2016数控加工工艺（主编施晓芳-电子工业出版社）主轴变速.docVIP

4、传动系统简化 数控机床的主轴驱动系统和进给驱动系统，分别采用交、直流主轴电动机和饲服电动机驱动，这两类电动机调速范围大，可实现无级调速，因此可由电动机通过少量的齿轮、带轮带动主轴，或者由电动机直接带动主轴或进给滚珠丝杠，这就使传动系统大为简化。 5、进给传动无间隙 由于加工的需要，数控机床各坐标轴的运动都是双向，传动元件之间的间隙会影响机床的定位精度及重复定位精度，同时数控机床在高速进给速度下，工作要求平稳，因此，对进给系统中的机械传动装置和元件要求具有高寿命、高刚度、无间隙、高灵敏度和低摩擦阻力的特点。 数控机床主传动系统的特点 与普通机床相比较，数控机床的主传动系统具有如下特点： (1)采用直流或交流主轴电动机 现代数控机床的主传动电动机已不再采用普通的交流异步电动机或传统的直流调速电动机，一般采用直流或交流主轴电动机。这种电动机调速范围广，可实现无级调速，因此主轴箱结构简化。 （2）转速高、功率大、变速范围广 数控机床适应性强，适合加工单件、小批量和形状复杂工件，为了适应各种不同材料的加工以及各种不同的加工方法，数控机床的主传动系统要有较宽的转速范围及相应的输出力矩，一般 ＞100，以保证加工时能选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。同时，数控机床还应能够进行大功率切削和高速切削，以实现高效率加工。 （3）主轴变速迅速可靠 数控机床的变速是按照控制指令自动进行的，因此变速机构必须适应自动操作的要求。由于数控机床主传动系统采用了可实现无级调速的电动机，机械变档一般又采用液压缸推动滑移齿轮实现，因此变速稳定可靠。 （4）主轴部件性能好 主轴部件直接装夹刀具对工件进行切削加工，对加工质量及刀具寿命有很大影响，并且在加工过程中不进行人工调整，因此主轴部件必须具有良好的回转精度、结构刚度、抗振性、热稳定性、耐磨性。 主传动系统的配置方式 根据数控机床的类型与大小，其主传动主要有以下四种形式。 1．带有变速齿轮的主传动系统 如图（a）所示.通过使用双联滑移齿轮实现二级变速。由于现代数控机床使用可无级调速的电动机，所以经过齿轮变速后可实现分段无级变速，扩大了调速范围。又可以通过降速传动扩大输出扭矩，满足主轴低速时对输出扭矩特性的要求。滑移齿轮的移位大都采用液压缸加拨叉，或者直接由液压缸带动齿轮来实现。大、中型数控机床常采用这种形式。 2．带有定比传动的主传动系统 如图(b)所示，主轴电动机经过定比传动传递给主轴。目前，定比传动多采用带（同步齿形带和三角带）传动，也有采用齿轮传动的。 适用于高速、低转距特性的主轴，电动机本身的调速就能够满足要求，且带传动平稳，噪声低、结构简单、安装调试方便。 这种传动主要应用在转速高、变速范围不大的数控机床上。 3．用两个电动机分别驱动的主传动系统 如图(c)所示，这是上述两种方式的混合传动，兼有上述两种性能。 高速时电动机通过带传动使主轴旋转，传动平稳。 低速时，另一个电动机通过二级齿轮降速，扩大变速范围，使恒功率区增大，克服了低速时转距不够且电动机功率不能充分利用的缺陷，但结构较为复杂。 4．由主轴电动机直接驱动的主传动系统 如图(d)所示，电动机与主轴通过联轴器连接，或者采用内装电动机，即主轴与电动机转子合二为一。 这种方式大大简化了主轴结构，有效的提高了主轴刚度，但主轴输出扭矩小，电动机的发热对主轴精度影响较大，因此使用受到限制。 作业布置 简述对数控机床主传动装置的要求 简述对数控机床机械结构的要求 八、教学反思  2