GTM500200車銑加工中心主軸及其相關零部件的設計
主軸是機床的主要零部件之一。一切作回轉運動的零件，都必須靠軸來傳遞運動和 動力。因此軸的主要功用是支撐回轉零件及傳遞運動和動力。精工平面鉆床液壓進給鉆 削動力頭的主軸作為鉆削加工的工作主體，它的結構尺寸、形狀和材料，對鉆削動力頭 的工作性能都有很大的影響。主軸的設計也和其他零件的設計相似，包括結構設計和工 作能力計算量方面的內容。鉆削動力頭主軸的結構設計是根據軸上零件的安裝，定位以 及軸的制造工藝等方面的要求，合理地確定軸的結構形式和尺寸。軸的結構設計不合理， 會影響主軸的工作能力和軸上零件的工作可靠性，還會增加主軸的制造成本和軸上零件 裝配的困難等。主驅動系統的設計主軸通過集成的內裝西門子寬調速交流主伺服電機驅動，主伺服電機主要由心軸、 轉子、定子、水套組成，心軸和轉子通過過盈配合連接，并通過端蓋及支撐軸承與定子 和水套連成一體，形成交流主伺服電機單元，交流主伺電機單元再通過水套外徑與滑枕 殼體上方的圓孔配合及端蓋上的安裝螺絲與滑枕殼體連接在一起。電機轉速的檢測采用 安裝在電機上的微型齒型編碼器檢測，編碼器的齒輪套通過鎖緊螺母壓緊固定在電機器 的芯軸上，測頭通過螺釘固定在電機的端蓋上，電機水套中通過恒溫冷卻水對電機進行 冷卻，電機的輸出軸通過外齒輪與變速箱內齒輪連接，傳遞電機的動力。電機扭矩是通過長的空心軸傳到齒輪變速箱。變速箱為雙級行星齒輪變速箱。變速 箱的安裝是通過變速箱的外徑與滑枕殼體的內孔配合，并通過主伺服電機單元壓緊及徑 向定位銷定位實現。變速箱分兩檔轉速控制，速比為3和18,輸出轉速最髙為3150r/min， 扭矩******2400Nm，變速箱的潤滑和冷卻采用恒溫冷卻油循環潤滑和冷卻。變速箱的輸 出通過漸開線花鍵傳到動力輸出軸，在動力輸出軸上裝有軸位置分度控制的齒型編碼 器。動力輸出軸端內齒輪通過連接體與作業部件附件頭外齒輪離合，將滑枕的動力傳到 附件頭中。附件頭連接結構見：的外輪廓是末端的局部截面，連接體為筒狀，其末端開口為大徑凹緣，凹緣端面有孔，定心短錐套固定在端面孔內滑枕中連接結構采用短錐套 定心，兩個楔形鍵傳遞銑削扭矩，動力輸出軸與附件頭連接結構為同心結構，殼體、連 接體、輸出軸和內冷卻水管由外向內依次同軸設置，連接體上端有軸承支撐著動力輸出 軸，動力輸出軸內孔軸承支撐著位于軸心的內冷卻水管。連接時附件頭尾部伸入滑枕裝 置內部，動力輸出軸通過內外齒離合，將滑枕的動力傳到附件頭，由動力輸出軸驅動附 件頭上的刀具旋轉。釆用動平衡設計，主軸結構設計上摒棄了不平衡的設計因素，例如：軸上零件釆用 無鍵（包括螺紋結構）聯結設計，主軸為前后兩端式冷裝聯結，對稱結構設計；裝配前 主軸動平衡。