机械制造课程设计主轴架(重型数控机床技术：铣镗加工中心的主轴结构)

简介

数控刨台式铣镗加工中心做为一种通用型万能机床，

适用于多个行业。随着机械制造水平不断提高和新兴市场的需求，对于机床的刚性、精度和主轴转速有了更高的要求。传统的铣镗床主轴轴承多采用脂润滑，铣轴和镗轴的配合完全由机械加工保证，因此主轴转速不高，配合间隙较大，主轴伸出时下垂较大，影响被加工零件的加工质量。

铣镗加工中心的主轴结构

镗轴1套装在铣轴8内，其特征在于铣轴8、镗轴1的联接键15通过螺钉16固定在铣轴8、镗轴1后端的长键槽内，联接键15中心凸出部两侧与长键槽小间隙配合，配合间隙0-0.01mm，镗轴1可在铣轴8内沿轴向自由滑动，并通过联接键15联接可以在铣轴8和镗轴1间传递扭矩，一起旋转。镗轴1与铣轴8的结合：机加铣轴8内孔中间部位扩径，并且加工成粗糙表面，粗糙度125，与镗轴1之间预留2-3mm的间隙；镗轴外表面的粗糙度要求高于1.6；装配前预先在镗轴1外表面涂抹隔离剂，将镗轴1装入铣轴8内孔，在装配位置的配合间隙中用浇铸树脂填充预留的间隙：隔离剂与浇铸树脂9互不相溶，防止浇铸树脂9与镗轴1粘连。浇铸树脂9主要成分为环氧树脂与固化剂，按质量比10.5～12混合，在20℃左右，灌入铣轴8，填充过程应该在25分钟内完成，以确保浇铸树脂9为液态，具备良好的流动性，保证与镗轴1和铣轴8充分接触；铣轴8和镗轴1垂直放置，以利于排除空气；浇铸树脂9将在空气作用下逐渐固化，继续保持20～21℃恒温，14～15小时，完全固化，与铣轴8牢固结合在一起，然后除去镗轴1表面的隔离剂。

固化后浇铸树脂层9达到稳定的物理性能：抗压强度可达到125N/mm2，肖氏硬度可达到85(HRC59)，弹性模量4000N/mm2，膨胀系数45×10-6m/℃，最大工作温度可以达到50℃。以上物理特性接近金属材料的性能，有足够的强度和刚性满足主轴工作的需要。由于隔离剂的隔离层厚度和浇铸树脂9固化时的收缩作用，可得到配合间隙非常小的铣轴8和镗轴1，提高了配合精度。铣轴8的前端镶有铜套2，铜套2的内孔与镗轴1的外表面精密磨削，铜套2的内孔与镗轴1的外表面的配合间隙为0.008mm-0.012mm，铣轴8后端与镗轴1的配合间隙同样为0.008mm-0.012mm。前轴承4为一对25°接触角的精密角接触球轴承4，背靠背布置，轴承4之间有等高的内外隔套5和6，在外隔套6上沿周向开有八个润滑孔，每个轴承对应四个润滑孔，混合后的油气从润滑孔喷出给轴承润滑。前轴承4由压盖3通过螺钉固定在前轴承套7内。后轴承11为一对25°接触角的精密角接触球轴承11，背靠背布置，轴承之间有等高的内外隔套13和12，在外隔套12上沿周向开有八个润滑孔，每个轴承对应四个润滑孔，混合后的油气从润滑孔喷出给轴承润滑。后轴承11由锁紧螺母14通过铣轴8上的螺纹固定在后轴承套10内。联接键15的形状见图2，其截面为T形，中间突出高度大于铣轴壁的厚度，两侧对称平面有螺钉孔。在镗轴1后端变小径的外壁上开有轴向两条长键槽、径向对称，长键槽宽度与联接键15的中间突出宽度相对应。铣轴8后端最小外径部位有轴向豁口、径向对称，豁口宽度与联接键15的中间突出宽度相对应，豁口长度与镗轴1的长键槽相同，并且铣轴8豁口部位外壁是平面，与联接键15的中间突出外的两侧内平面宽度相对应。[0017]本实施例使用了浇铸树脂9做为铣轴8和镗轴1的主要配合面，可以降低铣轴8内孔的加工难度，减小配合间隙，增加系统刚性；使用了精密角接触球轴承，并采用了油气润滑，提高了主轴转速。综上所述，本实施例提高了主轴组件的综合性能。