德国Mubea碟形弹簧对机床主轴拉刀机构的作用

德国Mubea碟形弹簧对机床主轴拉刀机构的作用

作为主轴关键部件的德国Mubea慕贝尔碟形弹簧慕贝尔蝶形弹簧组，它的合理选型及装配可以提高机床的使用效率，减少主轴的维修频率。德国Mubea莫贝尔碟形弹簧具有小变形大承载的特点，主轴拉刀机构采用碟形弹簧提供拉刀力，有效地解决了刀具转动过程中夹具系统夹持力不足的缺点。从国内主轴维修的现状来看，碟形弹簧失效主要表现为断裂和破碎，也就是说，在碟形弹簧未达到其设计的疲劳寿命时，碟形弹簧已出现开裂或断裂现象。究其原因，主要有下述几个方面：

德国Mubea碟形弹簧原材料选取

  根据新版的碟形弹簧标准GB1972-2005，碟形弹簧材料可以选择60Si2M或50CrV4。从原材料特性来看，硅锰钢系列材料中的硅能固溶于铁素体和奥氏体中，可提高钢的硬度、强度、弹性极限、屈强比和疲劳强度，还能提高材料的回火稳定性和抗氧化性；锰能提高材料的淬透性。50CrV4中，铬和钒能提高钢的韧性、强度和弹性极限，降低钢的过热敏感性和脱碳倾向，从而改善了碟簧表面质量，提高材料的疲劳强度。因此，铬锰钢是碟形弹簧材料的首选钢种，也是DIN2093标准规定的标准原材料。作为大型的碟形弹簧生产厂德国Mubea慕贝尔公司原材料的冷轧和热处理是在Mubea姆贝尔碟形弹簧公司内进行的，这样最大可能地保证了原材料质量。

德国Mubea碟形弹簧加工精度

  随着转速的提高，碟形弹簧的加工精度直接影响主轴的稳定性和使用寿命，过大的碟形弹簧内径造成主轴高速转动时碟形弹簧过多地向外滑动，由此形成的离心力相应变大，轴承和主轴的负担加重，较小的平面度和平等度保证碟形弹簧组内单片弹簧受力均匀，莫贝尔蝶形弹簧横向位移变小，蝶形弹簧组的垂直性更好。对于德国Mubea蝶形弹簧在主轴拉刀机构的应用，德国Mubea慕贝尔公司专门开发了高精度碟形弹簧片，通过它的特殊边缘结构导向杆和碟形弹簧之间的摩擦被降低，碟形弹簧疲劳寿命也相应增加。

德国Mueba碟形弹簧的装配

  作为一种相对较新的弹簧形式，德国Mubea慕贝尔碟形弹簧的特性和装配要求通常需要注意以下问题：

德国Mubea莫贝尔碟形弹簧组装配时，Mubea蝶形弹簧组两端要保证蝶形弹簧外径与安装空间附件相接触，如受设计要求所限，至少要保证受力端是弹簧外径与安装空间附件相接触。

导向杆或导向套与mubea碟形弹簧组间保留一定间隙，具体要求请参照德国Mubea碟形弹簧手册第50页图3.20和表3.2，也可查询DIN2093标准或国家标准GB1972-2005。

导向件导向表面以及与Mubea蝶形弹簧组两端相接触的安装空间附件表面须做硬化和抛光处理，表面硬度不小于55HRC，表面粗糙度Ra小于3.2。

   安装于主轴拉刀机构的德国Mubea碟形弹簧组承主轴调整旋转，越靠近蝶形弹簧组中间部位的单片弹簧，由于受离心力的作用，就越容易偏离弹簧组轴线位置。主轴拉刀机构 长度越长，蝶形弹簧组部高度也越大，这种现象也越为明显，这也是导致主轴产生振动的关键原因之一。建议按照下面的公式来选择Mubea蝶形弹簧组的高度：Lo≦3De，其中：Lo-弹簧组高度；De-碟形弹簧外径。

  如受主轴行程和推拉力载荷的限制，碟形弹簧组高度无法满足上式要求，建议在mubea碟形弹簧组中间增加垫片，使垫片间的碟形弹簧组高度上满足上式要求，垫片表面处理与导向件相同。