表1計(jì)算值與許用值比......




表1計(jì)算值與許用值比較單位：mm
序主軸結(jié)構(gòu)形式 　主軸跨距L 　0.0002L值 　撓度計(jì)算值 　比較% 　
1 　CA6140三支承、前后為主 　620 　0.1240 　0.02384 　19.23 　
2　CY6140三支承、前中為主3160.06320.0237637.59
3 　CT6140Z三支承、前中為主 　272 　0.0544 　0.02340 　43.01 　
4 　C 6150三支承、前中為主 　330 　0.0660 　0.02556 　38.73 　
5 　CM6150兩支承結(jié)構(gòu) 　407 　0.0814 　0.04386 　53.88 　
6 　CL 6150兩支承結(jié)構(gòu) 　480 　0.0960 　0.04279 　44.57 　
7 　CK6132S兩支承結(jié)構(gòu) 　458 　0.0916 　0.02464 　26.90 　
8 　CNC 30 兩支承結(jié)構(gòu) 　264 　0.0528 　0.01088 　20.60 　
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為了便干比較、分析，計(jì)算時(shí)每種類(lèi)型主軸組件都作如下簡(jiǎn)化：
(1)主軸為等截面，其直徑取平均直徑。
(2)主軸支承只考慮徑向軸承剛度，略去推力軸承的抗彎能力。
(3)機(jī)床主軸前端承受的額定載荷取4900牛頓。
(4)靜剛度計(jì)算，略去傳動(dòng)力。
三、實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)值與[y]=0.0002L值比較
表2單位：mm
序 機(jī)床型號(hào) 　主軸跨距L 　0.0002L值 　實(shí)測(cè)撓度值 　比較% 　
1 　CA6140 　620 　0.1240 　0.01006 　8.11 　
2 　CY6140 　316 　0.0632 　0.01382 　21.87 　
3 　CT6140Z 　272 　0.0544 　0.02200 　40.44 　
4 　C 6150 　330 　0.0660 　0.01670 　25.30 　
5CM61504070.08140.0335041.15
6CL 61504800.09600.0176518.39
7CK6132S4580.09160.003403.71
8CNC302640.05280.0088716.81

為了便于分析，特選己進(jìn)行撓度計(jì)算的八臺(tái)車(chē)床為例，進(jìn)行實(shí)測(cè)撓度值與許用值[y]=0.0002L值作一比較，得到表2結(jié)果。
四、分析
由上述統(tǒng)計(jì)、計(jì)算表1和表2表明，用許用撓度[y]=0.0002L式許用值過(guò)大，缺乏實(shí)際意義。因而，用它來(lái)控制主軸端部位移是不適當(dāng)?shù)摹?br>1. 從歷史背景來(lái)看，根據(jù)文獻(xiàn)[5]、[6]，它是40-50年代的研究成果，當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)水平?jīng)Q定了機(jī)床的剛度要求相對(duì)還較低。烈歇托夫和阿切爾康都是從齒輪傳動(dòng)軸的剛度要求出發(fā)的，又主要是指軸承之間的最大撓度，且沒(méi)有對(duì)精加工和半精加工機(jī)床的最大撓度作分析。近年來(lái)俄羅斯出版的設(shè)計(jì)教材，見(jiàn)文獻(xiàn)[4]，己經(jīng)刪去了[y]=0.0002L這一論述。說(shuō)明隨著生產(chǎn)水平的提高和設(shè)計(jì)實(shí)踐，己反映該式存在著很大的局限性，不宜再作為許用撓度的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)了。
2. 從生產(chǎn)實(shí)際表明，評(píng)價(jià)主軸剛度應(yīng)以使用性能為基礎(chǔ)，對(duì)于不同用途(主要指加工精度)的主軸對(duì)其變形要求也不同。對(duì)精加工和半精加工機(jī)床的主軸，主軸剛度應(yīng)以保證工件加工精度為基礎(chǔ)。由于主軸端切削點(diǎn)的撓度直接影響加工精度，因此變形應(yīng)指主軸端撓度，即主軸剛度應(yīng)以其軸端剛度作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。通常應(yīng)該取主軸允許徑向跳動(dòng)δ的1/3，在設(shè)計(jì)主軸時(shí)，主軸允許徑向跳動(dòng)δ通常規(guī)定為尺寸公差的1/3。因此，精加工和半精加工的機(jī)床，主軸端許用撓度[y] ≤/9。對(duì)粗加工機(jī)床的主軸，主軸剛度應(yīng)以保證主軸傳動(dòng)件正常工作為基礎(chǔ)。由于主軸支承中間的撓度影響傳動(dòng)齒輪工作，一定程度上反映主軸前后軸承的轉(zhuǎn)角，因此變形應(yīng)指軸間撓度，即主軸剛度應(yīng)以其軸間剛度作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。(按齒輪傳動(dòng)軸的剛度要求，取[y]=0.0002L，兩者不能混用)
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五、結(jié)論
[y]=0.0002L式，是以齒輪傳動(dòng)軸的剛度要求出發(fā)的，是滿(mǎn)足齒輪正常工作條件的軸間許用撓度，它不能作為主軸端部撓度的許用值，更不能作為精加工和半精加工機(jī)床主軸的撓度控制條件，只能作為粗加工機(jī)床主軸的軸間撓度控制條件。主軸剛度許用值要以使用性能為基礎(chǔ)，并由此確定有關(guān)主軸參數(shù)。