數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-01-19 01:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 臺(tái)的布局 為了提高數(shù)控機(jī)床的加工效率，在加工中心上經(jīng)常采用雙交換工作臺(tái)，進(jìn)行工件的自動(dòng)交換，以進(jìn)一步縮短輔助加工時(shí)間，提高機(jī)床效率。 圖 24a是移動(dòng)式雙交換工作臺(tái)布局圖，用于工作臺(tái)移動(dòng)式加工中心。對(duì)于圖示的初始狀態(tài)，其工作過(guò)程是：首先在 Ⅱ 工位工作臺(tái)上裝上工件，交換開(kāi)始后， X軸自動(dòng)運(yùn)動(dòng)到 Ⅰ 工位的位置，并松開(kāi)工作臺(tái)夾緊機(jī)構(gòu)；交換機(jī)構(gòu)通過(guò)液壓缸或輔助電動(dòng)機(jī)將機(jī)床上的工作臺(tái)拉到 Ⅰ 工位上； X軸再自動(dòng)運(yùn)動(dòng)到 Ⅱ 工位的位置，交換機(jī)構(gòu)將裝有工件的 Ⅱ 工位工作臺(tái)送到機(jī)床上，并夾緊。在機(jī)床進(jìn)行工件加工的同時(shí)，操作者可以在 Ⅰ 工位裝卸工件，準(zhǔn)備第二次交換。這樣就使得工件的裝卸和機(jī)床加工可以同時(shí)進(jìn)行，節(jié)省了加工輔助時(shí)間，提高了機(jī)床的效率。圖 24所示的是兩種常見(jiàn)的雙交換工作臺(tái)布局形式數(shù)控機(jī)床交換工作臺(tái)的布局 圖 24b 是回轉(zhuǎn)式雙交換工作臺(tái)布局圖，用于立柱移動(dòng)式加工中心。其工作過(guò)程是：首先在 Ⅱ 工位（裝卸工位）工作臺(tái)上裝上工件，交換開(kāi)始后， Ⅰ 工位（加工工位）的工作臺(tái)夾緊機(jī)構(gòu)自動(dòng)松開(kāi)；交換回轉(zhuǎn)臺(tái)抬起，進(jìn)行 180 186?；剞D(zhuǎn)，將 Ⅱ 工位上工作臺(tái)轉(zhuǎn)到 Ⅰ 工位的位置，并夾緊。在機(jī)床進(jìn)行工件加工的同時(shí)，操作者可以在 Ⅰ 工位裝卸工件，準(zhǔn)備第二次交換。 回轉(zhuǎn)式雙交換工作臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是交換速度快，定位精度高；對(duì)冷卻、切屑的防護(hù)容易；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，占地面積大。數(shù)控機(jī)床交換工作臺(tái)的布局 此外，還有一種通過(guò)雙工作區(qū)，進(jìn)行工件交換的布局形式（如圖 25所示），多用于長(zhǎng)床身（ X軸行程在 1500mm以上），且 X、 Y、 Z三軸都是立柱移動(dòng)式的加工中心上。它的基本結(jié)構(gòu)和立柱移動(dòng)式機(jī)床完全相同，區(qū)別僅在于利用中間防護(hù)，使機(jī)床原工作臺(tái)分成了兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的操作區(qū)域。其工作過(guò)程是：立柱首先運(yùn)動(dòng)到 Ⅰ 區(qū)，對(duì)安裝在該區(qū)的零件進(jìn)行正常加工；與此同時(shí)，操作者可以在 Ⅱ 區(qū)裝卸工件。在 Ⅰ 區(qū)的零件加工完成后，通過(guò) X軸的快速移動(dòng)，將立柱運(yùn)動(dòng)到 Ⅱ 區(qū)，進(jìn)行 Ⅱ 區(qū)零件的加工；操作者可以在 Ⅰ 區(qū)裝卸工件，如此循環(huán)。機(jī)床通過(guò)電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的互鎖，對(duì)于加工區(qū)的防護(hù)門也需要通過(guò)機(jī)電聯(lián)鎖裝置予以封閉，確保機(jī)床的安全性、可靠性。 圖 25 雙工作區(qū)交換的布局圖圖 25 雙工作區(qū)交換的布局圖高速加工數(shù)控機(jī)床的特殊布局高速加工數(shù)控機(jī)床的特殊布局圖虛擬軸機(jī)床三、數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)| 主傳動(dòng)的基本要求和變速方式| 主軸的聯(lián)接形式 | 主軸部件的支承| 主軸部件的結(jié)構(gòu) 主傳動(dòng)的基本要求和變速方式 數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床一樣，主傳動(dòng)系統(tǒng)也必須通過(guò)變速，才能使主軸獲得不同的傳遞，以適應(yīng)不同的加工要求，并且，在變速的同時(shí)，還要求傳遞一定的功率和 足夠的轉(zhuǎn)矩，滿足切削的需要。 | 數(shù)控機(jī)床作為高度自動(dòng)化的設(shè)備，它對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求有以下幾點(diǎn)： 1)為了達(dá)到最佳的切削效果，一般都應(yīng)在最佳的切削條件下工作，因此，主軸一般都要求能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。 2)要求機(jī)床主軸系統(tǒng)必須具有足夠高的轉(zhuǎn)速和足夠大的功率，以適應(yīng)高效、高速的加工需要。主傳動(dòng)的基本要求和變速方式 3)為了降低噪聲、減輕發(fā)熱、減少振動(dòng)，主傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少傳動(dòng)件。 4)在加工中心上，還必須具有安裝道具和刀具交換所需要的自動(dòng)夾緊裝置，以及主軸定向準(zhǔn)停裝置，以保證刀具和主軸、刀庫(kù)、機(jī)械手的正確嚙合。 5)為了擴(kuò)大機(jī)床的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì) C軸的控制，主軸還需安裝位置檢測(cè)裝置，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸位置的控制。 數(shù)控機(jī)床的變速是按照控制指令自動(dòng)進(jìn)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的再求。故大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)主要有以下三種配置方式。 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)要求較大的調(diào)速范圍，以保證加工時(shí)能選用合理的切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。主傳動(dòng)的基本要求和變速方式這種配置方式大、中型數(shù)控機(jī)床采用較多。它通過(guò)少數(shù)幾對(duì)齒輪降速，使之成為分段無(wú)級(jí)變速，確保低速時(shí)的扭矩，以滿足主軸輸出扭矩特性的要求。但有一部分小型數(shù)控機(jī)床也采用這種傳動(dòng)方式，以獲得強(qiáng)力切削時(shí)所需要的扭矩?；讫X輪的移位大都采用液壓撥叉或直接由液壓缸帶動(dòng)齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。（ 1）帶有變速齒輪的主傳動(dòng)（如圖）主要應(yīng)用在小型數(shù)控機(jī)床上，可以避免齒輪傳動(dòng)時(shí)引起的振動(dòng)和噪聲，但它只能適用于低扭矩特性要求的主軸。（ 2）通過(guò)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)（如圖）同步帶的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)如圖所示。帶的工作面及帶輪外圓上均制成齒形，通過(guò)帶輪與輪齒相嵌合，作無(wú)滑動(dòng)的嚙合傳動(dòng)。帶內(nèi)采用了承載后無(wú)彈性伸長(zhǎng)的材料作強(qiáng)力層，以保持帶的節(jié)距不變，使主、從動(dòng)帶輪可作無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的同步傳動(dòng)。同步帶傳動(dòng)是一種綜合了帶、鏈傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)的新型傳動(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
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