數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化.pdf

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1、2010NO.10科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)ScienceandTechnologyInnovationHerald工程技術(shù)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化柴寶新(天津市紅教修建公司天津300131)摘要:本文首先論述了數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的組成部分和實(shí)現(xiàn)方法。最后通過對(duì)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度影響比較大的一些因素的分析,提出了數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的內(nèi)容。關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化中圖分類號(hào):TG519文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674—098X(2010)04(a)—0072—02數(shù)控機(jī)床是指機(jī)床的操作命令以數(shù)值數(shù)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為鏈前邊傳動(dòng)副的

2、誤差,但要注意傳動(dòng)比分配字的形式描述工作過程按規(guī)定的程序自動(dòng)進(jìn)n=n(1-s)=-60f(1sp)/合理,特別是對(duì)加工精度影響較大的末端傳01行的機(jī)床。隨著微電子技術(shù),特別是計(jì)算機(jī)技式中:f—電源的頻率動(dòng)副可采用大降速比,如傳遞螺旋運(yùn)動(dòng)用蝸1術(shù)的發(fā)展,數(shù)控機(jī)床迅速地發(fā)展起來。s—轉(zhuǎn)差率桿副,傳遞直線運(yùn)動(dòng)用絲桿螺母副等。同時(shí)應(yīng)p—磁場極對(duì)數(shù)合理選擇傳動(dòng)元件,不能選擇摩擦傳動(dòng)等傳1主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)由上式可知,當(dāng)轉(zhuǎn)差率s變化不大時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)比不準(zhǔn)確的傳動(dòng)副,末端傳動(dòng)副如選擇蝸數(shù)控機(jī)床是高度自動(dòng)化機(jī)床,其傳動(dòng)系子轉(zhuǎn)速n正比于f。改變電源的頻率f,從而改桿副,則蝸輪直徑盡量大,一般要大于工件直11

3、統(tǒng)的特點(diǎn)是:轉(zhuǎn)速高、功率大、轉(zhuǎn)速自動(dòng)變換變異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n就徑,末端傳動(dòng)副如選擇絲桿螺母副,則絲桿的0迅速可靠、主軸剛度和回轉(zhuǎn)精度高、主軸轉(zhuǎn)速隨之得到調(diào)節(jié),這種調(diào)速方法稱為變頻調(diào)速。導(dǎo)程應(yīng)取得小一些,這樣可提高傳動(dòng)精度。范圍廣、能進(jìn)行高效率加工。所以對(duì)數(shù)控機(jī)床平滑調(diào)節(jié)頻率,即可實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的平滑2.2傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪及軸承間隙產(chǎn)生誤差的傳動(dòng)精度有一定的要求:1)有較大的調(diào)速調(diào)速。交流調(diào)頻調(diào)速電機(jī)具有體積小,轉(zhuǎn)動(dòng)慣傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪間隙會(huì)影響傳動(dòng)精度、靈范圍并實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速;2)功率滿足各轉(zhuǎn)速段;性小,響應(yīng)快,沒有電刷,應(yīng)用較為廣泛?，F(xiàn)該敏度和工作穩(wěn)定性,因此要消除間隙。對(duì)于

4、3)傳動(dòng)平穩(wěn),操作靈活,結(jié)構(gòu)簡單緊湊,工藝技術(shù)已普遍使用。滾動(dòng)軸承,合理調(diào)整軸承間隙可以提高主軸性好,滿足經(jīng)濟(jì)性要求。1.3驅(qū)動(dòng)電機(jī)和主軸功率匹配設(shè)計(jì)的剛度和回轉(zhuǎn)精度,減少軸承的振動(dòng)和噪聲。主傳動(dòng)系統(tǒng)是用來實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的傳機(jī)床與電動(dòng)機(jī)有各自的調(diào)速特性,為了調(diào)整間隙時(shí),可采取預(yù)加載荷的方法消除軸動(dòng)系統(tǒng),它應(yīng)具有一定的轉(zhuǎn)速(速度和一定的實(shí)現(xiàn)寬范圍調(diào)速并充分利用設(shè)備,必須使電承間隙,甚至造成過盈。但預(yù)加載荷的大小及變速范圍,以便采用不同材料的刀具,加工不動(dòng)機(jī)和機(jī)床有類似的調(diào)速性能[2]。一般交流調(diào)過盈量要嚴(yán)格控制,否則,主軸軸承工作時(shí)發(fā)同材料、不同尺寸、不同要求的工件,并能方速電動(dòng)機(jī)的

5、恒功率調(diào)速范圍為3～5。機(jī)床主熱量將增大,加劇軸承自身的變形,使主軸精便地實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的開停、變速、換向和制動(dòng)等。軸的恒功率調(diào)速范圍一般為10～20,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大度降低。實(shí)踐證明,軸承精度越高,達(dá)到同樣在數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)中,目前多采用于電動(dòng)機(jī)的恒功率范圍?？梢娫谝话闱闆r下,剛度所需的預(yù)加載荷越小,滾動(dòng)軸承比球軸交流主軸電動(dòng)機(jī)和直流主軸電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍滿足機(jī)床所需的恒承所需的預(yù)加載荷小。對(duì)于己產(chǎn)生磨損的舊系統(tǒng),可以大大簡化機(jī)械機(jī)構(gòu),便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變轉(zhuǎn)矩變速范圍,但其恒功率調(diào)速范圍卻不能軸承,也可以通過上述方法對(duì)其間隙進(jìn)行合速、連續(xù)變速和負(fù)載下變速。為擴(kuò)大調(diào)速范圍,滿足機(jī)床

6、所需的恒功率變速范圍的要求。因理的調(diào)整,以恢復(fù)或提高軸承精度,從而達(dá)到適應(yīng)低速大扭矩的要求,也經(jīng)常應(yīng)用齒輪有級(jí)此,在主軸和電機(jī)之間進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,使主軸提高主軸精度的目的。調(diào)速和電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速相結(jié)合的調(diào)速方式。有合理的轉(zhuǎn)速,保證機(jī)床的恒功率范圍。2.3軸承精度應(yīng)與軸頸的精度、軸承座孔精1.1數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速方式在設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)時(shí),必須考慮電機(jī)與機(jī)度相適應(yīng)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)配置方式較多,常見床主軸功率的特性匹配問題,由于主軸要求的主軸的回轉(zhuǎn)精度不僅與軸承本身的質(zhì)量的是分級(jí)變速系統(tǒng)和無級(jí)變速系統(tǒng)[1]。數(shù)控機(jī)恒功率變速范圍,遠(yuǎn)大于電機(jī)的恒功率變速范有關(guān),而目與主軸組件的精度、裝配

7、質(zhì)量密切相床為了得到廣泛的加工轉(zhuǎn)速,一般主傳動(dòng)采用圍,所以在電機(jī)與主軸之間串一個(gè)變速器(主關(guān)。因此軸承座孔和軸頸的精度與軸承的精度無級(jí)變速,能夠在一定的調(diào)速范圍內(nèi)選擇經(jīng)濟(jì)軸箱)以滿足低速大功率輸出[3]。確定主軸箱速應(yīng)相適應(yīng)。軸承座孔和軸頸配合的松緊程度也合理的主軸切削速度。數(shù)控機(jī)床的無級(jí)變速多比也就是確定主傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)路線。影響主軸部件的工作性能,配合緊些,可以提高采用電氣無級(jí)調(diào)速。采用無級(jí)調(diào)速,主軸箱結(jié)在設(shè)計(jì)主軸箱速比時(shí),其變速級(jí)數(shù)為主軸部件的接觸剛度,從而提高