低成本高精度无动力主轴的巧妙选材与制作（10楼有关键内容）

mgahz

请问楼主导套哪里有买，谢谢！

快乐516

这个好，要好好学习一下

ynymwtb

麻烦上实物图

ccgf

没搞过主轴，看半天还是不太清楚，请教楼主大概意思理解对否：
1、下面轴承定位，尤其是轴向就靠下面。
2、上面轴承浮动，靠带轮和弹簧预紧，共同完成径向定位。

主要解决轴承配对问题？？

阿拉汀神油

我来讲讲吧，拼凑出来的东西离实际应用还是有一定距离，把玩把玩没有问题

1，ER刀杆的直径公差和轴承不是配合关系，通常主轴芯和轴承之间是过盈配合，过盈量用两种方法来实现，一种是绝对尺寸的过盈，轴承内经小于轴心直径通过热装配或其他方式安装，另一种是预压过盈，通过对轴承外圈轴向施压让滚珠产生径向的挤压力挤压内圈变相让轴承内径缩小，这两种方式对尺寸要求都很严格，实际上绝大多数ER刀杆都不符合这个配合要求，装上去都是松垮垮的（也许你感觉紧了，其实是松的）达不到使用效果，经过仔细筛选的刀杆可以用，不经任何筛选的基本不能用，所以用ER刀杆做主轴芯是不可以的，会劳大多数民伤大多数财，极少数运气好成功的不在此列

阿拉汀神油

        2，轴向串动的问题没有在设计上体现出来，这个结构一看就知道，整体轴心会因震动或撞刀导致轴心部分整体向上位移，这个问题不是很大，可以多装几只轴承并加以合适的预紧力来缓解这个轴向串动
        3，无动力适合中低速大扭力应用场合，不是很适合高速，高速的话还是建议用直驱式的电主轴为好，因为高速下皮带磨损，皮带轮的动平衡都是问题

ly800608

阿拉汀神油 发表于 2013-7-16 12:43
我来讲讲吧，拼凑出来的东西离实际应用还是有一定距离，把玩把玩没有问题

1，ER刀杆的直径公差和轴承不是 ...

还真没认真研究这个问题，实际上国家以及行业标准对轴承公差是有要求的，内孔为负差，即偏向过赢配合(紧配合）
“滚动轴承的内圈是随轴一起旋转的，为防止内圈和轴颈的配合面之间相对滑动而导致磨损，影响轴承的工作性能和使用寿命，因此要求滚动轴承的内圈和轴颈配合具有一定的过盈，同时考虑到内圈是薄壁件，其过盈量又不能太大。如果作为基准孔的轴承内圈内径仍采用基本偏差代号H的公差带布置，轴颈公差带从GB/T1801-1999中的优先、常用和一般公差带中选取，则这样的过渡配合的过盈量太小，而过盈配合的过盈量又太大，不能满足轴承工作的需要。而轴颈一般又不能采用非标准的公差带。所以，国家标准规定：滚动轴承内径为基准孔公差带，但其位置由原来的位于零线的上方而改为位于以公称内径d为零线的下方，即上偏差为零，下偏差为负值。当它与GB/T1801-1999中的过渡配合的轴相配合时，能保证获得一定大小的过盈量，从而满足轴承的内孔与轴颈的配合要求。”

对刀具延长杆的尺寸要求待我找来，给大家参考
找不到延长杆的标准，这有有一个刀柄的公差标准，只能参考，按这个标准，刀杆和轴承室过赢的紧配合，

BT50：直径100mm公差是-0.05到0；梯形槽底直径85mm；梯形槽槽顶部宽度为15mm公差是0到+0.1

当然我装配的时候是稍微有点紧，用WD40洗了一下，轻轻可以推入。
关键的问题不是刀杆和轴承，是导套的精度不够高，想买合格的导套也不是很容易。

ly800608

阿拉汀神油 发表于 2013-7-16 12:51
2，轴向串动的问题没有在设计上体现出来，这个结构一看就知道，整体轴心会因震动或撞刀导致轴心部分 ...

不得不承认神油可能是主轴方面的专家，
主轴在受到Z向力时候会上移这一点，我不是很理解，因为内轴套已经与外轴套焊死了，它顶住了轴承的外圈，刀杆通过台阶与内圈结合，被弹簧向上拉紧了，受力后的变形只有滚动体以及轴承本身的应力变形，这个值应该非常小才对，按NHK的滚动体许用条件，应该不超过滚动体直径的千分之三（记得是这个数），滚动体直径大约是2mm左右，不考虑预压增加刚性的作用，Z向变形应该不超过0.006mm，diy应用足够了

ly800608

也许我用了“高精度”一词，太过敏感，哈哈

阿拉汀神油

ly800608 发表于 2013-7-16 12:59
不得不承认神油可能是主轴方面的专家，
主轴在受到Z向力时候会上移这一点，我不是很理解，因为内轴套已经 ...

