850加工中心通常作為精密機床使用,主軸部件的運轉精度決定了機床加工精度的高低,850加工中心主軸部件由主軸動力、傳動及主軸組件組成,它是850加工中心成型運動的重要執行部件之一,因此要求850加工中心的主軸部件具有高的運轉精度、長久的精度保持性以及長時間運行的精度穩定性。

采用臺灣健椿隆主軸
850加工中心主軸結構組成
主軸組件是由主軸、主軸支承、裝在主軸上的傳動件和密封件等組成的。主軸的啟動、停止和變速等均由數控系統控制,并通過裝在主軸上的刀具參與切削運動,是切削加工的功率輸出部件。主軸是850加工中心的關鍵部件,其結構的好壞對850加工中心的性能有很大的影響,。它決定著850加工中心的切削性能、動態剛度、加工精度等。主軸內部刀具自動夾緊機構是自動刀具交換裝置的組成部分。
對于現在的850加工中心主軸傳動機構來說主要分為齒輪傳動和同步帶傳動。
齒輪傳動是機械傳動中*重要的傳動之一,應用普遍,類型較多,適應性廣。其傳遞的功率可達近十萬千瓦,圓周速度可達200m/s,效率可達0.99。齒輪傳動大多數為傳動比固定的傳動,少數為有級變速傳動。但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高,價格較貴,且不宜用于傳動距離過大的場合。
同步帶是嚙合傳動中唯一一種不需要潤滑的傳動方式。在嚙合傳動中,它的結構*簡單,制造*容易,*經濟,彈性緩沖的能力*強,重量輕,兩軸可以任意布置,噪聲低。它的帶由專業廠商生產,帶輪自行設計制造,它在遠距離、多軸傳動時比較經濟。同步帶傳動時的線速度可達50m/s(有時允許達100m/s),傳動功率可達300kw,傳動比可達10(有時允許達20),傳動效率可達0.98。
同步帶傳動的優點是:
無滑動,能保證固定的傳動比。
預緊力較小,軸和軸承上所受的載荷小。
帶的厚度小,單位長度的質量小,故允許的線速度較高。
帶的柔性好,故所用帶輪的直徑可以較小。
其主要缺點是安裝時中心距的要求嚴格。
由于齒輪傳動需要具備較多的潤滑條件,而且為了使主軸能夠達到一定的旋轉精度,必須選擇較好的工作環境,以防止外界雜物侵入。
850加工中心主軸設計方案確定
由于同步帶無滑動,能保證固定的傳動比,且傳動效率高,允許的線速度較高,無需安置在很良好的工作環境中,所以在主軸傳動方式中選擇同步帶傳動。但是需要注意的是同步帶的安裝具有嚴格的要求。
在主軸的進給運動中,采用滾珠絲杠。其耐磨性好、磨損小,低速運行時無爬行、無振動,能夠很好地確保Z軸的進給精度。
由于850加工中心具備自動換刀功能,所以在主軸組件中還應有主軸準停裝置、刀具自動夾緊機構以及切屑清除機構。在本課題中,主軸準停機構采用磁力傳感器檢測定向,其不僅能夠使主軸停止在調整好的位置上,而且能夠檢測到主軸的轉速,并在850加工中心的操控面板上顯示出來,方便機床操作者調整轉速。
在換刀過程中,刀具自動夾緊機構也是不可獲缺的一部分。它控制著刀桿的松緊,使刀具在加工時能緊緊地固定在主軸上,在換刀時能輕松地卸載。本課題采用了液壓缸運行的方式,通過活塞、拉桿、拉釘等一系列元件的運動來達到刀桿的松緊目的。同時,為了減少液壓推力對主軸支承的磨損,在主軸的內部設置了一段碟形彈簧,使活塞對拉桿的作用起到一個緩沖的作用。同時,在換刀過程中,活塞及拉桿的內部將被加工成中空狀。其間將通入一定的壓縮空氣來清除切屑。使刀桿和主軸始終具有很好的配合精度。