GTM500200车铣加工中心主轴及其相关零部件的设计
主轴是机床的主要零部件之一。一切作回转运动的零件，都必须靠轴来传递运动和 动力。因此轴的主要功用是支撑回转零件及传递运动和动力。精工平面钻床液压进给钻 削动力头的主轴作为钻削加工的工作主体，它的结构尺寸、形状和材料，对钻削动力头 的工作性能都有很大的影响。主轴的设计也和其他零件的设计相似，包括结构设计和工 作能力计算量方面的内容。钻削动力头主轴的结构设计是根据轴上零件的安装，定位以 及轴的制造工艺等方面的要求，合理地确定轴的结构形式和尺寸。轴的结构设计不合理， 会影响主轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性，还会增加主轴的制造成本和轴上零件 装配的困难等。主驱动系统的设计主轴通过集成的内装西门子宽调速交流主伺服电机驱动，主伺服电机主要由心轴、 转子、定子、水套组成，心轴和转子通过过盈配合连接，并通过端盖及支撑轴承与定子 和水套连成一体，形成交流主伺服电机单元，交流主伺电机单元再通过水套外径与滑枕 壳体上方的圆孔配合及端盖上的安装螺丝与滑枕壳体连接在一起。电机转速的检测采用 安装在电机上的微型齿型编码器检测，编码器的齿轮套通过锁紧螺母压紧固定在电机器 的芯轴上，测头通过螺钉固定在电机的端盖上，电机水套中通过恒温冷却水对电机进行 冷却，电机的输出轴通过外齿轮与变速箱内齿轮连接，传递电机的动力。电机扭矩是通过长的空心轴传到齿轮变速箱。变速箱为双级行星齿轮变速箱。变速 箱的安装是通过变速箱的外径与滑枕壳体的内孔配合，并通过主伺服电机单元压紧及径 向定位销定位实现。变速箱分两档转速控制，速比为3和18,输出转速最髙为3150r/min， 扭矩******2400Nm，变速箱的润滑和冷却采用恒温冷却油循环润滑和冷却。变速箱的输 出通过渐开线花键传到动力输出轴，在动力输出轴上装有轴位置分度控制的齿型编码 器。动力输出轴端内齿轮通过连接体与作业部件附件头外齿轮离合，将滑枕的动力传到 附件头中。附件头连接结构见：的外轮廓是末端的局部截面，连接体为筒状，其末端开口为大径凹缘，凹缘端面有孔，定心短锥套固定在端面孔内滑枕中连接结构采用短锥套 定心，两个楔形键传递铣削扭矩，动力输出轴与附件头连接结构为同心结构，壳体、连 接体、输出轴和内冷却水管由外向内依次同轴设置，连接体上端有轴承支撑着动力输出 轴，动力输出轴内孔轴承支撑着位于轴心的内冷却水管。连接时附件头尾部伸入滑枕装 置内部，动力输出轴通过内外齿离合，将滑枕的动力传到附件头，由动力输出轴驱动附 件头上的刀具旋转。釆用动平衡设计，主轴结构设计上摒弃了不平衡的设计因素，例如：轴上零件釆用 无键（包括螺纹结构）联结设计，主轴为前后两端式冷装联结，对称结构设计；装配前 主轴动平衡。