數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)培訓(xùn)課件(已修改)
2025-03-08 13:23 本頁面
【正文】 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 第五章 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 內(nèi)容提要 本章將討論數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動傳動機(jī)構(gòu)以及典型部件等的功能、實(shí)現(xiàn)方法和安裝調(diào)試方法。 第五章 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 一 、 概述 1。 定義 、 功用 、 組成 定義 主運(yùn)動系統(tǒng)：指驅(qū)動主軸運(yùn)動的系統(tǒng) 。 主軸：指帶動刀具和工件旋轉(zhuǎn) ， 產(chǎn)生切削運(yùn) 動且消耗功率最大的運(yùn)動軸 。 功用 ： 傳遞動力：傳遞切削加工所需要的動力 傳遞運(yùn)動：傳遞切削加工所需要的運(yùn)動 運(yùn)動控制：控制主運(yùn)動的大小方向開停 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) .組成： （ 1）動力源：電機(jī) （ 2）傳動系統(tǒng)：定比傳動機(jī)構(gòu)、變速裝置 （ 3）運(yùn)動控制裝置 :離合器、制動器等 （ 4）執(zhí)行件：主軸 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 動力功率高 由于日益增長的對高效率要求 ， 加之刀具材料和技術(shù)的進(jìn)步 ， 大多數(shù) NC機(jī)床均要求有足夠高的功率來滿足高速強(qiáng)力切削 。 一般 NC機(jī)床的主軸驅(qū)動功率在 ~250kw之間 。 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 1. 對主傳動系統(tǒng)要求 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 調(diào)速范圍寬 調(diào)速范圍：有恒扭矩 、 恒功率調(diào)速范圍之分 。 現(xiàn)在 ， 數(shù)控機(jī)床的主軸的調(diào)速范圍一般在： 100～ 10000， 且能無級調(diào)速 。 要求恒功率調(diào)速范圍盡可能大 ， 以便在盡可能低的速度下 ， 利用其全功率 。 變速范圍負(fù)載波動時 ， 速度應(yīng)穩(wěn)定 。 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) ? 控制功能的多樣化 ? 同步控制功能： NC車床車螺紋用； ? 主軸準(zhǔn)停功能：加工中心自動換刀 、 NC車床車 螺紋用； ? 恒線速切削功能： NC車床和 NC磨床在進(jìn)行端面加工時 ， 為了保證端面加工的粗糙度要求 ， 要求接觸點(diǎn)處的線速度為恒值； ? C軸控制功能：車削中心 。 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) ? 性能要求高 ? 電機(jī)過載能力強(qiáng) 。 要求有較長時間 (1~30min)和較大倍數(shù)的過載能力 ?在斷續(xù)負(fù)載下 ， 電機(jī)轉(zhuǎn)速波動要小 。 ? 速度響應(yīng)要快 ， 升降速時間要短 。 ? 電機(jī)溫升低 ， 振動和噪音小 。 ? 可靠性高 ， 壽命長 ， 維護(hù)容易 。 ? 體積小 ， 重量輕 ， 與機(jī)床聯(lián)接容易 。 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 2。主運(yùn)動變速系統(tǒng)的參數(shù) 運(yùn)動參數(shù) ：主運(yùn)動速度有關(guān)的參數(shù)：變速范圍、 轉(zhuǎn)速等。 動力參數(shù) ：電機(jī)功率、扭矩。 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) )(~min)/().(min)/()()(95 500 060 000消耗在傳動鏈上的功率主運(yùn)動的總效率主軸轉(zhuǎn)速切削扭矩切削速度切削力的切向分力切削功率???????????????????????????????rncmNMmvNpkwMnvpNzzc? 動力參數(shù) 主運(yùn)動的功率 N=Nc/? (kw) 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) ? 主運(yùn)動的調(diào)速范圍 主軸的調(diào)速范圍是指主軸變速能力： m i nm a xnnR n ?式中： m a xn 主軸最高輸出轉(zhuǎn)速 m i nn 主軸最低輸出轉(zhuǎn)速通常數(shù)控機(jī)床的都較普通機(jī)床要高， R n： 100~10000 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 二、主運(yùn)動的配置形式和驅(qū)動電機(jī) 根據(jù)數(shù)控機(jī)床的要求，主運(yùn)動系統(tǒng)的配置有以下四類 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 1) 普通電機(jī) — 機(jī)械變速系統(tǒng) — 主軸部件 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)： 能夠滿足各種切削運(yùn)動轉(zhuǎn)矩輸出的要求，但變速范圍不大，由于是有級變速使切削速度的選擇受到限制，而且該配置的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以現(xiàn)在僅有少數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床采用該配置，其它已很少采用。 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 2) 變頻器 — 交流電機(jī) — 1~2機(jī)械變速 — 主軸部件 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 這種配置的結(jié)構(gòu)簡單、安裝調(diào)試方便，且在傳動上能滿足轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的輸出要求，但其調(diào)速范圍及特性相對于交、直流主軸電機(jī)系統(tǒng)而言要差一些。 主要用于經(jīng)濟(jì)型或中低檔數(shù)控機(jī)床上。 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 3) 交、直主軸電機(jī) — 主軸部件 這種配置形式同上面一樣，但電機(jī)是性能更好交直流主軸電機(jī)，其變速范圍寬，最高轉(zhuǎn)速可達(dá) 8000 r/min，且控制功能豐富，可滿足中高檔數(shù)控機(jī)床的控制要求 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 4) 電主軸 電主軸又稱內(nèi)裝式主軸電機(jī)，即主軸與電機(jī)轉(zhuǎn)子合為一體，其優(yōu)點(diǎn)是主軸部件結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣量小，可提高啟動、停止的響應(yīng)特性，利于控制振動和噪聲。轉(zhuǎn)速高，目前最高可達(dá) 202300 r/min。 其缺點(diǎn)是電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動和熱量將直接影響到主軸，因此，主軸組件的整機(jī)平衡、溫度控制和冷卻是內(nèi)裝式電機(jī)主軸的關(guān)鍵問題 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 車床用電主軸 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 銑床用電主軸 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 三、主軸部件 1。概述 功用： 夾持工件或刀具實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動； 傳遞運(yùn)動及切削加工所需要的動力。 組成： 主軸、支承、傳動零件、裝夾刀具或工件的附件及輔助零部件。 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) 要求： 主軸的精度要高。包括運(yùn)動精度 (回轉(zhuǎn)精度、軸向
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