加工中心主轴松拉刀机构的基本原理

加工中心主轴拉刀机构的基本原理

1－拉钉 2－拉杆3－带轮 4－碟形弹簧5－锁紧螺

母6－调整垫7－螺旋弹簧8－活塞 9、10－行程开关 11－带

轮12－端盖 13－调整螺钉

主轴内部有刀杆的自动夹紧机构，它由拉杆2和头部的4个钢球、碟形弹簧4、活塞杆8和螺旋弹簧7组成。夹紧时活塞8的上端无油压，弹簧7使活塞8向上移至图示位置。碟形弹簧4使拉杆2上移至图示位置，钢球进入到刀杆尾部拉钉

1的环形槽内，将刀杆拉紧。放松时，液压使活塞8下移，推拉杆2下移。钢球进入主轴后锥孔上部的环形槽内，把刀杆放开。当机械手把刀杆从主轴中拔出后，压缩空气通过活塞和拉杆的中孔，把主轴锥孔吹净。

行程开关9和10用于发出夹紧和放松刀杆的信号。

刀杆夹紧机构用弹簧、液压夹紧，液压放松，以保证停电刀杆不会松脱。夹紧时活塞8和拉杆2的上端之间有一定间隙（约4mm），以防止主轴旋转时端面摩擦。

机床采用锥柄刀具，锥部的尾端安装有拉钉1，有拉杆2通过4个5/16in的钢球拉住拉钉1的凹槽，使刀具在主轴锥孔内定位及夹紧。拉紧力由碟形弹簧4

产生。碟形弹簧共有34对68片。拉紧刀具的拉紧力等于10kN，最大为13kN。

换刀时，活塞8的行程为12mm。前进约4mm后，它开始推动拉杆2，直到钢球进入主轴锥孔上部的Φ37mm的环槽。这时钢球已不能约束拉钉的头部。拉杆继续下降，拉杆的a面与拉钉的顶端接触，把刀具从主轴锥孔中推出。行程开关10发出信号，机械手即可将刀具取出。

修磨调整垫块6就可保证当活塞的行程到达终点时拉杆的a面与拉钉的顶端接触。

活塞8推动拉杆把刀具推出，故活塞的最大推力应等于13kN加弹簧7的弹力。

4个钢球与拉钉锥面、主轴孔表面、钢球所在孔的接触应力是相当大，因此对这些部位的材料及表面硬度要求很高。4个钢球所在孔应在同一平面内，为了保证钢球受力的一致性。

加工中心主轴松拉刀机构的基本原理

加工中心主轴拉刀机构的基本原理 1－拉钉2－拉杆3－带轮4－碟形弹簧5－锁紧螺母6－调整垫7－螺旋弹簧8－活塞9、10－行程开关11－带轮12－端盖13－调整螺钉主轴内部有刀杆的自动夹紧机构，它由拉杆2和头部的4个钢球、碟形弹簧4、活塞杆8和螺旋弹簧7组成。夹紧时活塞8的上端无油压，弹簧7使活塞8向上移至图示位置。碟形弹簧4使拉杆2上移至图示位置，钢球进入到刀杆尾部拉钉1的环形槽内，将刀杆拉紧。放松时，液压使活塞8下移，推拉杆2下移。钢球进入主轴后锥孔上部的环形槽内，把刀杆放开。当机械手把刀杆从主轴中拔出后，压缩空气通过活塞和拉杆的中孔，把主轴锥孔吹净。行程开关9和10用于发出夹紧和放松刀杆的信号。刀杆夹紧机构用弹簧、液压夹紧，液压放松，以保证停电刀杆不会松脱。夹紧时活塞8和拉杆2的上端之间有一定间隙（约4mm），以防止主轴旋转时端面摩擦。机床采用锥柄刀具，锥部的尾端安装有拉钉1，有拉杆2通过4个5/16in 的钢球拉住拉钉1的凹槽，使刀具在主轴锥孔内定位及夹紧。拉紧力由碟形弹簧4产生。碟形弹簧共有34对68片。拉紧刀具的拉紧力等于10kN，最大为13kN。换刀时，活塞8的行程为12mm。前进约4mm后，它开始推动拉杆2，直到钢球进入主轴锥孔上部的Φ37mm的环槽。这时钢球已不能约束拉钉的头部。拉杆继续下降，拉杆的a面与拉钉的顶端接触，把刀具从主轴锥孔中推出。行程开关10发出信号，机械手即可将刀具取出。修磨调整垫块6就可保证当活塞的行程到达终点时拉杆的a面与拉钉的顶端接触。活塞8推动拉杆把刀具推出，故活塞的最大推力应等于13kN加弹簧7的弹力。 4个钢球与拉钉锥面、主轴孔表面、钢球所在孔的接触应力是相当大，因此对这些部位的材料及表面硬度要求很高。4个钢球所在孔应在同一平面内，为了保证钢球受力的一致性。 1/ 1

