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CK6130型数控车床主传动系统工作原理

时间:2017-08-29 00:27:17来源:本站 作者:admin 点击:
数控车床

1、对主传动系统的要求
数控车床是高度自动化的机床,对主传动系统的要求是:
(1)机床有足够高的主轴转速和大的功率,以适应高效率加工的需要。
(2)主轴转速范围广,变速迅速可靠,一般能自动变速。
(3)主轴应有足够高的刚度和回转精度,低温升、小的热变形。
(4)主轴组件必须有足够的耐磨性、高刚性和抗振性。

2、主轴传动形式
目前数控机床的主轴传动形式主要有电动机直接传动、齿轮传动、带传动、电主轴传动四种形式。本数控车床采用齿轮传动形式。
(1)电动机直接传动
电动机通过联轴器可以直联传动主轴,其优点是结构紧凑,但主轴转速的变化及转矩的输出和电动机的输出特性一致,因而使用上受到一定限制。
采用可电动机和主轴直连式的数控车床,不仅提高了传动效率,降低了功耗,而且避免了平带传动使车尾主轴轴承受径向力造成发热和损坏,结构更简单,运行更可靠,维护更方便。
(2)齿轮传动
齿轮传动是通过变速齿轮变速降速,增大输出转矩,以满足主轴低速时对输出转矩特性的要求。滑移齿轮的移动大都采用液压缸带动齿轮来实现。这种传动方式与卧式数控车床基本系那个同,早期生产的经济型数控车床经常使用。
(3)带传动
带传动是目前多用V带或同步带来完成,V带的结构有点是可以避免齿轮传动引起的振动和噪声,结构简单,安装调试方便,且在一定程度上能够满足转速与转矩输出要求,但主轴低速范围受电动机调速范围的约束。
(4)电主轴传动
电主轴传动通常作为现代机电一体化的功能部件,装备在高速数控机床上。其主轴部件结构紧凑、重量轻、惯量小,可提高启动、停止的响应特性,有利于控制振动和噪声;缺点是制造和维护困难,且成本较高。因电动机运转产生的热量直接影响主轴,主轴的热变形严重影响机床的加工精度,所以合理选用主轴轴承以及润滑、冷却装置十分重要。

3、主轴变速方式
主轴变速方式一般有无级变速和分段变速两种,本数控车床采用分段无级变速方式。
(1)无级变速
数控机床一般采用直流或交流主轴伺服电动机实现主轴无级变速。
交流主轴电动机及交流变频驱动装置没有电刷,不产生火花,使用寿命长,且性能已达到直流驱动系统的水平,甚至噪声也有所降低。
(2)分段无级变速
数控机床不需要在整个变速范围内采用无级变速,一般在交流或直流电动机无级变速的基础上配以齿轮变速,使之实现分段无级变速。
1)分段无级变速比较
方式一:通过变速齿轮进行变速,通过少数几对齿轮传动扩大变速范围,主要用于大、中型数控机床。
方式二:通过带传动进行变速,常采用同步齿轮形带来带动主轴,主要用在转速较高、变速范围不大的机床上。
方式三:通过两个电动机分别驱动主轴进行变速,高速时由一个电动机带动,采用带传动;低速时有另一个电动机带动,采用齿轮传动,两个电动机不能同时工作,,浪费资源。
方式四:通过电主轴直接变速,电动机转子固定在机床主轴上,结构紧凑需要考虑电动机的散热,多用于小型加工中心机床上。
2)分段无机变速机构
分段无级变速机构一般采用液压拔叉和电磁离合器两种变速机构,本数控车床采用液压拔叉分段无级变速机构。
液压拔叉变速机构是通过改变通油方式来获得不同 的变速位置,在带有齿轮传动的主传动系统中,齿轮的换挡主要液压拔叉来完成。电磁离合器是应用电磁效应接通或切断运动的元件,电磁离合器用于数控机床的主传动时,能简化变速机构,通过若干个安在各传动轴上的离合器的吸合与分离的不同组合来改变齿轮的传动路线,实现主轴的变速。


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