      你把轴心也焊死了？

阿拉汀神油

        这样，你用小锤在轴心前后都敲敲看，看看轴心会不会上下移位，不要用很大力，掂几下就行

ly800608

阿拉汀神油 发表于 2013-7-16 13:07
这样，你用小锤在轴心前后都敲敲看，看看轴心会不会上下移位，不要用很大力，掂几下就行

可以看这个图，灰色的那段内导套，是和外导套焊死的，红色的地方时焊点，

ly800608

阿拉汀神油 发表于 2013-7-16 13:07
这样，你用小锤在轴心前后都敲敲看，看看轴心会不会上下移位，不要用很大力，掂几下就行

当然，主轴的应用很有局限性，ER11的刀杆最粗就能夹7mm的刀具，我这个小床子也就加工一些铝合金算是硬活儿了，所以刚度够用。
至于为什么用无动力，
一是，电机功率小，60多W而已，低速力矩不够，1：2减速后，3000转，配合6mm刀，加工铝合金勉强够用
二是，电机转速高不成低不就，加速2:1后，也有12000转的转速，
三是，用皮带轮可以免去联轴器等零件，对电机的安装精度要求也降低了

阿拉汀神油

        我对轴向串动的问题是这样理解的，运动系统给主轴的力如果是五公斤的话，那么至少在三倍的这个力下主轴自身不会产生轴向串动，也就是在设计时要考虑主轴轴向施力15公斤下不能出现明显的位移，再加三倍，45公斤下就要考虑主轴适当产生一点位移比如0.1~0.5毫米来缓解冲击力，再加三倍135公斤下主轴不能崩溃，让他产生1毫米位移也可以，这些数据只是假设，要根据轴承极限受力和精度要求情况来设定

ly800608

阿拉汀神油 发表于 2013-7-16 13:19
我对轴向串动的问题是这样理解的，运动系统给主轴的力如果是五公斤的话，那么至少在三倍的这个力下 ...

这一点我是不能同意的，主轴在加工过程中，Z向是绝对不允许有这种位移的，否则加工精度如何保证，如果Z向向上有了位移，就是”让刀“了，认为预留这个让刀是错误的设计。宁可因为刀具不够强，或者主轴机架等不够强，被破坏，也不希望出现这种让刀。当然床子是有一定的许用条件的，不能小床上50mm的飞刀，然后一刀干掉2mm料，肯定损坏啊

阿拉汀神油

        实践出真知，这个主轴思路应该有值得借鉴的地方，但是还是要投入实际使用后再谈感受吧，我也不能断定这个方案不行，但肯定一点，在没有被实际验证之前不适合推广这个办法

股股阳光

插入，看两大神在华山论剑

阿拉汀神油

ly800608 发表于 2013-7-16 13:25
这一点我是不能同意的，主轴在加工过程中，Z向是绝对不允许有这种位移的，否则加工精度如何保证，如果Z向 ...

        定压预紧是一种主轴/电机行业通行的预紧方式，超过这个定压产生位移是允许的，属于一种柔性预压，好处是不易损坏轴承和主轴其他配件，同时起到有效的减振作用，你的理解是错误的

ly800608

阿拉汀神油 发表于 2013-7-16 13:28
实践出真知，这个主轴思路应该有值得借鉴的地方，但是还是要投入实际使用后再谈感受吧，我也不能断 ...

支持严谨的态度，但很多时候先要有，然后才能提高。
就如最开始的蒸汽机，也许活塞和气缸间有0.2mm的间隙，但毕竟它动起来了，也能创造出价值，当时也不具备现在的缸内离子喷镀技术，可它适合当时的生产条件。

对于很多DIYer来说，动起来是第一目的，至于提高精度，是下一步的事情，从感性到理性需要一个过程。

没有那个业余DIYer有神油兄的那么系列化的测量仪器。

希望你能赞同这个观点

阿拉汀神油

ly800608 发表于 2013-7-16 13:33
支持严谨的态度，但很多时候先要有，然后才能提高。
就如最开始的蒸汽机，也许活塞和气缸间有0.2mm的间隙 ...

      我完全赞同你的说法，我也是从菜鸟慢慢过来的，一边折腾一边学习，走点弯路很正常，我只是想用我的现有知识让大家尽量少走弯路罢了，可以尝试，但不能把尝试的思路进行推广，推广的应该是成果，对不对