浅析数控铣床的主轴结构设计

浅析数控铣床的主轴结构设计摘要自从我国改革开放之后，我国的工业领域发展就十分迅速，工业化水平不断提高，促进了国民经济的迅速发展，尤其是近几年自动化技术在工业领域中的普遍应用，极大提高了工业生产的质量和效率，其中各种工业生产设备的应用，极大的便利了工业生产活动，数控铣床作为工业生产中的常见设备，在工业生产中的高速度，高精度以及高效率等优势，使其在工业领域中发挥的作用越来越大。在数控铣床结构中，主轴结构无疑是十分关键的，直接影响着数控铣床的应用，所以本文就针对数控铣床的主轴结构设计进行分析，促进数控铣床在工业领域中的应用。关键词数控铣床；主轴；结构设计在我国的工业生产领域中，数控铣床作为高速切削技术的主要应用设备，在我国应用十分广泛，有效提高了切削工作的效率和质量，提高了工业生产中的产品加工精度，在高速切削的过程中主轴是极为核心的部件，主轴的结构和质量会直接影响工业生产的质量和效率，所以在现代数控铣床的应用过程中，需要加强对主轴结构的设计，提高主轴的质量，从而促进数控铣床的广泛应用。 1 數控铣床主轴结构特点主轴是数控铣床结构中最为关键和核心的部件，其主要作用是带动刀具高速旋转，从而实现高速切削，完成加工任务，而在切削工作中，主轴的作用也就具体表现为切削力的承受和为机床提供驱动力。由于主轴在数控铣床的工作中发挥着重要的作用，承受了巨大的压力，所以数控铣床的工作过程中，主轴想要实现高速旋转，保证加工的质量和效率就必须对自身的结构进行优化，保证自身的可靠性，也就是说，需要有良好的静动态特性。数控铣床的主轴具有一定的结构特点，主要包括：（1）主轴的中心为空心，在其中会装弹簧等装置来固定和使用铣刀，方便铣刀的使用；（2）在主轴的前端会设置一个7：24比例的锥形空洞，在断面上会设置用于将主轴转矩数据传输给铣刀的主轴转矩检测装置；（3）在主轴的后部会设置用于铣刀放松的液压缸，在日常为铣刀进行保护；（4）主轴的运转主要依靠齿轮进行，用齿轮进行变速传动； 2 数控铣床主轴结构的设计优化 2.1 进行设计控制

立式加工中心主轴部件设计说明

引言装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展高新技术产业和尖端工业（如：信息技术及其产业，生物技术及其产业，航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。制造技术和装备是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术则是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。数控机床技术的发展自1953年美国研制出第一台三坐标方式升降台数控铣床算起，至今已有很多年历史了。20世纪90年开始，计算机技术及相关的微电子基础工业的高速发展，给数控机床的发展提供了一个良好的平台，使数控机床产业得到了高速的发展。我国数控技术研究从1958年起步，国产的第一台数控机床是第一机床厂生产的三坐标数控铣床。虽然从时间上看只比国外晚了几年，但由于种种原因，数控机床技术在我国的发展却一直落后于国际水平，到1980年我国的数控机床产量还不到700台。到90年代，我国的数控机床技术发展才得到了一个较大的提速。目前，与国外先进水平相比仍存在着较大的差距。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

1 绪论 1.1 加工中心的发展状况 1.1.1 加工中心的国外发展对于高速加工中心，国外机床在进给驱动上，滚珠丝杠驱动的加工中心快速进给大多在40m/min以上，最高已达到90m/min。采用直线电机驱动的加工中心已实用化，进给速度可提高到80～100m/min，其应用围不断扩大。国外高速加工中心主轴转速一般都在12000～25000r/min，由于某些机床采用磁浮轴承和空气静压轴承，预计转速上限可提高到100000r/min。国外先进的加工中心的刀具交换时间，目前普遍已在1s左右，高的已达0.5s，甚至更快。在结构上，国外的加工中心都采用了适应于高速加工要求的独特箱中箱结构或龙门式结构。在加工精度上，国外卧式加工中心都装有机床精度温度补偿系统，加工精度比较稳定。国外加工中心定位精度基本上按德国标准验收，行程1000mm以下，定位精度可控制在0.006～0.01mm之。此外，为适应未来加工精度提高的要求，国外不少公司还都开发了坐标镗精度级的加工中心。相对而言，国生产的高速加工中心快速进给大多在30m/min左右，个别达到 60m/min。而直线电机驱动的加工中心仅试制出样品，还未进入产量化，应用围不广。国高速加工中心主轴转速一般在6000～18000r/min，定位精度控制在0.008～0.015mm之，重复定位精度控制在0.005～0.01mm之。在换刀速度方面，国机床多在4～5s，无法与国际水平相比。虽然国产数控机床在近几年中取得了可喜的进步，但与国外同类产品相比，仍存在着不少差距，造成国产数控机床的市场占有率逐年下降。国产数控机床与国外产品相比，差距主要在机床的高速、高效和精密上。除此之外，在机床可靠性上也存在着明显差距，国外机床的平均无故障时间（MTBF）都在5000小时以上，而国产机床大大低于这个数字，国产机床故障率较高是用户反映最强烈的问题之一。 1.1.2 立式加工中心的研究进展

