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五軸聯動加工中心文獻綜述參考文獻

時間:2019-04-20 16:54來源:畢業論文
五軸聯動加工中心總體結構概述機床的功能是在刀具和工件之間產生成形運動來切削出所需要的工件形狀。選擇機床時主要考慮所加工工件的尺寸、形狀、需要的加工精度以及工作效率

五軸聯動加工中心總體結構概述機床的功能是在刀具和工件之間產生成形運動來切削出所需要的工件形狀。選擇機床時主要考慮所加工工件的尺寸、形狀、需要的加工精度以及工作效率等。而機床的構型配置大體上決定了它的剛度、精度和動態特性。一個三軸銑床有3 個直線滑軌X、Y、Z, 它們可以在對應的行程范圍內在任意位置定位。刀具軸在加工過程中是固定的,這限制了刀具相對于工件定向的柔性。另外, 三軸銑床不同的構型方案也有限。在不改變現有基本構型的情況下,為了增加刀具和工件相對定向的柔性,必須額外地增加自由度,即直線移動自由度X、Y、Z所對應的的各旋轉自由度A、B、C。機床運動軸的分配和組合成為機床設計的基本元素。五軸聯動加工中心擁有五個自由度,可以實現對零件各個方位的加工。根據配置的不同,五軸聯動加工中心總體結構的形式也有很大的不同。34746
2 五軸聯動加工中心主軸設計概述
根據設計要求,主軸最高轉速為22000r/min已經屬于超高速加工的范疇。要實現超高速加工, 主軸的dmn值至少應達到1×10^6 以上, 并且有大功率、寬調速范圍的特性。最佳適合超高速運轉的主軸形式是將主軸電機的定子、轉子直接裝入主軸組件的內部, 形成電主軸, 實現機床主軸系統的零傳動。電主軸具有結構緊湊、重量輕、慣性小、動態特性好等優點,可改善機床的動平衡,減小振動和噪聲,在超高速切削機床上得到了廣泛的應用。電主軸的工作轉速極高, 這就對其結構設計、制造和控制提出了非常嚴格的要求, 并帶來了一系列技術難題, 如主軸的散熱、動平衡、支承、潤滑及精密控制等。在應用中, 必須妥善地解決這些問題, 才能確保主軸穩定可靠的高速運轉, 實現高效精密加工。論文網

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1. 主軸軸承
主軸軸承技術是超高速主軸系統的一項關鍵技術。目前, 國內外超高速機床采用較多的軸承形式主要有磁浮軸承、動靜壓軸承和陶瓷軸承( 主要是混合陶瓷軸承)。
2. 主軸散熱
由于主軸電動機兩端就是主軸軸承, 電動機的發熱會直接降低軸承的工作精度, 如果主電動機的散熱解決得不好, 將會影響到機床工作的可靠性和穩定性。有限元分析表明, 電主軸的定子和轉子是電主軸的兩大熱源。通常在定子繞組的外部設計冷卻系統, 用循環冷卻液體吸收和帶走定子散發的熱量,保持主軸單元殼體均勻的溫度分布。另外, 約有1/ 3 的發熱量是由電機轉子產生的,轉子散熱條件差, 又直接安裝在主軸上,設計中應盡量減小電機徑向的傳熱熱阻, 使轉子的發熱量盡可能多地通過氣隙傳到定子和殼體中去, 并由冷卻液帶走。主軸軸承的發熱也是電主軸的主要熱源之一。由于超高速電主軸的轉速極高,dmn值大,電主軸的動態、熱態性能有十分嚴格的要求,必須有精確的控制系統,實時監控軸承溫升和潤滑狀況。
3. 主軸潤滑
超高速主軸必須采用合理的、可控制的軸承精密潤滑系統來控制軸承的溫升,來保證機床工藝系統的精度和穩定性。潤滑方式的選擇與軸承的轉速、負荷、容許溫升及軸承類型有關,可按dmn值選取。超高速主軸中,dmn值較高, 通常選用不同形式的油潤滑,常用的形式有: 油霧潤滑、油氣潤滑、噴射潤滑、環下潤滑等。
4. 主軸軸上零件緊固方式
(一)軸承的軸向緊固方式
軸承的緊固形式一般有三種形式:螺母緊固方式,擋圈限位方式以及過盈套緊固方式。
(二)轉子與主軸的聯接
由于超高速主軸的極限轉數極高,為了保證電主軸運行的穩定性,防止振動發生, 電機轉子與主軸的聯接也采用同主軸軸承緊固相似的結構。轉子與機床主軸過盈配合量的大小是影響主軸性能的重要因素。 五軸聯動加工中心文獻綜述參考文獻:http://www.aftnzs.live/wenxian/20190420/32369.html
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