数控机床的主传动系统教案编写 .ppt

第三章 数控机床的主传动系统 3．主轴编码器 数控车床主轴编码器采用与主轴同步的光电脉冲发生器，其可以通过中间轴上的齿轮1：1地同步传动，也可以通过弹性联轴器与主轴同轴安装。 利用主轴编码器检测主轴的运动信号，一方面可实现主轴调速的数字反馈；另一方面可用于进给运动的控制，例如车螺纹。 第三章 数控机床的主传动系统 第三章 数控机床的主传动系统 在漏光盘上，沿圆周刻有两圈条纹，外圈为圆周等分线，例如：外圈为1024条，作为发送脉冲用，内圈仅一条。在光栏上，刻有透光条纹A、B、C，A与B之间的距离应保证当条纹A与漏光盘上任一条纹重合时，条纹B应与漏光盘上另一条纹的重合度错位1／4周期。在光栏的每一条纹的后面均安置光敏三极管一只，构成一条输出通道。 灯泡发出的散射光线，经过聚光镜聚光后成为平行光线，当漏光盘与主轴同步旋转时，由于漏光盘上的条纹与光栏上的条纹出现重合和错位，使光敏管 接收到光线亮暗的变化信号，引起光敏管内电流的大小发生变化，变化的信号电流经整形放大电路输出矩形脉冲。 第三章 数控机床的主传动系统 由于条纹A与漏光盘条纹重合时，B条纹与另一个条纹错位1／4周期，因此A、B两通道输出的波形相位也相差1／4周期。 脉冲发生器中漏光盘内圈的一条刻线与光栏上条纹已重合时输出的脉冲数为同步(起步，又称零位)脉冲。利用同步脉冲，数控车床可实现加工控制，也可作为主轴准停装置的准停信号。数控车床车螺纹时，利用同步脉冲作为车刀进刀点和退刀点的控制信号，以保证车削螺纹不会乱扣。 第三章 数控机床的主传动系统 六、自动换刀数控铣床的主轴部件 1．主轴箱 对于一般数控机床和自动换刀数控机床(加工中心)来说，由于采用了电动机无级变速，减少了机械变速装置，因此，主轴箱的结构较普通机床简化，但主轴箱材料要求较高，一般用HT250或HT300，制造与装配精度也较普通机床要高。 第三章 数控机床的主传动系统 对于数控落地铣床来说，主轴箱结构比较复杂，主轴箱可沿立柱上的垂直导轨作上下移动，主轴可在主轴箱内作轴向进给运动，除此之外，大型落地铣镗床的主轴箱结构还有携带主轴的部件作前后进给运动的功能，它的进给方向与主轴的轴向进给方向相同。此类机床的主轴箱结构通常有两种方案，即滑枕式和主轴箱移动式。 第三章 数控机床的主传动系统 (1)滑枕式 数控落地铣镗床有圆形滑枕、方形或矩形滑枕以及棱形或八角形滑枕。滑枕内装有铣轴和镗轴，除镗轴可实现轴向进给外，滑枕自身也作沿镗轴轴线方向的进给。滑枕进给传动的齿轮和电机是与滑枕分离的，通过花键轴或其他系统将运动传给滑枕以实现进给运动。 1)圆形滑枕。 2)矩形或方形滑枕。 3)棱形、八角形滑枕。 (2)滑枕主轴箱移动式。 第三章 数控机床的主传动系统 第三章 数控机床的主传动系统 第三章 数控机床的主传动系统 2．主轴箱的结构 为了增加转速范围和转距，主传动采用齿轮变速传动方式。主轴转速分为低速区域和高速区域。低速区域传动路线是：交流主轴电动机经弹性联轴器、齿轮、齿轮、齿轮、齿轮 、齿轮、齿轮到主轴。高速区域传动路线是：交流主轴电动机经联轴器及牙嵌离合器、齿轮、齿轮到主轴。变换到高速挡时，由液压活塞推动拨叉向左移动，此时主轴电动机慢速旋转，以利于牙嵌离合器啮合。 第三章 数控机床的主传动系统 2．滚动轴承的精度 主轴部件所用滚动轴承的精度有高级E、精密级D、特精级C和超精级B。前支承的精度一般比后支承的精度高一级，也可以用相同的精度等级。 普通精度的机床通常前支承取C、D级，后支承用D、E级。特高精度的机床前后支承均用B级精度。 第二节 主轴部件 第三章 数控机床的主传动系统 3.主轴滚动轴承的配置 数控机床主轴轴承常见的配置有下列三种形式，如图3-14所示。  如图3—14a所示的配置形式能使主轴获得较大的径向和轴向刚度，可以满足机床强力切削的要求，普遍应用于各类数控机床的主轴，如数控车床、数控铣床、加工中心等。这种配置的后支承也可用圆柱滚子轴承，进一步提高后支承径向刚度。 第二节 主轴部件 第三章 数控机床的主传动系统 第三章 数控机床的主传动系统 如图3—14b所示的配置没有如图3-14a所示的主轴刚度大，但这种配置提高了主轴的转速，适合主轴要求在较高转速下工