加工中心主轴松拉刀机构的基本原理

1的环形槽内，将刀杆拉紧。放松时，液压使活塞8下移，推拉杆2下移。钢球进入主轴后锥孔上部的环形槽内，把刀杆放开。当机械手把刀杆从主轴中拔出后，压缩空气通过活塞和拉杆的中孔，把主轴锥孔吹净。行程开关9和10用于发出夹紧和放松刀杆的信号。刀杆夹紧机构用弹簧、液压夹紧，液压放松，以保证停电刀杆不会松脱。夹紧时活塞8和拉杆2的上端之间有一定间隙（约4mm），以防止主轴旋转时端面摩擦。机床采用锥柄刀具，锥部的尾端安装有拉钉1，有拉杆2通过4个5/16in的钢球拉住拉钉1的凹槽，使刀具在主轴锥孔内定位及夹紧。拉紧力由碟形弹簧4 产生。碟形弹簧共有34对68片。拉紧刀具的拉紧力等于10kN，最大为13kN。换刀时，活塞8的行程为12mm。前进约4mm后，它开始推动拉杆2，直到钢球进入主轴锥孔上部的Φ37mm的环槽。这时钢球已不能约束拉钉的头部。拉杆继续下降，拉杆的a面与拉钉的顶端接触，把刀具从主轴锥孔中推出。行程开关10发出信号，机械手即可将刀具取出。

修磨调整垫块6就可保证当活塞的行程到达终点时拉杆的a面与拉钉的顶端接触。活塞8推动拉杆把刀具推出，故活塞的最大推力应等于13kN加弹簧7的弹力。 4个钢球与拉钉锥面、主轴孔表面、钢球所在孔的接触应力是相当大，因此对这些部位的材料及表面硬度要求很高。4个钢球所在孔应在同一平面内，为了保证钢球受力的一致性。

加工中心装配工艺

加工中心装配工艺标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

一、立式加工中心装配主要分为四部分：（一）、研磨部分；（二）、分装部分；（三）、总装部分；（四）、调试部分；二、研磨部分主要包括：（一）、床身研磨部分： 1、床身的检查及清理； 2、床身地脚螺钉孔手工铰丝，安装地脚螺钉，床身按装配现场位置摆放就位； 3、床身安装水平调整； 4、Y向直线导轨安装基面直线性及扭曲度的检查； 5、Y向直线导轨的安装； 6、复查Y向单根直线导轨的直线性（水平面内/垂直面内）； 7、复查Y向两根一组直线导轨的平行度； 8、Y向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）；（二）、十字滑台研磨部分： 1、十字滑台的检查及清理； 2、将Y向滑块处的调整垫磨成等高； 3、十字滑台X向直线导轨安装基面直线性及扭曲度的检查； 4、X向直线导轨的安装； 5、复查X向单根直线导轨的直线性（水平面内/垂直面内）； 6、复查X向两根一组直线导轨的平行度； 7、X向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）； 8、Y轴轴线运动和X轴轴线运动间的相互垂直； 9、Y向螺母端面平行度及其与电机座或轴承座等距度的确定； 10、打销子固定Y向驱动装置中电机座及轴承座的位置；（三）、工作台研磨部分： 1、工作台的检查及清理； 2、将X向滑块处的调整垫磨成等高； 3、X向螺母端面平行度及其与电机座或轴承座等距度的确定； 4、打销子固定X向驱动装置中电机座及轴承座的位置； 5、检查工作台上平面对X轴、Y轴的平行度； 6、检查工作台基准T型槽和X轴轴线运动间的平行度；（四）、主轴箱研磨部分； 1、立柱的检查及清理； 2、立柱安装水平调整； 3、刮研主轴箱贴塑面（安装主轴、主轴检查棒、气缸座及气缸，为了锁住主轴检查棒）； 4、Z向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）； 5、Z向螺母端面平行度及其与电机座或轴承座等距度的确定； 6、打销子固定Z向驱动装置中电机座及轴承座的位置； 7、安装左、右压板； 8、刮研镶条；

加工中心电主轴

D 1 D 2D 3D 4 D L1L L2 轴端连接 N-d1d2×L3 加工中心电主轴 Machining centre High Frequency Spindles 主轴型号 spindle type 转速 speed (r/min) 电机 Motor 润滑 Lub 冷却 Cool 轴端连接 Joint of nose 轴承型号 Bearings type 特点 character 额定功率KW 电压 V 电流A 频率 Hz SDS80-20-24Z/1.5 24000 1.5 220 5.4 400 油脂水冷 ISO20锥孔 2×30BNR P4 1×7004C P4 带传感器及松拉刀机构 SDS80-20-30Z/1.8 30000 1.8 220 6.4 500 油脂水冷 ISO20锥孔 2×30BNR P4 1×7004C P4 带传感器及松拉刀机构 SDS110-30-18Z/3.2 18000 3.2 380 6.9 600 油脂水冷 BT30锥孔 2×35BNR P4 1×25BNR P4 带传感器及松拉刀机构 SDS110-30-24Z/4.5 24000 4.5 380 9.2 800 油脂水冷 BT30锥孔 2×35BNR P4 1×25BNR P4 带传感器及松拉刀机构 SDS110-30-30Z/5.5 30000 5.5 380 11.5 1000 油脂水冷 BT30锥孔 2×35BNR P4 1×25BNR P4 带传感器及松拉刀机构 SDS150-40-12Z/6.0 12000 6.0 380 11.9 400 油脂水冷 ISO40锥孔 2×60BNR P4 2×40BNR P4 带传感器及松拉刀机构 SDS150-30-18Z/7.5 18000 7.5 380 14.9 600 油脂水冷 BT30锥孔 2×60BNR P4 2×40BNR P4 带编码器、传感器及松拉刀机构特别说明：本公司可以为用户设计各种加工中心并联机床用电主轴

