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數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu) (2)-文庫吧

2025-04-20 04:57 本頁面


【正文】 主軸部件包括: 1 主軸軸承 2 刀具的自動夾緊機(jī)構(gòu) 3 主軸的準(zhǔn)停裝臵 數(shù)控機(jī)床的主軸部件 (1)數(shù)控機(jī)床的主軸軸承配臵形式如圖所示: ① 前支承采用圓錐孔雙列圓柱滾子軸承和雙向推力角接觸球軸承組合,后支承采用成對角接觸球軸承( a)。 ② 前軸承采用高精度角接觸球軸承( b)。 ③ 雙列圓錐滾子軸承和單列圓錐滾子軸承( c)。 數(shù)控機(jī)床的主軸部件 ( 2)主軸結(jié)構(gòu) 數(shù)控車床主軸結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床的主軸部件 ① 刀具的自動夾緊機(jī)構(gòu) 它主要由拉桿 拉桿端部的四個鋼球 碟形彈簧 活塞 液壓缸 11等組成。 數(shù)控機(jī)床的主軸部件 ② 主軸的準(zhǔn)停裝臵。 主軸準(zhǔn)停裝臵具有準(zhǔn)確定位的功能,將主軸準(zhǔn)確地停在某一固定位臵,以便在該處進(jìn)行換刀等動作。 主軸準(zhǔn)停裝臵主要分為 機(jī)械方式 和 電氣方式 兩種。 機(jī)械式主軸準(zhǔn)停裝臵 1定位盤; 2接近體; 3無觸點開關(guān); 4定位液壓缸 數(shù)控機(jī)床的主軸部件 1指令 2強(qiáng)電時序電路 3伺服單元 4主軸電機(jī) 5同步齒形帶 6位置控制電路 7主軸端面鍵 8主軸 9發(fā)磁體 10磁傳感器 11放大器 12定向電路 電氣式主軸準(zhǔn)停裝臵原理圖 數(shù)控機(jī)床的主軸部件 (3)電主軸與高速主軸系統(tǒng) 在高速機(jī)床上,大多數(shù)使用電動機(jī)轉(zhuǎn)子和主軸一體的電主軸,可以使主軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到數(shù)萬轉(zhuǎn),甚至幾十萬轉(zhuǎn)每分鐘,主軸傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單、剛性更高。 電主軸結(jié)構(gòu)原理圖 1引出線 2定子 3轉(zhuǎn)子 4套筒 5繞組 6外殼 數(shù)控機(jī)床的主軸部件 電主軸傳動的特點: (1)機(jī)械結(jié)構(gòu)最為簡單,傳動慣量小,因而快速響應(yīng)性好,能實現(xiàn)極高的速度、加(減)速度和定角速度的快速準(zhǔn)停( C軸控制)。 (2)通過采用交流變頻調(diào)速或磁場矢量控制的交流主軸驅(qū)動裝臵,輸出功率大,調(diào)速范圍寬,并有比較理想的轉(zhuǎn)矩 —— 功率特性。 (3)可以實現(xiàn)了主軸部件的單元化。 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 概述 進(jìn)給傳動系統(tǒng)的 作用 : 接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進(jìn)給脈沖,經(jīng)放大和轉(zhuǎn)換后驅(qū)動執(zhí)行元件實現(xiàn)預(yù)期的運動。 進(jìn)給傳動系統(tǒng)的 特點 : 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)必須對進(jìn)給運動的位臵和速度同時實現(xiàn)自動控制,除了要求具有較高的定位精度外,還應(yīng)具有良好的動態(tài)響應(yīng)特性。 主要采取的 措施 : 1)采用貼塑導(dǎo)軌 、 靜壓導(dǎo)軌 、 滾動導(dǎo)軌和滾珠絲杠螺母副等低摩擦的 傳動副 , 減小運動副之間的摩擦力; 2)減小傳動系統(tǒng)折算到驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)動慣量 , 提高工作臺跟蹤指令的 快速反應(yīng)能力 。 概述 滾珠絲杠螺母副 +滾動導(dǎo)軌副 概述 爬行現(xiàn)象是指低速時運動不平衡的現(xiàn)象,如下圖所示。機(jī)床爬行現(xiàn)象一般發(fā)生在低速度、重載荷的運動情況下當(dāng)主動件 1作勻速運動時,被動件 3往往會出現(xiàn)明顯的速度不均勻,產(chǎn)生跳躍式的時停時走的運動狀態(tài),或時快時慢現(xiàn)象。 