數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)(2)-wenkub
2023-05-21 04:57:46 本頁(yè)面
【正文】 應(yīng)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。 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(dòng)的特點(diǎn)： (1)機(jī)械結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，傳動(dòng)慣量小，因而快速響應(yīng)性好，能實(shí)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）。 數(shù)控機(jī)床的主軸部件 ② 主軸的準(zhǔn)停裝臵。 主軸部件包括： 1 主軸軸承 2 刀具的自動(dòng)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(duì)角接觸球軸承（ a）。 數(shù)控機(jī)床主軸的變速形式 常用同步帶輪結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床主軸的變速形式 RPP同步帶 梯形齒同步帶 圓弧齒同步帶 梯形齒雙面同步帶 交錯(cuò)雙面齒同步帶 圓弧齒雙面同步帶 常用同步帶結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床主軸的變速形式 (3)由伺服電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng) 這種主傳動(dòng)方式大大簡(jiǎn)化了主軸箱 體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部 件的剛度，但主軸輸出扭矩小，電動(dòng)機(jī) 發(fā)熱對(duì)主軸的精度影響較大，主要用于 高速輕載的中小型機(jī)床。 ⑤ 維修保養(yǎng)方便，不需要潤(rùn)滑。 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和要求 ⑤ 高效率、無(wú)間隙、低摩擦傳動(dòng) ⑥ 高精度保持性 ⑦ 高可靠性 ⑧ 簡(jiǎn)化傳動(dòng)鏈 ⑨ 先進(jìn)刀具 ⑩ 滿足人機(jī)工程學(xué)的要求 便于操作的機(jī)床結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和要求 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床比較，具有下列特點(diǎn)： (1)所選用電機(jī)的區(qū)別 普通的交流異步電機(jī)或傳統(tǒng)的直流調(diào)速電機(jī)已逐步被新型的交流伺服電機(jī)和直流伺服電機(jī)所代替。 3 實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、定位的裝臵和附件； 4 實(shí)現(xiàn)某些部件動(dòng)作和輔助功能的系統(tǒng)和裝臵，如液壓、氣壓、潤(rùn)滑、冷卻等系統(tǒng)和排屑、防護(hù)等裝臵； 5 刀庫(kù)、刀架和自動(dòng)換刀裝臵（ ATC）； 6 自動(dòng)托盤交換裝臵（ APC）； 7 特殊功能裝臵，如刀具破損監(jiān)控、精度檢測(cè)和監(jiān)控裝臵等； 8 為完成自動(dòng)化控制功能的各種反饋信號(hào)裝臵及元件。 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)除機(jī)床基礎(chǔ)件，由以下幾部分組成 機(jī)床基礎(chǔ)件通常是指 : 床身 底座 立柱 橫梁 滑座 工作臺(tái) 1主軸頭 2刀庫(kù) 3立柱 4立柱底座 5工作臺(tái) 6工作臺(tái)底座 立式數(shù)控銑床 移動(dòng)立柱臥式加工中心 立式數(shù)控銑床 數(shù)控機(jī)床 數(shù)控車床的主要內(nèi)部結(jié)構(gòu) 影響數(shù)控機(jī)床對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)變革的最基本功能和性能主要有以下幾個(gè)方面： 1. 自動(dòng)化 2. 大功率和高精度 3. 高速度 4. 工藝復(fù)合化和功能集成化 5. 高可靠性 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和要求 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和要求 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)具有不同于普通機(jī)床特點(diǎn)和要求，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： ① 高的靜、動(dòng)剛度 提高剛度的措施有： 載以減小有關(guān)零部件的靜力變形 I. 通過(guò)在支承件內(nèi)腔或表面填加阻尼材料等來(lái)改善阻尼特性，以增大動(dòng)剛度 條結(jié)構(gòu) 部分的剛度 度和承載能力 ② 高靈敏度 ③ 高抗振性 ? 改善動(dòng)態(tài)特性的措施是：提高系統(tǒng)的靜剛度、增加阻尼（例如，采用三支承主軸，后支承就有利于消振）以及調(diào)整構(gòu)件的質(zhì)量和自振動(dòng)頻率，對(duì)高速回轉(zhuǎn)部件或零件進(jìn)行動(dòng)平衡等。 (2)變速范圍大 (3)轉(zhuǎn)速高，功率大 (4)主軸速度的變換迅速可靠 1 0 0m inm a x ?? nnR n主軸脈沖編碼器 同步齒形帶 主軸電機(jī) 主軸 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)主要有以下三種配臵方式： （ 1）帶有變速齒輪的主傳動(dòng)（如圖 a） （ 2）通過(guò)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)（如圖 b） （ 3）由伺服電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)（如圖 c） 數(shù)控機(jī)床主軸的變速形式 數(shù)控機(jī)床主軸的變速形式 (1)帶有變速齒輪的主傳動(dòng) 通過(guò)少數(shù)幾對(duì)齒輪變速，使之成為分段無(wú)級(jí)變速，確保低速時(shí)有足夠的扭矩，以滿足主軸輸出扭矩特性的要求。 同步帶傳動(dòng)也有許多不足之處，如其安裝時(shí)中心距要求嚴(yán)格，帶與帶輪制造工藝較復(fù)雜，成本高。 數(shù)控機(jī)床主軸的變速形式 這種主傳動(dòng)所采用的電動(dòng)機(jī)一般為直流主軸電機(jī)，在低于特定轉(zhuǎn)速時(shí)為恒扭矩輸出，高于特定轉(zhuǎn)速時(shí)為恒功率輸出。 ② 前軸承采用高精度角接觸球軸承（ b）。 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(dòng)作。 (2)通過(guò)采用交流變頻調(diào)速或磁場(chǎng)矢量控制的交流主軸驅(qū)動(dòng)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。 主要采取的 措施 ： 1)采用貼塑導(dǎo)軌 、 靜壓導(dǎo)軌 、 滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠螺母副等低摩擦的 傳動(dòng)副 ， 減小運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦力； 2)減小傳動(dòng)系統(tǒng)折算到驅(qū)動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ， 提高工作臺(tái)跟蹤指令的 快速反應(yīng)能力 。 對(duì)其進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)械裝臵提出了如下要求： (1)傳動(dòng)精度與定位精度高 (2)傳動(dòng)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(dòng)間隙 (7)速度的穩(wěn)定性好 機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給傳動(dòng)裝置 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)裝臵有兩種組成方案 1伺服電動(dòng)機(jī) 2滾珠絲桿副 3工作臺(tái) 4減速器 進(jìn)給傳動(dòng)裝置 方案 a采用負(fù)載能力強(qiáng)的伺服電動(dòng)機(jī)，直接通過(guò)絲杠帶動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)給，傳動(dòng)鏈短，剛度大，傳動(dòng)精度高，是現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)的主要組成形式。 滾珠絲杠螺母副 進(jìn)給傳動(dòng)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(diǎn)： 1
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