EX-106数控车床主轴部件设计及CAD图纸(3)
1.3 数控车床的特点与发展
与传统车床相比，数控车床的结构有以下特点：
1. 由于数控车床刀架的两个运动方向由两台伺服电动机直接与丝杠联接，并且直接带动刀架运动。伺服电动机丝杠间也可以用同步带轮或齿轮联结。
2. 多功能数控车床是采用直流或交流控制单元来驱动主轴，按控制指令作无级变速，主轴之间可以不用多级齿轮副来进行变速。数控车床的另一个结构特点是刚度大，这是为了与控制系统的高精度控制相匹配，以便适应高精度的加工。
3. 数控车床的第三个结构特点是轻拖动。刀架移动一般采用滚珠丝杠副。滚珠丝杠副是数控车床的关键机械部件之一，滚珠丝杠两端安装的滚动轴承的压力角比常用的向心推力球轴承所受的压力角要大得多。
4. 为了拖动轻便，数控车床的润滑都比较充分，大部分采用油雾自动润滑。
5. 由于数控机床的价格高，使用系统的寿命较长，所以数控车床的滑动导轨要求耐磨性要比传统机床高。
6. 数控车床具有冷却充分、防护严密等特点，工作时数控机床的密封罩一般都处于全封闭或半封闭状态。
7. 数控车床一般还配有自动排屑装置,保证结构内部的清洁。
数控车床发展趋势如下：随着控制系统，机床结构和刀具材料的技术发展，数控车床将向高速化发展，进一步提高主轴转速，刀架快速移动以及转位换刀速度；工艺和工序将更加复合化和集中化；数控车床将向多主轴，多刀架加工方向发展；为实现长时间的无人全自动操作，数控车床将向全自动化方向发展；机床的加工精度将向更高方向发展。同时，数控车床也会向简易型发展。
1.4 EX-106数控车床主轴部件设计课题任务
本设计的题目是数控车床的主轴组件的设计。它主要由主轴箱，主轴，主轴脉冲发生器等组成。
主轴是数控车床的关键部位，其结构优劣对数控车床的性能有很大的影响。
2主轴部件设计
2.1主轴部件设计要求
(1)旋转精度
主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷，低转速的条件下，主轴前端工件或刀具部位的径向跳动和轴向跳动。
主轴组件的旋转精度主要取决于各主要件的制造，装配和调整精度。还有主轴转速，支撑件的结构和性能，润滑剂等主轴部件的平衡。
(2)静刚度
主轴组件的静刚度反映组件抵抗静态外载荷形变的能力
(3)抗振性
主轴的振动表现分别有强迫振动和自激振动两种形式。
影响抗振性的因素主要有主轴组件的静刚度，质量分布和阻尼震动，主轴的固有频率应远大于自激振动的频率，这样才使得它不易发生共振。
(4)温升和热变形
主轴组件工作时因各相对运动处的摩擦等发热，温度升高，从而使主轴组件的形状和位置发生变化。
主轴组件受热伸长，使轴承间隙发生变化。温度使润滑油粘度降低，降低了轴承的承载能力。主轴箱因温升而变形，使主轴偏离正确位置。前后轴承的温度不同，还会导致主轴轴线倾斜。
(5)耐磨性
主轴组件的耐磨性是指保持原始精度的能力，即精度保持性。对精度有影响的主要是轴承，其次是刀具，夹具和工件的部位等。
2.2主轴的结构
轴的结构设计就是在满足强度、刚度和抗振性的基础上，根据轴上零件的定位要求及轴的加工、装配工艺等要求，合理地定出轴的结构形状和全部尺寸。
轴主要由轴颈、轴头、轴身三部分组成。轴上被支承部分叫做轴颈；安装轮毂部分叫做轴头；连接轴颈和轴头的部分叫轴身。数控车床主轴的轴端通常用于安装夹具，安装夹具的目的就是以便主轴的安装，要求夹具在轴端定位精度高、刚度好、装卸方便；主轴端部结构采用短圆锥法兰盘式，这个结构有很高的定心精度，使主轴的悬伸长度减小，大大提高了主轴的刚度。