加工中心主轴组件结构设计开题报告

加工中心主轴组件结构设计 1 综述 1.1 本课题研究的意义装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。因此，专家们预言: 机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术；是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；是国防现代化的重要战略物质；是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。根据国民经济发展和国家重点建设工程的具体需求，设计制造“高、精、尖”重大数控装备，打破国外封锁，掌握数控装备关键技术，创出中国数控机床品牌，提

高市场占有率是全面提升我国基础制造装备的核心竞争力的关键所在。 1.2本课题要解决的问题主轴组件是机床的一个重要组成部分，它包括主轴，轴承以及安装在主轴上的传动件。主轴要求传递扭矩，直接承受切削力且还要满足通用机床，专用机床，数控机床各自不同的要求。主轴组件设计应满足的要求： 1）旋转精度是指轴类工件在装配后，在无负载、低速旋转的条件下，工件前端的径向跳动和轴向窜动量的大小。 2）刚度指主轴组件在外力的作用下，仍能保持一定工作精度的能力。刚度不足时，不仅影响加工精度和表面质量，还容易引起振动。恶化传动件和轴承的工作条件。设计时应在其他条件允许的条件下，尽量提高刚度值。 3)抗震性指主轴组件在切削过程中抵抗强迫振动和自激振动保持平稳运转的能力。抗震性直接影响加工表面质量和生产率，应尽量提高。 4)温升和热变形温升会引起机床部件热变形，使主轴旋转中心的相对位置发生变化，影响加工精度。并且温度过高会改变轴承等原件的间隙、破坏润滑条件，加速磨损。5)耐磨性指长期保持其原始精度的能力。主要影响因素是材料热处理、轴承类型和润滑剂方式。设计时应综合考虑以上几点要求，注意吸收新技术，以获得满意的设计方案。

加工中心装配工艺

OTT拉刀机构在高速电主轴中的应用

OTT拉刀机构在高速电主轴中的应用作者：徐成勇标准HSK拉刀装置几乎适用于所有场合。特别是在要求快速、频繁进行刀具更换的汽车制造业中，特种涂层的拉杆机构已经被多次证明了其价值所在。模块化的拉刀装置 OTT公司生产的通用拉刀装置系统面向全世界，可用于各种标准轮廓的SK接口(大斜度锥柄7：24)以及现代化的HSK接口(空心轴锥柄)。由于采用了模块化的结构，OTT-JAKOB拉刀装置的夹紧系统几乎可应用于所有的场合，能够满足用户的不同需求，并能够按照用户的不同要求提供机床主轴动力拉刀系统。SK拉刀装置系统由带有支撑套的卡爪、一个整体倍力放大机构的牵引头及一个液压或者气动的推刀机构组成，且需要一个旋转组合装置来用于内冷却、或空气的传输。HSK拉刀装置系统有相同的模块化结构，但不同于SK动力拉杆头，它们由HSK夹紧刀柄装置和一个不带倍力放大机构的牵引头组成。 HSK的发展趋势实际上，SK拉刀装置在世界范围内的使用是非常普遍的。由于新型刀柄需要昂贵的投资，在SK工具比较便宜的情况下，中、小型公司一般不会轻易更换新的刀具接口。尽管如此，使用HSK接口的电动主轴的销量仍在不断增长，这是因为其刀柄轴向的凸缘面接触和锥形面配合接触的连接刚度高，从而可以获得高精度的定位和重复性好的定位精度。由于HSK刀架的质量较小且尺寸适宜，使得刀具的操纵变得更加容易。HSK系统的刀具更换快、转速较高，代表了高速应用场合的最新技术水平。

SK动力拉杆系列 OTT公司可提供SK30、SK40、SK50及SK60各种标准尺寸的带刀架的大斜度锥面卡爪，所有符合DIN 69871／72(1SO 7388／1／2类型A)、ANSIB5.50-78(1SO 7388／1／2类型B)和MAS403-1982(PTl和PT2)标准尺寸的刀具都可使用。OTT卡爪的特点是，其主轴的内轮廓是统一的，与各个标准无关。因此，机床及主轴制造商无需对主轴设计做任何更改就能够按照客户的需求交付产品。 SK牵引头图2 大斜度锥面的倍力放大机构 SK牵引头在最小的空间内可以得到最大的拉入力。OTT公司的牵引头使用了一个传动装置(图2)，该装置可以

龙门机床加工中心主轴系统改型设计

龙门镗铣床加工中心主轴部分的改型设计学院机械学院专业机械设计制造及其自动化班级学号姓名指导教师

辽宁科技大学2015，04

目录龙门镗铣床加工中心主轴部分的改型设计 (2) 摘要 (7) 第一章绪论 (9) 1.1 我国机床行业发展趋势 (9) 1.1.1 我国机床发展史 (9) 1.1.2 我国机床行业今年的发展状况 (10) 1.1.3 我国机床行业未来发展的趋势 (10) 1.2 本课题的提出 (12) 1.2.1 龙门镗铣床及镗铣加工中心简介 (12) 1.2.2本课题提出的意义 (13) 1.3 本课题研究的主要任务 (14) 1.4可行性分析 (15) 第二章主轴系统的设计 (17) 2.1 设计参数 (17) 2.2 主轴箱体方案设计 (17) 2.2.1 加工中心主轴型号的选择 (17)

