[实用新型]用于机床的主轴

说明书

一种用于机床的主轴，包括转子和芯轴，芯轴具有一条轴线，至少包括轴向和径向两个维度，在芯轴上设置1个抑制振动的部件。抑制振动的部件包括容置腔，容置腔整体上沿芯轴的轴向布置，其内放置一些颗粒状物质。本实用新型提供的用于机床的主轴在工作时，根据非阻塞性阻尼原理，颗粒状物质通过相互碰撞摩擦来达到抑振的效果，同时由于旋转离心力作用，颗粒材料在容置腔内会实时地调整分布，即转子能根据工况(转速、所搭载的砂轮/刀具质量、质心等)自动重新配重并在一定程度上重新达到或接近合理的动平衡状态，不仅能够降低对主轴制造的精度要求(即减少制造难度)，还能方便地进行相应的分布设计，不影响主轴自身的设计参数和加工要求。

技术领域

本实用新型涉及一种用于机加工的部件，尤其涉及一种用于机床的主轴。

背景技术

现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压和挤压等。当零件的加工精度要求较高和表面粗糙度要求较细时，一般都需使用机床进行最终加工。

随着电气化技术的进步，数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件的控制单元，数控机床的操作和监控全部在数控单元中完成。

数控机床一般由主机、数控制装置、驱动装置、辅助装置和其它附属设备等几个部分组成。主机是数控机床的主体，包括机床身、立柱、主轴(包括直线运动轴和旋转运动轴)、进给机构等机械部件。它是用于完成各种切削加工的机械部件。驱动装置是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。它在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。

磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如：珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。

随着高精度、高硬度机械零件数量的增加，对磨床的加工精度亦提出了更高的要求。为此，通过固定的柄部和转动主轴的装配实现对磨削加工精度的改善。以刀具为例，这些手段仍难以解决所制造的刀具刃口出现高低刃差现象，而刃差现象降低了切削质量，并造成刀具寿命过短等问题。

因此，磨削工艺在金属加工中十分重要，而在磨削中，主轴(机械主轴或电主轴)的跳动、动平衡和振动等性能特性对加工质量的影响很大。201610281100.5公开了一种用于机床加工的连接机构，以降低转动的产生的轴向跳动，改善加工进度。该机构包括连接腔道，其分为腔底区、中间区和开口区，在中间区的腔道壁上设置槽体，槽体轴向的长度为腔道壁轴向全长的30％～50％。

为了降低主轴的跳动、提高动平衡和振动抑制能力，一般会从以下几个方面入手：

1、提高主轴制造精度，通过在制造过程中增设静平衡校验、动平衡校验、跳动校验、频谱分析等手段改善制造误差对振动的影响；

2、在设计阶段通过有限元仿真等手段改善设计方案，预防共振及振动问题；

3、采用空气、静压、磁浮轴承等机械结构来减少摩擦并改善振动；

4、在工况下，对安装在主轴上砂轮、刀具等附加组件进行动平衡和跳动的在线调整并改善跳动和振动；

5、采用在线的电磁控制机构实时监控和调整电磁阻尼以抑制振动。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种用于机床的主轴，使得主轴在旋转中的的动平衡性能得以提高，无需再通过打孔/铣面/安装配重螺钉等方式对主轴各部分进行微调。

本实用新型的另一个目的在于提供一种用于机床的主轴，使得在磨床精加工中发生振动的情形得到抑制或减少，提高被加工产品的表面质量。