数控滚齿机的主轴箱设计

文献综述

一、数控滚齿机主轴箱概述

主轴箱是滚齿机的主要部件，是用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。主轴箱采用多级齿轮减速，主轴箱内各个位置上的传动齿轮和传动轴把运动传到主轴上，使主轴获得规定的转速和方向。

主轴箱为数控机床的主要传动系统，它包括电动机、传动系统和主轴部件。它与普通车床的主轴箱比较，相对来说比较简单只有两极或三级齿轮变速系统，它主要是用以扩大电动机无级调速的范围，以满足一定恒功率、和转速的问题。它是采用多级齿轮传动，通过一定的传动系统，经主轴箱内各个位置上的传动齿轮和传动轴，最后把运动传到主轴上，使主轴获得规定的转速和方向。主轴箱传动零部件包括：主轴、传动系统、电机、滚珠丝杠（及其相关零部件）、直线滚动导轨、联轴器、支撑座、工作台、定位结构等。主轴箱传动系统的设计，以及主轴箱各部件的加工工艺直接影响机床的性能。

二、主轴概述

主轴是整个主轴箱中十分重要的结构，其是连接大小齿轮的中心。因此，主轴结构设计的好坏将直接影响到主轴箱的变速效果，在设计前我们必须要把握好主轴的具体性能构造，主轴组件是滚齿机实现旋转运动的执行件，是机床上的一个关键组件。通常对主轴组件设计时需满足以下几个方面的基本要求：1）旋转精度、2）刚度、3）抗震性、4）温升和热变形、5）耐磨性。同时把握好主轴的设计参数是整个设计过程的重要过程，参数包括：1）主轴转速及平均直径D 的确定、2）主轴端部结构、3）主轴的悬伸量a 的确定4）主轴支承跨距L 的确定。

三、数控滚齿机主轴箱设计技术及应用

数控滚齿机主轴箱的设计是根据使用要求对主轴箱的结构、力和能量的传动方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方式等进行构思、分析和计算，并对主要零件进行强度校核。

常规设计技术：1）理论设计：根据大家长期总结的设计理论和实验数据设计主轴箱的各个零件和箱体。由于实际情况复杂多变，若安全系数选择过大，则导致箱体过大，影响滚齿机的整体；若安全系数选择过小，则很难保证主轴箱的使用寿命及安全性。2）经验类比设计：根据其他数控机床主轴箱已有的设计和使用实践来设计滚齿机的主轴箱。这对那些使用要求不大变动而结构形状已典型化的零件是很有效的设计方法，如箱体传动零件等。随着设计技术系统越来越复杂，技术含量的不断提高，经验类比的设计方法已不能满足市场需求。