数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 工件 2 图4-27行星运动的主轴 (仁).主轴及其主轴端部的运动形式 主轴是主轴部件的重要组成部分。它的结构尺寸和形状、制造精度、材料及其热处 理等，对主轴部件的工作性能都有很大的影响。主轴结构随主轴系统设计要求的不同而 有多种形式。 主轴的主要尺寸参数包括：主轴直径、内孔直径、悬伸长度和支承跨距。评价和考 虑主轴主要尺寸参数的依据是主轴的刚度、结构工艺性和主轴部件的工艺适用范围。 (1)主轴直径主轴直径越大，其刚度越高，但轴承和轴上其他零件的尺寸相应增 大。轴承的直径越大，同等级精度轴承的公差值也越大，要保证主轴的旋转精度就越困 难，同时极限转数也下降。主轴直径的实际尺寸要在主轴部件的结构设计时确定，设计 时要注意，前、后轴颈的差值越小则主轴的刚度越高，工艺性能也越好。 (②)主轴内孔直径主轴的内孔用来通过棒料，用于通过刀具夹紧装置固定刀具以 及传动气动或液压卡盘等。主轴孔径越大，可通过的棒料直径也越大，机床的使用范围 就越宽，同时主轴部件也越轻。主轴的孔径大小主要受主轴刚度的制约。当主轴的孔径 与主轴直径之比小于0.3时，空心主轴的刚度几乎与实心主轴的刚度相当，为0.5时空 心主轴的刚度为实心主轴刚度的90%，而大于07时空心主轴的刚度急剧下降。一般可 取其比值为0.5左右。 (③)悬伸长度主轴的悬伸长度与主轴前端结构的形状尺寸，前轴承的类型和组合 方式以及轴承的润滑与密封等有关。主轴的悬伸长度对主轴的刚度影响很大，主轴悬伸 长度越短，其刚度越高。 (4)主轴的支承跨距主轴部件的支承跨距对主轴本身的刚度和支承刚度都有很大 的影响。主轴的最佳支承跨距可使主轴部件前端的位移最小。 主轴的轴端用于安装夹具和刀具，要求夹具和刀具在轴端定位精度高，定位刚度好， 装卸方便，同时使主轴的悬伸长度短。数控车床的主轴端部结构一般采用短圆锥法兰盘 兰州交通大学机电工程学院数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 兰州交通大学机电工程学院 11 图 4-27 行星运动的主轴 (三)．主轴及其主轴端部的运动形式 主轴是主轴部件的重要组成部分。它的结构尺寸和形状、制造精度、材料及其热处 理等，对主轴部件的工作性能都有很大的影响。主轴结构随主轴系统设计要求的不同而 有多种形式。 主轴的主要尺寸参数包括：主轴直径、内孔直径、悬伸长度和支承跨距。评价和考 虑主轴主要尺寸参数的依据是主轴的刚度、结构工艺性和主轴部件的工艺适用范围。 (1) 主轴直径 主轴直径越大，其刚度越高，但轴承和轴上其他零件的尺寸相应增 大。轴承的直径越大，同等级精度轴承的公差值也越大，要保证主轴的旋转精度就越困 难，同时极限转数也下降。主轴直径的实际尺寸要在主轴部件的结构设计时确定，设计 时要注意，前、后轴颈的差值越小则主轴的刚度越高，工艺性能也越好。 (2) 主轴内孔直径 主轴的内孔用来通过棒料，用于通过刀具夹紧装置固定刀具以 及传动气动或液压卡盘等。主轴孔径越大，可通过的棒料直径也越大，机床的使用范围 就越宽，同时主轴部件也越轻。主轴的孔径大小主要受主轴刚度的制约。当主轴的孔径 与主轴直径之比小于 0.3 时，空心主轴的刚度几乎与实心主轴的刚度相当，为 0.5 时空 心主轴的刚度为实心主轴刚度的 90%，而大于 0.7 时空心主轴的刚度急剧下降。一般可 取其比值为 0.5 左右。 (3) 悬伸长度 主轴的悬伸长度与主轴前端结构的形状尺寸，前轴承的类型和组合 方式以及轴承的润滑与密封等有关。主轴的悬伸长度对主轴的刚度影响很大，主轴悬伸 长度越短，其刚度越高。 (4) 主轴的支承跨距 主轴部件的支承跨距对主轴本身的刚度和支承刚度都有很大 的影响。主轴的最佳支承跨距可使主轴部件前端的位移最小。 主轴的轴端用于安装夹具和刀具，要求夹具和刀具在轴端定位精度高，定位刚度好， 装卸方便，同时使主轴的悬伸长度短。数控车床的主轴端部结构一般采用短圆锥法兰盘