深圳精密机械加工精密磨削机床的结构及特点

精密磨削机床的结构及特点
    1．精密机械主轴部件
    精密机械主轴部件是精密机床保证加工精度的核心。要求主轴达到高的回转精度，转动平稳无振动，其关键在于所用的精密轴承。早期采用的是滚动轴承，现在大多使用液体静压轴承和空气静压轴承。
    1)液体静压轴承主轴
    液体静压轴承有很高的回转精度(O.I prn)和较高的刚度，转动平稳无振动，图3.16所示为其结构原理图。液体静压轴承常用的油压为6-10大气压。压力油通过节流孔进入轴承耦合表面之间的油腔，当轴受力偏歪时，耦合表面之间泄油的间隙改变，造成相对油腔中油压不等，油压的压力差将推动主轴回向原来的中心位置。液体静压轴承可达到较高的刚度。液体静压止推轴承，一般由两个相对的止推面装配在轴的同一端，如图3.16所示。这是因为液体静压轴承工作转动时产生较大的温升，如两个相对的止推面分别装配在轴的两端，当温度升高时轴的长度增加，遣成止推轴承间隙的明显变化，使轴承的刚度和承载能力显著下降。

  2)空气静压轴承丰轴
  空气静压轴承具有很高的回转精度，在高速转动时温升甚小，因此造成的热变形误差很小；空气轴承的毛要问题是刚度低，只能承受较小的载荷，在超精密机床中得到广泛的应用。3)主轴的驱动方式
    精密机床大部分采用电动机通过带传动驱动。采用这种驱动方式，电动机采用直流电动机或交流变频电动机，这种电动机可以实现无级调速，不用齿轮调速以减少振动。电动机要求经过精密动平衡并用单独地基以免振动影响精密机床。传动带用柔软的无接缝的丝质材料制成。带轮有自己的轴承支撑，经过精密动平衡，通过柔性联轴器（常用电磁联轴器）
和机床主轴相连。采用上述措施主要是使主轴尽可能和振动源隔离。
    在超精密磨床中还常常采用下列驱动方式。
    (l)电动机通过柔性联轴器驱动机床主轴。采用这种驱动方式时，电机和机床主轴在同一轴线上，通过电磁联轴器或其他柔性联轴器和超精密机床的主轴相联结，这时机床的主轴部件要比通过传动带驱动紧凑得多。采用这种主轴驱动方式时电机采用直流电动机或交流变频电动机，珂以很方便地实现无级调速。
    (2)采用内装式同轴电动机驱动机床主轴。采用这种驱动方式时，电动机是专制的内装式，电动机轴即为机床主轴。电动机的转子直接装在机床主轴上，电动机的定予装在主轴箱内，电动机自己没有轴承，而是依靠机床的高精度空气轴承支撑转子的转动．电机采用无刷直流电机，主轴转速可以方便地无级变速：同时电机还有电刷，不但可消除电刷引起的摩擦振动而且免除了电刷磨损对电机运转的影响．现在一般的直流电动机都是方波驱动(驱动转矩变化大致在8%一l0%)，若采用正弦波驱动，驱动转矩可控制在5%以内。超精密机床的主轴电动机一般要求在某速度以下为恒转矩，某功率以上为恒功率，这样在低速时可满足必要的加工转矩。
    空气静压轴承的工作原理和液体静压轴承类似，主轴由压力空气浮在轴套内，主轴的中心位置由相对面的静压空气压力差维持    空气轴承主轴结构较多，主要有以下几种典型的结构：
    ①圆柱径向轴承和端面止推空气静压轴承。
    ②双半球空气轴承主轴。
    ③前部用球形后部用圆柱径向空气轴承的主轴。
    ④立式空气轴承。
    机床主轴和轴承的材料应考虑下列因素：不易磨损；不易生锈腐蚀：热膨胀系数要小，材料的稳定性能好。由于轴承精度甚高，要避免制成后变形，常常需要进行稳定化处理。