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关于主轴静刚度

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发表于 2016-8-30 15:22:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
刚接触主轴,感觉什么都不懂。也没有师傅带。所以学起来很费劲。希望能得到论坛各位大侠指点。谢谢!6 j& n( h! X' e9 P0 ]- q

& E, C( N- |$ M5 t1 G6 K最近,想要测下主轴静刚度,就到网上找些资料,看了下轴承的样册。情况如下。
$ @" ]$ ~9 Q, o0 L3 V9 y: M- o. w- w2 F, e0 ^

  W( r9 H! T; h4 [0 R& l& U8 P
1 Y  Z+ r$ ?; M' N! ?  u这是一个BT40的主轴,前边的轴承是角接触的球轴承 FAG的 HS7014-C-T-P4S .后边的是N1012-K-M1-SP。
0 F$ J7 r7 J7 K8 W; [/ r2 q# F3 o( h$ v9 b7 `7 g+ v3 A$ U
关于轴向刚度,样册中写道这个型号的角接触球轴承在轻预紧的情况下是52.5N/um,那么 对于QBC的组合样册中也提到 轴向刚度约等于2倍的单个轴向刚度,也就是105N/um。: i8 ]4 T7 I# M1 ?7 t6 L% g& c

' Z# |) k* p) |  z1 D
3 {: A& v% L& q0 u0 ^7 B至于径向刚度,此为15度接触角,对于单个来说 径向=轴向的6倍,加上QBC的组合形式再乘以2,那么得出的径向刚度就是52.5*12=630N/um/ c4 k& _, ^/ j, k; K3 J
. Q8 p% U" i6 z9 p

! A/ f' d+ s: f8 Z5 K请问各位大侠这样算对吗?
+ y5 g5 b8 p, E6 r) l' T7 c7 t  T) n8 b+ |: n7 }1 S4 J: V: [
( d( P, R  t# _0 i
另外看刚度那方面的介绍,轴承样本中没有提到后边的那个锥孔单列圆柱滚子轴承,但是看样本这个滚子轴承的径向刚度是710N/um,请问各位大侠计算的( l/ i' @4 }% V; K& L

- C1 y" f$ O8 s& c. C
9 R5 ^8 R* h" a6 G0 U时候需要加上后边的轴承吗?怎么加?
6 ^* l. u  a6 }0 Z8 _* d: Z% v0 O1 V: g6 N' z* P' G
4 t. y7 W, g9 t" H) }, S2 S1 ]
最后,对于整个主轴的轴向和径向静刚度,如果我用下边所示自制的台子来测试,是否可行。
" U& y! a! a4 P
. U: y8 L2 X9 f" ~: g! P& }$ I. e6 l- a
! L6 `6 _) Y4 k# G! x& N! Z
/ O/ c. O- S; }6 I5 j/ c# F
那么轴向的刚度应该再多少算合格呢?径向刚度在多少才算是合格呢?这个是最重要的,但是不知道。
/ r- v5 y( d- U8 T
/ a% U$ y! r) X9 k另外百度的资料上边说,测径向的时候需要三个截面求平均,这样对吗?各个截面的距离又是怎么确定呢?
. q) ?1 j1 J! ~  f9 b* t. ~9 g% {* ]! L+ b8 i2 g+ ]
: [& d4 z  P1 B% A( O% `
) _  p; ~2 M2 [, p5 N  }  i) T
以上问题不知道是否有大侠能出来指导,当然我也只是想试试吧,周围同事对这个也不是很了解,只能来论坛了。  n3 r% w2 x6 V. A0 U" i& E

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发表于 2016-8-30 15:43:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 未来第一站 于 2016-8-30 15:47 编辑
1 g- N' e& K+ G2 N% d0 y% P6 H
* G: k- t2 \" v1.轴承刚度是决定主轴刚度的重要部分,但主轴刚度还与主轴本身结构等有关如轴承布置,离轴端距离等,不能这样简单算。
9 f0 g) S+ u# {& O8 l2.主轴刚度是个整体,单独计算没有意义,还要看装配质量" h1 a: P2 Y! [2 Y1 W# H
3.一般都是这样测,可行,单独工装,量具4.具体数值可根据机床要求精度确定,也可安检验标准定" c, F& n& v# \* m- S* a' p