進(jìn)給傳動系統(tǒng)的要求 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)是指將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ髋_或刀架的運動的整個機(jī)械傳動鏈,包括齒輪傳動副 (或蝸桿蝸輪副 )、絲杠螺母副等及其支承部件 (軸承座等 )。 對其進(jìn)給傳動機(jī)械裝臵提出了如下要求: (1)傳動精度與定位精度高 (2)傳動剛度高和抗振性好 (3)進(jìn)給調(diào)速范圍寬 (4)低摩擦和低慣量 (5)響應(yīng)速度快 (6)消除傳動間隙 (7)速度的穩(wěn)定性好 機(jī)床的進(jìn)給運動 進(jìn)給傳動裝置 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)的機(jī)械傳動裝臵有兩種組成方案 1伺服電動機(jī) 2滾珠絲桿副 3工作臺 4減速器 進(jìn)給傳動裝置 方案 a采用負(fù)載能力強(qiáng)的伺服電動機(jī),直接通過絲杠帶動工作臺進(jìn)給,傳動鏈短,剛度大,傳動精度高,是現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動的主要組成形式。 螺母 絲杠 電機(jī) 支承 進(jìn)給傳動裝置 采用方案 b,原因如下: ① 細(xì)化脈沖當(dāng)量,以便保證和提高進(jìn)給的精度; ② 改變加在電機(jī)上的負(fù)載扭矩,以實現(xiàn)與電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的最佳匹配; ③ 改變加在電機(jī)軸上的負(fù)載慣量,以實現(xiàn)與電機(jī)慣量的最佳匹配; ④ 改善傳動阻尼的需要,或安裝聯(lián)接的需要。 傳動中,對于起轉(zhuǎn)換運動形式作用的傳動機(jī)構(gòu),除滾珠絲杠副外,還有靜壓蝸桿一蝸母機(jī)構(gòu),預(yù)加載雙齒輪一齒條機(jī)構(gòu)等形式。 進(jìn)給傳動裝置 (1)滾珠絲桿副 ①工作原理和特點 滾珠絲杠螺母副由于在絲杠和螺母之間放入了滾珠,滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦,因而大大地減小了摩擦阻力,提高了傳動效率。 滾珠絲杠螺母副 進(jìn)給傳動裝置 與普通絲杠螺母副相比,滾珠絲杠螺母副其有以下優(yōu)點: 1) 傳動效率高,摩擦損失小。 2) 運動平穩(wěn)無爬行。由于摩擦阻力小,動、靜摩擦力之差極小,故運動平穩(wěn),不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。 3) 傳動精度高,反向時無空程。 4) 磨損小。因摩擦阻力小,磨損小,故精度保持性好,使用壽命長。 5) 運動其有可逆性。由于摩擦系數(shù)小,不會自鎖,因而不僅可以將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動,也可將直線運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動,即絲杠和螺母均可作主動件或從動件。 進(jìn)給傳動裝置 滾珠絲杠螺母副也有不足的地方,主要有: 1) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且絲杠和螺母等元件的加工精度和表面質(zhì)量要求高,故制造成本高。 2) 由于不能自鎖,特別是在用作垂直安裝的滾珠絲杠傳動,會因部件的自重而自動下降。當(dāng)向下驅(qū)動部件時,由于部件的自重和慣性,傳動切斷時,不能立即停止運動,必須增加制動裝臵。 進(jìn)給傳動裝置 ② 結(jié)構(gòu)類型 滾珠循環(huán)方式可分為兩種 :外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)。 外循環(huán)滾珠絲杠副 內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副 進(jìn)給傳動裝置 1) 外循環(huán) 滾珠在循環(huán)過程結(jié)束后,通過螺母外表面上的螺旋槽或插管
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