[发明专利]一种高速主轴四面动平衡实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动平衡实现方法，具体是一种高速主轴四面动平衡实现方法。

背景技术

转动零件在加工制造过程中，因加工设备的限制，不能实现完全的轴对称结构。材料缺陷导致其密度不均匀、零件配合时两轴心不重合等原因，都会导致转动零件存在局部的质量偏心，造成主惯性轴心不在转动中心线上，产生动不平衡。主轴在高速转动时，主轴转动零件存在的不平衡量将导致噪音、振动，降低机床加工质量，同时也有损轴承的使用寿命。现行的ISO标准中，将平衡等级分为11个级别，从最高的G0.4到最低的G4000。在主轴转速逐渐提高的今天，尤其是在高速的电主轴中，平衡等级要求已经达到了G0.4。而在主轴装配的任何一个环节，都将引入不平衡质量，为快速有效地对主轴总成实现如G0.4等级的动平衡要求，通用的方法是在两个左右相对的截面上进行调节。这两个截面如果位于主轴内部，则后续装配带入的不平衡量得不到平衡；如果这两个截面位于主轴外部，因为一次性需要去除的不平衡质量较大，需要很密集地选取取材位置、去除较多的材料或者增补较大的配重，这也会影响主轴外观。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种高速主轴四面动平衡实现方法，在高速主轴装配过程中进行相应的动平衡的粗调，在高速主轴装配完成后辅以精调，可操作性强，无需密集取材或增补较大的配重，通过前后两次的双面动平衡调节，在实现高速主轴G0.4的平衡等级的同时，可确保高速主轴外观的美观性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种高速主轴四面动平衡实现方法，该高速主轴包括心轴、转子、转子套筒、主轴套筒、前轴承、前轴承座、后轴承、后轴承座、后防护组件和打刀缸组件，所述的转子套筒的一端设置有转子套筒法兰，其四面动平衡实现方法包括以下步骤：

1)在所述的转子套筒法兰的外周向上钻孔，形成均布的若干第一预钻孔，并在所述的转子套筒的另一端加工出第一外螺纹，在所述的心轴的前端加工出第二外螺纹，在所述的心轴的后端加工出第三外螺纹；将所述的转子套筒套在所述的心轴上，将所述的转子套在所述的转子套筒上，并使所述的转子套筒法兰贴靠于所述的转子的后端面，令转子套筒分别与心轴和转子过盈配合连为一体；

2)准备一个平衡螺母，在该平衡螺母上钻孔加工出若干第一螺钉孔和若干第二预钻孔，所述的若干第一螺钉孔和所述的若干第二预钻孔分别均匀分布于所述的平衡螺母的外周向；然后，在所述的第一外螺纹处安装所述的平衡螺母，令平衡螺母与转子套筒螺纹连接并贴靠于所述的转子的前端面，再在所述的若干第一螺钉孔内装入用于平衡螺母防松的第一紧定螺钉并拧紧，心轴、转子套筒和转子即构成转动体；

3)将转动体置于卧式平衡机上，通过卧式平衡机初步测试转动体的动平衡，确定不平衡质量的方位及大小，并根据测试结果对转动体进行初步动平衡调节，即粗调，粗调的具体操作为：用钻头在所述的若干第一预钻孔和/或所述的若干第二预钻孔处钻孔，截去转子套筒法兰和/或平衡螺母上的多余材料，去除不平衡质量，直至转动体的平衡等级达到G1.0；

4)准备一个前平衡环、一个第一锁紧螺母和四列所述的前轴承，在所述的前平衡环的前端绕其中心轴钻孔，形成均布的若干第二螺钉孔；将四列前轴承分为两组，前后安装在所述的前轴承座内，且在两组前轴承之间安装第一隔套；将前轴承座连同四列前轴承和第一隔套一起安装在所述的心轴的前部；在所述的第二外螺纹处安装所述的第一锁紧螺母；在所述的前轴承座的前端通过螺钉安装前挡环，且所述的前挡环安装在所述的第一锁紧螺母的外侧，通过第一锁紧螺母和前挡环压紧靠近心轴前端的那组前轴承；在心轴的前端安装所述的前平衡环，通过螺钉将所述的前平衡环与所述的第一锁紧螺母固定连接；在所述的前挡环的前侧安装前端盖；

准备一个第二锁紧螺母；将所述的后轴承安装在所述的后轴承座内，且在后轴承的前后侧分别安装第二隔套和第三隔套，将后轴承座连同后轴承、第二隔套和第三隔套一起安装在所述的心轴的后部；在所述的前轴承座与所述的后轴承座之间安装所述的主轴套筒；在所述的第三隔套的后侧安装齿圈；在所述的第三外螺纹处安装所述的第二锁紧螺母；在所述的后轴承座的后侧安装所述的后防护组件，并使所述的后防护组件位于所述的第二隔套、齿圈和第二锁紧螺母的外侧；