2.2.2 电机型号的选择 (18) 2.2.3 电机主轴轴颈的确定.. 19 2.2.4 电机转速的确定 (19) 2.2.5 加工中心变速箱总体结构设计 (20) 2.3 主要结构的设计与计算 (21) 2.3.1 带传动的设计 (21) 2.4齿轮传动设计 (24) 2.4.1 轴Ⅰ上的第一组啮合齿轮 (24) 2.4.2 轴Ⅰ上的第二组啮合齿轮 (28) 2.4.3 轴Ⅱ上的第一组啮合齿轮 (33) 2.2.4 轴Ⅱ上的第二组啮合齿轮 (37) 2.4.5 第Ⅲ轴啮合齿轮 (42) 2.5轴的尺寸设计及强度校核 (46) 2.5.1 轴Ⅰ的尺寸设计 (46) 2.5.2 轴Ⅱ的尺寸设计错误!未定义书签。

40#拉刀机构的设计及控制

摘要 40＃刀柄拉刀机构为小型数控机床主轴内部的自动拉紧与自动松开刀具的机构。通过预压缩碟形弹簧,产生足够的向上的拉刀力。当需要换刀时，数控系统发出松刀信号，通过控制液压系统的电磁换向阀，液压系统将压力油通入主轴上端的油缸上腔，油缸活塞推动拉刀部件向下移动，继续压缩碟形弹簧,刀柄向下运动，通过与换刀机械手配合完成换刀。在油缸上端，有两个接近开关检测油缸活塞是否到位；如果油缸活塞没有到位，那么两个接近开关就不会发出信号，数控系统就不能继续执行下一个程序，以确保数控机床的安全。此外，拉杆是空心的，为的是每次换刀时要用压缩空气清洁主轴孔和刀具锥柄，以保证刀具的准确安装。关键词：40＃刀柄；拉刀机构；PLC；控制

ABSTRACT 40th shaft tool for small spindle of CNC machine tools, automatic tensioning and automatic release tool within the institution. By pre-compressed disk spring, generate enough upward broach. When tool change is needed, loose knife signal from the CNC system through control solenoid valve in hydraulic system, hydraulic system pressure on oil fuel tank into the upper end of the spindle, and oil moves the piston push broach part down, continue to compress disk spring, shaft moving down, through tool change manipulator and complete tool change. In the top of the cylinder, there are two proximity sensors detect whether the cylinder piston in place if cylinder Pistons are not yet in place, then the two proximity does not signal, NC system cannot continue to perform the next procedure, to ensure the safety of CNC machine tools. In addition, the levers are hollow, so that when the tools change spindle hole and compressed air to clean the tool taper shank to ensure accurate installation of the tool. Keywords:40#knife hilts；broachmechanism；PLC；Control

机床主轴拉刀机构故障解决

机床主轴拉刀机构的解决方法在不断增长的竞争压力下，现代化机床的生产效率和加工精度的要求被不断提高,主轴的转动越来越快,主轴的高速化是目前精密机械的发展趋势,同时机床的稳定性和使用寿命也相应的变得越来越重要,这些变化直接导致了对机床组件要求的提高。作为主轴关键部件的碟形弹簧组，它的合理选型及装配可以提高机床的使用效率，减少主轴的维修频率.碟形弹簧具有小变形大承载力的特点,主轴拉刀机构采用碟形弹簧提供拉刀力，有效地解决了刀具转动过程中夹具系统夹持力不足的缺点。从国内主轴维修的现状来看，碟形弹簧失效主要表现为断裂和破碎，也就是说，在碟形弹簧未达到其设计的疲劳寿命时，弹簧已出现开裂或断裂现象。究其原因，主要有下述几个方面： 1. 原材料选取按照新版碟形弹簧国家标准 GB1972 – 2005，碟簧材料可以选择 60Si2Mn 或 50CrV4。从原材料特性来看，硅锰钢系列材料中的硅能固溶于铁素体和奥氏体中，可提高钢的硬度、强度、弹性极限、屈强比和疲劳强度，还能提高材料的回火稳定性和抗氧化性；锰能提高材料的淬透性。但硅含量容易产生石墨化现象和增加表面脱碳倾向，并在钢种易生成硅酸盐夹杂物，该夹杂物在晶界析出，易导致淬火开裂现象。即便淬火过程中没有出现开裂，其开裂倾向也会在弹簧加载过程中逐渐放大，导致弹簧寿命降低，最终失效原因为开裂或碎裂。50CrV4中铬和钒能提高钢的韧性、强度和弹性极限，降低钢的过热敏感性和脱碳倾向，从而改善了碟簧表面质量，提高材料的疲劳强度。其淬透性也比硅锰钢要好。此外铬钒钢回火稳定性较高，500℃ - 550℃回火后仍有较高的强度和弹性极限，工作环境允许达200℃。因此，铬锰钢是碟形弹簧材料的首选钢种，也是 DIN2093标准规定的标准原材料。作为大型碟形弹簧生产厂德国Mubea公司原材料的冷轧和热处理是在公司内进行的，这样最大可能的保证了原材料质量. 2. 加工精度随着转数的提高碟形弹簧的加工精度直接影响主轴的稳定性和使用寿命.过大的弹簧内径造成主轴高速转动时弹簧过多的向外滑动(如图),由此形成的离心力(F=mω2r) 相应变大,轴承和主轴的负担加重.较小的平面度和平行度保证弹簧组内单片弹簧受力均匀,弹簧横向位移变小,弹簧组的垂直性更好.对于碟形弹簧在主轴拉刀机构的应用Mubea公司专门开发了高精度碟形弹簧.通过它的特殊边缘结构导向杆和弹簧之间的摩擦被降低, 弹簧疲劳寿命也相应增加. 3. 装配作为一种相对较新的弹簧形式，碟形弹簧的特性和装配要求还不太为国内机床行业的客户所熟知。我们在帮助客户做选型工作的时候，通常会提醒客户在装配过程中注意以下问题： A- 碟形弹簧组装配时，弹簧组两端要保证弹簧外径（而不是内径）与安装空间附件相接触，如受设计要求所限，至少要保证受力端是弹簧外径与安装空间附件相接触。 B- 导向杆或导向套与弹簧组间保留一定间隙，具体要求请参照Mubea碟形弹簧手册第50 页图 3.20和表3.2，也可查询DIN2093标准或中国国家标准GB1972–2005。 C- 导向件导向表面以及与碟形弹簧组两端相接触的安装空间附件表面须做硬化和抛光处

