在主軸換刀過程中打刀油缸對主軸的作用力將影響主軸軸承的使用情況,而該作用力遠大于主軸的切削力,會對軸承造成損壞,影響軸承使用壽命 在高速加工中,主軸的旋轉(zhuǎn)速度較高,尤其是電主軸的轉(zhuǎn)速一般可達20000轉(zhuǎn)/秒,因此其軸承更傾向于高速性,而在承受載荷能力方面相對不足。
打刀油缸在液壓油注入情況下往前推主軸內(nèi)部的拉刀桿;拉刀桿和主軸之間有碟形彈簧存在,當拉刀桿往前伸,主軸不動的情況下,碟形彈簧受到壓縮,產(chǎn)生彈簧力;該彈簧力將使得主軸具有往前運動的趨勢,但是主軸由主軸軸承固定不動,該彈簧力最終作用到主軸軸承上。
因此在主軸換刀過程中打刀油缸對主軸的作用力將影響主軸軸承的使用情況,而該作用力遠大于主軸的切削力,會對軸承造成損壞,影響軸承使用壽命。
工作過程中,液壓油經(jīng)進油口進入**密封腔體時,活塞和油缸體端蓋均受到油壓的作用力,同時活塞向前運動并推動拉刀桿往前運動,從而實現(xiàn)拉爪的松開狀態(tài)。
與此同時,主軸也受到一個向前的推力;而活塞向前運動的同時,油缸體端蓋會向后運動,帶動油缸體和主軸鎖定機構(gòu)一起向后滑動,直到主軸鎖定機構(gòu)鎖緊主軸并對主軸施以向后的拉力,主軸所受到的該向后的拉力與其所受到的向前的推力方向相反,并且通過預先的設計,可使上述拉力和推力大小相近,因此能夠?qū)崿F(xiàn)作用在主軸上的這兩個方向相反的作用力幾乎相抵消。
這樣作為剛性零件的主軸將不存在向下運動的趨勢,相應地用于固定主軸的主軸軸承也不會受到該作用力的影響,從而在實現(xiàn)浮動打刀功能的同時,可改善主軸軸承的受力情況,提高其使用壽命。
與上述過程相反,通過回油口向**密封腔體內(nèi)注油時,油壓的作用力將使活塞向后運動和使油缸體向前運動并復位,擋環(huán)用于限制油缸體的向前運動的位移,避免因油缸體向前運動過度而損壞拉刀桿。
小結(jié):因此使用了有浮動打刀缸的CNC機床,在主軸換刀過程中打刀采用浮動打刀機構(gòu),可以有效抵消因換刀產(chǎn)生的作用于主軸的軸向力,避免對軸承造成損壞,保證了主軸軸承使用壽命,從而提升了主軸的壽命和使用精度,良好的主軸精度在高速切削加工尤為重要,長期來看,降低了CNC數(shù)控機床的維護成本 。
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