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滚齿机主轴选择标准怎么样才靠谱?

发布网友 发布时间:2022-05-23 23:01

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热心网友 时间:2024-03-09 21:50

滚齿机(gear hobbing machine)是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床,在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮,还可加工蜗轮、链轮等。 用滚刀按展成法加工直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮以及蜗轮的齿轮加工机床。这种机床使用特制的滚刀时也能加工花键和链轮等各种特殊齿形的工件。普通滚齿机的加工精度为7~6级(JB179-83),高精度滚齿机为4~3级。最大加工直径达15米。
机床主轴是一种典型的轴类零件,它是机床的关键零件之一,它把回旋运动和转矩通过主轴端部的家具传递给工件或刀具。因此在工作中主轴要承受转矩和弯矩,而且还要求有很高的回转精度。因此,主轴的制造质量将直接影响到整台机床的工作精度和使用寿命。主轴零件图上规定了一系列技术要求,如尺寸精度、形状位置公差、表面粗糙、接触精度和热处理要求等。这些都是为了保证主轴具有高的回转精度和刚度、良好的耐磨性和尺寸稳定性。因主轴受自身轴颈、内锥孔、装拆夹头等加工制造精度的影响十分大,所以必须严格控制自身的尺寸和形状误差,让它的精度高于配合件的相对应精度。此外主轴回转精度还受下列因素的影响。
1、轴承误差
轴承误差主要是指主轴颈和轴承内孔的圆度误差和波度。
首先以使用单油楔动压滑动轴承带动的主轴为例进行详细分析。使用车床车削外圆时,车床主轴带动工件作高速旋转运动,车刀沿导轨作直线运动,此时作用在工件上的切削力保持着较稳定的方向,在这种方向固定的切削力作用下,主轴颈要以不同的部位与滑动轴承内径某一固定不变的部位进行接触。若主轴颈为椭圆形的,则主轴每旋转一圈,主轴回转轴线就产生两次径向跳动;若主轴颈表面存在波度,则主轴回转轴线就产生高频径向跳动。所以主轴颈的圆度误差和波度是主要影响因素,而滑动轴承内径的圆度误差是次要影响因素。
使用镗床镗孔时,镗刀要做高速旋转运动,所以主轴总是以自身轴颈某一固定不变的部位与轴承内表面的不同部位进行接触。由上述分析可知,轴承内表面的圆度误差和波度的影响十分大,而主轴颈圆度误差的影响因素十分小。
主轴采用滚动轴承与用滑动轴承产生的情况类似,只是要把外圈滚道等同于轴承孔,内圈滚道等同于轴径就可以了。
2、轴承间隙
在轴承间隙过大的情况下,若改变载荷或转速,误差必然随之迅速增大。轴承间隙不仅使主轴发生一定的静位移,还使主轴的轴线作十分复杂的周期运动。
应对措施:对滚动轴承进行适量的预紧就可以很好的消除间隙,由于轴承内外圈和滚动体弹性变形是互相影响的,这样做既增加轴承刚度,又均化误差,从而提高精度。
3、配合件
若轴承内外圈或轴瓦发生变形就会使轴颈、箱体支承孔产生圆度误差;若主轴轴肩、轴承端盖、垫圈等端面与主轴回转轴线不垂直,会使轴承装配时因受力不均造成滚道倾斜,进而产生径向、轴向误差。
4、刚度和热变形
刚度在不同位置上往往不相等,当外载荷的作用方向随主轴的高速转速旋转而迅速变化时,就会因产生的变形不一致而使主轴产生误差。所以必须使主轴薄弱环节的刚度得到有效提高。
受切削热和摩擦热的影响,主轴要发生轴向膨胀和径向位移。由于轴承径向热变形、前后轴承的热变形各不相同,会影响主轴精度。因此就要设法减少发热或进行强制冷却。
5、主轴转速
受主轴部件自身质量不平衡、机床各种随机振动的影响,当主轴转速提高时主轴回转轴线的位移迅速增大,所以主轴转速最好在最佳转速范围之内,还要尽量避开机床的共振区,从而提高加工精度。
滚齿机按布局分为立式和卧式两类。大中型滚齿机多为立式,小型滚齿机和专用于加工长的轴齿轮的滚齿机皆为卧式。立式滚齿机又分为工作台移动和立柱移动两种。立式滚齿机工作时,滚刀装在滚刀主轴上,由主电动机驱动作旋转运动,刀架可沿立柱导轨垂直移动,还可绕水平轴线调整一个角度。工件装在工作台上,由分度蜗轮副带动旋转,与滚刀的运动一起构成展成运动。滚切斜齿时,差动机构使工件作相应的附加转动。工作台(或立柱)可沿床身导轧移动,以适应不同工件直径和作径向进给。有的滚齿机的刀架还可沿滚刀轴线方向移动,以便用切向进给法加工蜗轮。大型滚齿机还设有单齿分度机构、指形铣刀刀架和加工人字齿轮的差动换向机构等。
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