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大侠,有国家标注对主轴的静刚度值提出要求吗? 例如 BT40主轴 径向静刚度不能小于XX N/um,轴向静刚度 不能小于 XX N/um?  发表于 2016-8-31 11:55
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 楼主| 发表于 2016-8-30 15:51:21 | 显示全部楼层
未来第一站 发表于 2016-8-30 15:43
+ }9 c% r+ A, t: T3 j3 r: J1.轴承刚度是决定主轴刚度的重要部分,但主轴刚度还与主轴本身结构等有关如轴承布置,离轴端距离等,不能这 ...
; x2 n/ C$ s# @, ]
谢谢大侠又在第一时间赶到。昨天我找的那个标准也是为了这个。只是个人觉得那个标准没什么实质性的东西。其实难点正如大侠所说,单个轴承的刚度跟组合起来的主轴不是一个概念。刚度的计算就不会了。。。有那种比如类似机械设计手册上边那种案例的介绍吗?例如要是计算过盈量,后边都会跟一个例子说明。谢谢!) G: D5 ~- K$ p1 ~
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发表于 2016-8-30 16:15:20 | 显示全部楼层
楼主说的应该是动刚度吧,现代机床设计手册有关于动刚度的介绍与质量和静刚度有关,可以看一下,另外你们这是加工中心的主轴么?有没有主轴箱组件的截图或资料分享一下,想研究一下谢谢!liming07S008090@126.com

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主轴箱什么的 没有, 上边 的截图 你也能看到,也是我自己做一些简单的工装,想测。只是不知道具体的数值。我想办法 看看能不能找到机床设计手册看看吧, 谢谢了。  发表于 2016-8-30 19:40
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发表于 2016-8-30 16:19:47 | 显示全部楼层
百度截图上的这个是测主轴径向跳动和轴像串动,这个是机床出厂检的项目,用检棒和百分表来测,有国标可以搜一下机床检验标准,里面有相应的测量方法,径向跳动要求印象中是跳表距离主轴鼻端300mm检棒位置处旋转主轴检测,谢谢!

点评

恩 谢谢大侠指正,是我看错了,确实这里只考虑主轴,不考虑机床。对于大侠所说的径向跳动,国标确实有明确要求的,加工中心用主轴,对于精密级的, 靠近主轴端部 0.003, 300mm处是0.008.普通的要求比这个要底些。  发表于 2016-8-30 16:40
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发表于 2016-8-30 16:42:47 | 显示全部楼层
呵呵能否 把截图或者资料啥的发我邮箱一下 咱们可以私底下探讨呵呵谢谢!

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看有没有大侠搭理咱们, 哈哈。  发表于 2016-8-30 17:04
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 楼主| 发表于 2016-8-31 15:46:45 | 显示全部楼层
刚看了下机床设计手册 ,上边对于主轴的刚度给了一个经验数据,按照下边所值,大概这个主轴的弯曲度只要小于0.0888 mm 就可以了。不知道对不对。。
7 F7 ^  t9 j6 w4 n+ A" P' a
9 b: k( t# `; H! j0 I0 U切削力根据下边公式算 大概在1000N左右。
) B) V; D$ k7 U8 H$ u( A. R4 O6 h! D
结合下表,前端径向刚度选100在,
( ]- ]6 W9 u. |5 I9 n8 J* ~
5 k2 v1 k0 v/ a$ T2 `- C
; v% x: \7 z! B. v* `那么,主轴计算在满功率下,径向大概弯曲(1000/100)*100=0.01mm? 可以这么理解吗? / F4 v4 I' F! Y" ^  X! C
) g+ f( r- ^( l0 U, A0 j/ A5 i
不知道对不对 求大侠。。。。。。。
( g" A$ f8 m1 _* F2 B2 J$ i1 g1 j1 l$ _+ t
$ Y8 r: j' d! v4 R

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发表于 2017-12-29 14:33:21 | 显示全部楼层
楼主,我现在也要测主轴的静刚度……能否请教一下你给主轴加力时都是加多大的力?后面测出来了吗?
, ]& |% o! h9 z: G4 c7 v

点评

试验台 最后没做, 不过 施加多少力是有标准的。  发表于 2017-12-29 14:39
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发表于 2017-12-29 15:15:13 | 显示全部楼层
贫僧法号大丧师 发表于 2017-12-29 14:33, Q9 ~0 E6 D8 P
楼主,我现在也要测主轴的静刚度……能否请教一下你给主轴加力时都是加多大的力?后面测出来了吗?

/ Z. H9 @3 Q1 f/ V: z* L; ?楼主大侠能分享下测轴向刚度需要施加多大力的标准吗?1 {# T: [, U$ b+ i1 R. q8 q
我之前试过像你的示意图那样来压主轴,但是加到20来公斤就不敢再加了,怕顶坏主轴,出来的结果不太好,每次位移曲线都没什么规律。
) l5 h' N& P" {: s* g( O5 O' H) s% |+ l" E

" Q" H% V; m4 i9 X9 k* B想参考下你找到的标准,如果能加个一两百公斤的话我就大胆地压上去了……; Y4 [0 q- u) M! J# t# F# I1 ?
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