立式数控铣床开题报告(4)
（5） 精度保持性 主轴部件的精度保持性指长期保持其原始制造精度的能力。磨损是主轴部件丧失原始精度的主要原因。因此，必须提高主轴部件的耐磨性。对耐磨性影响较大的有主轴的材料、轴承的材料、热处理方式、轴承类型及润滑防护方式等。由于机械结构的要求而需在轴中装设其他零件或者减少轴的质量具有特别重大的作用的场合,则将轴制成空心的,空心轴内径与外径的比值通常为0.5-0.6为保证轴的刚度和扭转稳定性。
4.2.2 轴的结构设计
主轴的结构主要取决于以下因素:
（1） 轴在机器中的安装位置及形式；
（2） 轴上安装零件的类型、尺寸、数量和轴连接的方法；
（3） 载荷的性质、大小、方向及分布情况；
（4） 轴的加工工艺。
不论什么条件,轴的结构应满足以下条件：
（1） 轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置,周向和轴向要有准确的定位；
（2） 轴上的零件应便于装拆和调整；
（3） 轴应具有良好的结构工艺性和制造工艺性。
4.2.3 草拟主轴上零件的装配方案
预定出主轴上主要零件的装配方向、顺序和关系，如图4.5立式数控铣床主轴的装配。
图4.5 主轴装配图
前轴承（前支撑）、套筒、轴承、套筒（曲路密封）与端盖（曲路密封）齿轮（动力输入部分）、圆螺母、轴承（后支撑）、端盖、依次从轴的后端向前端安装。
4.2.4 轴上零件的定位
为防止轴上零件受力时发生沿轴向和周向的相对运动,轴上零件除了有游动或空转要求外,都必须进行轴向和周向定位,以保证其准确的工作位置。
（1） 零件的轴向固定:通常由轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母来保证；
（2） 零件的周向固定:周向固定的目的是限制轴上零件与轴发生相对运动。常用周向定位零件有键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等,其中紧定螺钉只用在传力不大之处。
4.2.5 各轴段直径与的确定
由轴的结构和拉刀方式确定出轴的最小直径：立式数控铣床主轴必须制成空心轴，且又因为 为空心轴的内径 与外径d 之比，为了保证轴的刚度和扭转刚度,通常在 之间,取为0.6。按轴上零件的装配方案和定位要求，从 处起逐一确定各轴段的直径。在实际的设计中，轴的直径亦可凭设计者的经验确定，或参考同类机器用类比的方法确定。
有配合要求的轴段，应尽量采用标准直径。安装标准件的部位的轴径，应取为相应的标准值及所选的配合公差。且在这样的轴段需0.5mm的碳氮共渗层。为了使带轮、轴承等有配合要求的零件装配拆卸方便，并减少配合面的擦伤，在配合轴段前应采用较小的直径，发挥轴肩的作用。
4.2.6 提高主轴强度的措施
轴和轴上零件的结构、工艺及轴上零件的安装布置等对轴的强度有很大的影响，所以应在这些方面进行考虑，以利提高轴的承载的能力，减小轴的尺寸和机器的质量，降低制造成本。
（1） 合理布置轴上零件以减小轴的载荷。
为了减小轴所承受的弯矩，传动件应尽量靠近轴承，并尽可能不采用悬臂的支承形式，力求缩短支承跨距及悬臂长度。
通常轴是在变应力条件下工作的，轴的截面尺寸发生突变处产生应力集中，轴的疲劳破坏也常常发生在此处。轴肩要采用较大的R减小应力集中；选择合适的配合关系；可在轮毂或轴上开减载槽；切制螺纹处的应力集中较大，应避免在轴上受载较大的区段切制螺纹。
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