生產(chǎn)率

2、有著重要的影響。本論文針對市場對高速度、高精度的加工中心主軸單元的實際工程需求，經(jīng)過分析比較和理論計算，研制了一套高速、高精度直聯(lián)式機械主軸單元，研究工作對我國加工中心研發(fā)具有重要意義。本文的主要研究工作如下:
　　針對工程需求，提出了主軸單元的設計要求，并對主軸單元進行了總體設計方案論證。通過論證，確定了機械主軸單元、直聯(lián)式結構、BT40刀柄和松拉刀方案。選用P2級角接觸陶瓷球軸承，兩兩串聯(lián)、整體背對背的4列滾動軸承組合結構，輕

3、預緊、油脂潤滑。主軸單元套筒設計循環(huán)水冷卻方式。
　　設計計算了主軸單元軸系結構的主要參數(shù)。根據(jù)已確定的滾動軸承組合結構，設計計算了軸承組合的最佳支承跨距和主軸徑向剛度;對主軸錐孔徑向跳動、定心軸頸徑向跳動、主軸軸向竄動精度和前后壓蓋聯(lián)接螺釘強度進行了驗算;采用慕貝爾公司編制的軟件，對碟簧的型號、數(shù)量、打刀行程以及打刀力等進行了計算，確定了碟簧型號和數(shù)量。
　　編制了主軸單元的主要零件的制造工藝，對零件加工過程中遇到的難點進

4、行了詳細的論證，并提出了針對性的工藝措施。根據(jù)主要零件尺寸精度檢測結果，編制了主軸單元的裝配工藝，并在裝配過程中對隔套的長度配合尺寸進行反復調整，得到了符合剛度要求的主軸單元。
　　對研制的主軸單元進行了幾何精度和綜合精度檢測，主要檢測內容包括:主軸內錐孔跳動、近主軸端跳動、300mm處跳動、主軸軸向竄動、溫升檢測、振動檢測、噪聲檢測、靜剛度檢測、拉刀實驗、主軸軸向誤差運動檢測、主軸徑向誤差運動檢測和主軸傾斜運動誤差檢測。對檢測結