加工中心的主轴部件

加工中心的主轴部件 1 主轴部件精度加工中心主轴部件由主轴动力、传动及主轴组件组成，它是加工中心成型运动的重要执行部件之一，因此要求加工中心的主轴部件具有高的运转精度、长久的精度保持性以及长时fdl 运行的精度稳定性。加工中心通常作为精密机床使用，主轴部件的运转精度决定了机床加工精度的高低．考核机床的运转精度一般有动态检验和静态检验两种方法。静态检验是指在低速或手动转动主轴情况下，检验主轴部件各个定位面及工作表面的跳动量．动态检验则需使用一定的仪器在机床主轴额定转速下．采用非接触的检测方法检验主轴的回转精度。由于加工中心通常具有自动换刀功能，刀具通过专用刀柄由安装在加工中心主轴内部的拉紧机构紧固．因此主轴的回转精度要考虑由于刀柄定位面的加工误差所引起的误差。加工中心主轴轴承通常使用C级轴承，在二支承主轴部件中多采用4-1、2-2组合使用，即前支承和后支承分别用四个向心推力轴承和一个向心球轴承，或前、后支承都使用两个向心推力轴承组成主轴部件的支承体系．对于轻型高精度加工中心，也有前、后支承各使用一个向心推力轴承组成主轴部件的支承体系，该种结构适宜高精度、高速主轴部件的场合．简单的主轴轴承组合，可以大大降低主轴部件的装配误差和热传导引起的主轴隙丧失，但主轴的承载能力会有较大幅度的下降． 2 主轴部件结构主轴部件主要由主轴、轴承、传动件、密封件和刀具自动卡紧机构等组成 ⑴主轴主轴前端有7：24的锥孔．用于装夹BT40刀柄或刀杆．主轴端面有一瑞面键．既可通过它传递刀具的扭矩，又可用于刀具的周向定位．主轴的主要尺寸参数包括：主轴的直径、内孔直径、悬伸长度和支承跨距。评价和考虑主轴主要尺寸参数的依据是主轴的刚度、结构上艺性和主轴组件的工艺适用范围．主轴材料的选择主要根据刚度、载荷特点、耐磨性和热处理变形大小等因素确定。主轴材料常采用的有45 钢、Gcr15 等，需经渗氮和感应加热悴火．

加工中心主轴组件监控系统的设计

优秀设计目录前言 (1) 第一章加工中心介绍 (5) 1.1加工中心 (5) 1.1.1加工中心简介 (5) 1.1.2 加工中心的特点和用途 (6) 1.1.3．加工中心的工作原理 (7) 1.1.4加工中心的主轴部件 (7) 1.1.4.1主轴部件精度 (7) 1.1.4.2 主轴部件结构 (8) 第二章传感器介绍与选择 (12) 2.1．传感器简介 (12) 2.2传感器的选取 (14) 2.2.1.1磁电式转速传感器的工作原理 (14) 2.2.1.2磁电式转速传感器的型号和技术参数： (15) 2.2.1.7 KMI15-1磁电阻式转速传感器技术参数 (20) 2.2.2加工中心主轴运行轨迹的监测： (20) 2.2.2.1.电涡流位移（振动）传感器的工作原理及特点 (20) 2.2.2.2 M307997电涡流位移传感器参数 (21) 2.2.3对加工中心主轴齿轮轴向移动的监测 (21) 2.2.3.1 KMZ10B传感器介绍 (21) 2.2.3.2 KMZ10B 传感器参数 (21) 第三章信息采集与处理 (22) 3.1 A/D转换器的分类与性能指标 (22) 3.1.1 A/D转换器分类 (22) 3.2 A/D转换器和单片机 (23) 3.2.1 ADC0804转换器： (23) 3.2.2 AT89C51单片机 (25) 3.2.3 AD转换器与AT89C51单片机接口电路图: (26) 3.3 与PC机通信接口 (26)

