數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)1

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1、典型機(jī)電產(chǎn)品構(gòu)造第二章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)第一節(jié)概述第二節(jié)主軸部件第三節(jié)主軸準(zhǔn)停裝置第四節(jié)傳動(dòng)帶第五節(jié)主傳動(dòng)部件的調(diào)整、維護(hù)及維修第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)第一節(jié)概述數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)包括主軸電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和主軸組件，與普通機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)相比，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)一、對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求(1)調(diào)速范圍多用途、通用性大的機(jī)床要求主軸的調(diào)速范圍大，不但有低速大轉(zhuǎn)矩功能，而且還要有較高的速度，如車削加工中心；專用數(shù)控機(jī)床就不需要較大的調(diào)速范圍，如數(shù)控齒輪加工機(jī)床、為汽車工業(yè)大批量生產(chǎn)而設(shè)

2、計(jì)的數(shù)控鉆鏜床；還有些數(shù)控機(jī)床，不但要求能夠加工黑色金屬材料，還要加工鋁合金等有色金屬材料，這就要求變速范圍大，且能超高速切削。第一章數(shù)控機(jī)床概述(2)熱變形電動(dòng)機(jī)、主軸及傳動(dòng)件都是熱源。低溫升、小的熱變形是對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)要求的重要指標(biāo)。(3)主軸的旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動(dòng)精度主軸的旋轉(zhuǎn)精度是指裝配后，在無(wú)載荷、低速轉(zhuǎn)動(dòng)條件下測(cè)量主軸前端和距離前端300mm處的徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)值。主軸在工作速度旋轉(zhuǎn)時(shí)測(cè)量上述的兩項(xiàng)精度稱為運(yùn)動(dòng)精度。數(shù)控機(jī)床要求有高的旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動(dòng)精度。第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)(4)主軸的靜剛度和抗振性數(shù)控機(jī)床加工精度

3、較高，主軸的轉(zhuǎn)速又很高，因此對(duì)主軸的靜剛度和抗振性要求較高。主軸的軸頸尺寸、軸承類型及配置方式，軸承預(yù)緊量大小，主軸組件的質(zhì)量分布是否均勻及主軸組件的阻尼等對(duì)主軸組件的靜剛度和抗振性都會(huì)產(chǎn)生影響。第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)(5)主軸組件的耐磨性主軸組件必須有足夠的耐磨性，使之能夠長(zhǎng)期保持良好的精度。凡機(jī)械摩擦的部件，如軸承、錐孔等都應(yīng)有足夠高的硬度，軸承處還應(yīng)有良好的潤(rùn)滑。第一章數(shù)控機(jī)床概述二、主軸變速方式1.無(wú)級(jí)變速數(shù)控機(jī)床一般采用直流或交流主軸伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)主軸無(wú)級(jí)變速。交流主軸電動(dòng)機(jī)及交流變頻驅(qū)動(dòng)裝置，壽命長(zhǎng)，性能穩(wěn)定，應(yīng)用

4、廣泛。第一章數(shù)控機(jī)床概述第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)2．分段無(wú)級(jí)變速數(shù)控機(jī)床在實(shí)際生產(chǎn)中，并不需要在整個(gè)變速范圍內(nèi)均為恒功率。一般要求在中、高速段為恒功率傳動(dòng)，在低速段為恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)。為了確保數(shù)控機(jī)床主軸低速時(shí)有較大的轉(zhuǎn)矩和主軸的變速范圍盡可能大，有的數(shù)控機(jī)床在交流或直流電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)變速的基礎(chǔ)上配以齒輪變速，使之成為分段無(wú)級(jí)變速，第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)(1)帶有變速齒輪的主傳動(dòng)(見(jiàn)圖3-2a)大中型數(shù)控機(jī)床較常采用的配置方式，通過(guò)少數(shù)幾對(duì)齒輪傳動(dòng)，擴(kuò)大變速范圍。由于電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速以上的恒功率調(diào)速范圍為2～

5、5，當(dāng)需擴(kuò)大這個(gè)調(diào)速范圍時(shí)常用變速齒輪的辦法來(lái)擴(kuò)大調(diào)速范圍，滑移齒輪的移位大概采用液壓撥叉或直接由液壓缸帶動(dòng)齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)(2)通過(guò)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)(見(jiàn)圖3-2b)此種傳動(dòng)主要用在轉(zhuǎn)速較高、變速范圍不大的機(jī)床。電動(dòng)機(jī)本身的調(diào)整就能夠滿足要求，不用齒輪變速，可以避免由齒輪傳動(dòng)時(shí)所引起的振動(dòng)和噪聲。它適用于高速低轉(zhuǎn)矩特性的主軸。常用的是同步齒形帶。第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)(3)用兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)主軸(見(jiàn)圖3-2c)上述兩種方式的混合傳動(dòng)，具有上述兩種性能高速時(shí)，由一個(gè)電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)；低速時(shí)，由另一個(gè)電動(dòng)機(jī)通

6、過(guò)齒輪傳動(dòng)，齒輪起到降速和擴(kuò)大變速范圍的作用，這樣就使恒功率區(qū)增大，擴(kuò)大了變速范圍，避免了低速時(shí)轉(zhuǎn)矩不夠且電動(dòng)機(jī)功率不能充分利用的問(wèn)題。但兩個(gè)電動(dòng)機(jī)不能同時(shí)工作，也是一種浪費(fèi)。第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)3．液壓撥叉變速機(jī)構(gòu)在帶有齒輪傳動(dòng)的主傳動(dòng)系統(tǒng)中，齒輪的換擋主要靠液壓撥耳來(lái)完成。圖3-3是三位液壓撥叉的原理圖。第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)ⅠⅡⅢⅣ第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)4.電磁離合器變速電磁離合器是應(yīng)用電磁效應(yīng)接通或切斷運(yùn)動(dòng)的元件，由于它便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作，并有現(xiàn)成的系列產(chǎn)品可供選用。電磁離合器用于數(shù)控

7、機(jī)產(chǎn)的主傳動(dòng)時(shí)，能簡(jiǎn)化變速機(jī)構(gòu)，通過(guò)若干個(gè)安裝在各傳動(dòng)軸上的離合器的吸合和分離的不同組合來(lái)改變齒輪的傳動(dòng)路線，實(shí)現(xiàn)主軸的變速。機(jī)床采用雙速電機(jī)和六個(gè)電磁離合器完成18級(jí)變速。第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)5．內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)主軸變速這種主傳動(dòng)是電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，如圖3-2d所示，因而大大簡(jiǎn)化了主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度，但主軸輸出轉(zhuǎn)矩小，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱對(duì)主軸的精度影響較大。第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)第一章數(shù)控機(jī)床概述第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)三、高速主軸的設(shè)計(jì)自20

8、世紀(jì)80年代以來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心主軸向高速化發(fā)展。高速主軸的發(fā)展是以航空工業(yè)、家電、汽車等工業(yè)追求機(jī)械零件的輕量化而普遍采用鋁合金零件后，提出的輕鋁合金高速加工的課題而產(chǎn)生的。的關(guān)系。第三章數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)于鋼鐵等黑色金屬的加工，由于刀具