3.3.1 MAX487芯片介绍 (27) 第四章加工中心主轴组件的监测的实验分析 (28) 4.1 DRVI可重构虚拟仪器实验平台介绍： (28) 4.2加工中心-轴心轨迹测量： (28) 4.3加工中心主轴-磁电传感器转速测量： (30) 总结 (34) 致谢 (35) 参考文献 (36)

加工中心电主轴

N- d1 力口工中心电主轴Machi ning centre High Freque ncy Spin dles 技术参数Tech nical Data 主轴型号spindle type 转速 speed (r/min) 电机 Motor 润滑 Lub 冷却 Cool 轴端连接 Joint of nose 轴承型号 Bearings type 特点 character 额定功率 KW 电压 V 电流 A 频率 Hz SDS80-20-24Z/1.5 24000 1.5 220 5.4 400 油脂水冷ISO20锥孑L 2X 30BNR P4 1 X 7004C P4 带传感器及松拉刀机构 SDS80-20-30Z/1.8 30000 1.8 220 6.4 500 油脂水冷ISO20锥孑L 2X 30BNR P4 1 X 7004C P4 带传感器及松拉刀机构 SDS110-30-18Z/3.2 18000 3.2 380 6.9 600 油脂水冷BT30锥孔2X 35BNR P4 1 X 25BNR P4 带传感器及松拉刀机构 SDS110-30-24Z/4.5 24000 4.5 380 9.2 800 油脂水冷BT30锥孔2X 35BNR P4 1 X 25BNR P4 带传感器及松拉刀机构 SDS110-30-30Z/5.5 30000 5.5 380 11.5 1000 油脂水冷BT30锥孔2X 35BNR P4 1 X 25BNR P4 带传感器及松拉刀机构 SDS150-40-12Z/6.0 12000 6.0 380 11.9 400 油脂水冷ISO40锥孑L 2X 60BNR P4 2X 40BNR P4 带传感器及松拉刀机构 SDS150-30-18Z/7.5 18000 7.5 380 14.9 600 油脂水冷BT30锥孔2X 60BNR P4 2X 40BNR P4 带编码器、传感器及松拉刀机构特别说明：本公司可以为用户设计各种加工中心并联机床用电主轴 d2x L3

一种加工中心主轴的调速系统

２００４年７月第１１卷增刊控制工程ＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＣｈｉｎａＪｕｌ．２０Ｏ４Ｖ０１．１１，Ｓ１文章编号：１６７１—７８４８（２００４）ｓｌ—０１９３．０３一种加工中心主轴的调速系统于双岁（佳木斯大学继续教育学院，黑龙江佳木斯１５４００７）摘要：介绍了一种用于加工中心机床主轴的具有三级机械自动变速、由变流电动机拖动的ＰｗＭ变频调速系统。分析了交流电动机变频调速时的机械特性，指出了低频段电动机启动转矩小，过载能力差的不足。并结合机电联合调速的实例，提出了在设计自动电力拖动系统时应尽量用机电联合调速来扩大调速范围的观点。对自动电力拖动系统的设计有一定的参考价值和实用意义。关键词：加工中心；主轴；机电调速中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ａ１引言２０世纪８０年代中期，我国从日本东芝机械公司引进了一批ＢＭＣ和ＢｖＣ系列加工中心机床。这些机床现在正在我国的一些工厂企业中使用着。该系列加工中心机床为由多ＣＰＵ组成ＰＣ和ＮＣ结合技术先进的电子计算机控制的ＣＮＣ数控系统。其主轴电气传动系统采用东芝机械公司研制的ＴＯＳｖＥＲＴ一１５０系列ＰｗＭ脉冲调宽技术的交流变频装置，该装置是由大功率晶体管为逆变元件的电流型变调调速系统。就电气装置本身而言，其调速范围可达１：２００，低速静差率为０．４％，频响特性为％≥３０ｒａｄ／ｓ。尽管电气装置具有如此良好的技术指标，东芝机械公司的设计师们亦采用了三级机械变速，给电气调速创造了宽松的条件，使系统工作稳定可靠。２机械特性分析文献［１］从三相异步电动机等值电路推导出在ｕ】／ｃｃ，１＝常数的情况下，变频调速电动机的机械特性方程为Ｔ一＝刊甜× （鲁＋（（鲁）ｚ＋（ＬＰ，＋ＬＰ２）２））Ⅳ２）。１＼叫ｌ、叫ｌ７１７２／／（１）式中，Ｔ。。为最大转矩；Ｕ１为定子相电压；∞１为定子供电电压角频率，山ｌ＝２Ⅳ１；＾为定子供电电源频率；Ｐ为定子极对数；Ｒ１为定子相电阻；Ｌ。．为定子相漏抗；Ｌ，．为折算到定子侧的转子相漏抗。式（１）给出了变频调速电动机最大转矩和定子供电频率的关系。可见，频率越低转矩会越小。异步电动机变频调速的一组机械特性曲线如图１所示，可见频率越低其最大转矩越小。图１异步电动机变顾调速机械特性对于变频调速电动机，在低速时其过载能力受到限制，使其工作不稳定，特别是在低速重切削时。系统就更不稳定，使电气调速范围变小。尽管可采用低速电压补偿来增加输出转矩，其效果亦不甚理想。当从基频向上调时，只能用弱磁法，即减少激磁电流，使转数升高，为恒功率调速，当然转距随转数升高而减少，转矩亦受到限制。况且由于频率的增高能使电机铁损增加，因而频率的收稿日期：２００３．１２．２２作者简介：于双岁（１９７０一），男，黑龙江林口人，讲师，大学本科，主要从事机电一体化等方面的教学与科研工作。　万方数据

立式加工中心主轴组件的结构设计定稿版

立式加工中心主轴组件的结构设计 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

摘要加工中心由于备有刀库并能自动更换刀具，使得工件在一次装夹中可以完成多工序的加工。加工中心一般不需要人为干预，当机床开始执行程序后，它将一直运行到程序结束。加工中心还赋予了专业化车间一些诸多优点，如：降低机床的故障率，提高生产效率，提高加工精度，削减废料量，缩短检验时间，降低刀具成本，改善库存量等。由于加工中心的众多优势，所以它深受全球制造企业的青睐。加工中心主要由主轴组件、回转工作台、移动工作台、刀库及自动换刀装置以及其它机械功能部件组成。其中的主轴组件是机床重要的组成部分，其运动性能直接影响机床加工精度与表面粗糙度。本文在查阅大量国内外文献的基础上，通过研究分析不同加工中心主轴组件的性能，综合地比较了其特点，并拟定了一个较为合理的主轴组件结构方案。同时，还就主轴、轴承以及丝杠等重要零件的机械性能进行了探讨，并对这些零件的刚度和强度进行了校核。此外，本设计中所采用的陶瓷轴承能有效地增加主轴的刚度，从而提高了加工中心的可靠性和稳定性。关键词：主轴组件，加工中心，数控机床

Spindle unit design of Vertical machining center ABSTRACT Machining center evolved from the need to be able to perform a variety of operations and machining sequences on a workpiece on a single machine in one setup. Machining center requires little operator intervention, and once the machine has been set up, it will machine without stopping until the end of the program is reached. Some of the other advantages that machining centers give a manufacturing shop are greater machine uptime, increased productivity, maximum part accuracy, reduced scrap, less inspection time, lower tooling costs, less inventory and so on. Because of their many advantages, machining centers become widely accepted by manufacturing enterprises in the world. Machining centers are equipped with spindle units, rotary workbench, moving workbench, tool magazines and automatic tool changers, and other mechanical function components. Spindle unit is the important motion part of the metal cutting machine tool. Its movement behavior affects the machining accuracy and surface roughness of part to be machined. Through referring to a variety of technical literatures, the characteristics of some kinds of spindle units are compared with each other based on analysis and research work on different machining centers. A reasonable scheme can be studied out. Meanwhile,

武汉数控镗铣床松拉刀故障检修的先进操作法

武汉数控镗铣床松拉刀故障检修的先进操作法机床在用久了之后，由于元器件的老化磨损等原因，经常会出现一些故障，故障出现的频率高了，机床停机的时间也就变长，机床的使用效率则会降低，从而导致生产单位的正常生产活动受到影响。既然机床的老化导致机床的故障频率升高不可改变（又没到项修或大修的地步），那么我们可以从实际检修故障活动中，总结经验，找到一套好的检修操作方法，来实现延长机床使用寿命，缩短故障检修时间的目的。标签：铣床；故障检修；操作方法公司一台武汉数控龙门镗铣床，由于使用频率高，且使用时间长，导致一些故障频发。主要存在的问题：一是由于在12兆帕的高压下连续工作，油温升高快，经常造成液压元器件的损伤和失效，且在装卸附件松拉刀及转位时，动作多，控制的液压元件也多，故障频发，一个故障出现后，往往不能及时正确判断与处理，影响生产效率。为了提高设备检修效率，减少停机时间，必须全面了解机床的工作原理及每一步动作的控制元件，使故障能在尽可能短的时间内得到消除，及时恢复生产，解决故障，解决故障必须分析故障出现的原因，是机械故障还是电器故障。本台龙门镗铣床松拉刀转位机械方面的故障可能由以下五种原因造成： 1 由于液压系统产生的故障，系统压力达不到工作要求的12兆帕以上检修方法：（1）油泵送油不正常，则要看油管中是否有空气进入，泵是否有磨损或损坏，油液年度是否太大，冷却到不到位；（2）泵的转速太低或马达驱动力太小，则要看周期或皮带是否有打滑现象，驱动装置是否有问题，马达装置是否太小；（3）在回油中压力端有泄漏损失，则要看设定压力是否正确，是否有因为污染或有元件损坏或断电时换向阀或其他的阀开启，液压缸的内径、活塞杆或活塞密封件损坏；（4）供油泵不工作（只对带有供油泵的柱塞泵），则要看泵是否损坏，驱动装置是否有问题，液压油的粘度是否合适；（5）检查封闭阀的工作状况是否正常，如有异常则清洗或更换；（6）液压泵工作异常导致的工作压力达不到要求，则通过检修液压泵来排除故障；（7）溢流阀调节不起作用，则通过检修或更换，排除故障。 2 由于换向电磁阀的失效，使阀芯悬置在某一位置检修方法：通过检修或更换电磁阀来排除故障，同时要清洗设备和元器件，并观察液压油是否有污染厉害情况，根据情况决定是否要换油。 3 接近开关的信号安装有松动移位现象检修方法：则通过重新固定安装恢复。