【文章內(nèi)容簡介】 電磁離合器 50 例： TND360型數(shù)控車床 作用： 慢速對刀和 手動調(diào)整機床 51 ? 電磁離合器變速 電磁離合器能簡化變速機構(gòu)，便于實現(xiàn)自動化操作，它是通過安裝在傳動軸上的離合器的吸合和分離的不同組合來改變齒輪的傳動路線， 實現(xiàn)主軸變速的。 52 電磁離合器種類： 摩擦片式 牙嵌式兩種 ? 無滑環(huán)摩擦片式電磁離合器 特點： 可在運轉(zhuǎn)中變速、具有過載保護功能，但尺寸大、摩擦發(fā)熱大。 53 ? 牙嵌式電磁離合器 特點： 傳遞扭矩大、尺寸小，傳動比準(zhǔn)確，可用于內(nèi)聯(lián)系傳動鏈中。 54 2)．帶有定比傳動的主傳動系統(tǒng) 主軸電動機經(jīng)過定比傳動傳遞給主軸。 定比傳動多 采用帶（同步齒形帶和三角帶）傳動 ，也有采用齒輪傳動的。 適用于高速、低轉(zhuǎn)距特性的主軸 ，電動機本身的調(diào)速就能夠滿足要求，且?guī)鲃悠椒€(wěn)， 可 避免 齒輪傳動時引起的 振動與噪聲 。 這種傳動主要應(yīng)用在 轉(zhuǎn)速高、變速范圍不大 的 數(shù)控車床和中、小型加工中心。 55 多楔帶： 兼有 v帶和平帶的優(yōu)點 ， 既有平帶柔軟 、強韌的特點 ， 又有 v帶緊湊 、 高效等優(yōu)點 。 56 同步帶 是 利用 帶齒 與 帶輪 的嚙合同步傳動力 的一種新型傳動帶。 不僅具有帶傳動的特點，適用于大中心距傳遞， 而且又 具有齒輪傳動和鏈傳動的特點 ， 能夠 保證準(zhǔn)確的傳動比 。 57 用兩個電動機分別驅(qū)動的主傳動系統(tǒng) ? 高速時電動機通過帶傳動使主軸旋轉(zhuǎn)，傳動平穩(wěn)。 ? 低速時，另一個電動機通過二級齒輪降速，擴大變速范圍，使恒功率區(qū)增大， 克服了低速時轉(zhuǎn)距不夠且電動機功率不能充分利用的缺陷，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。 58 59 3)．調(diào)速電機直接驅(qū)動主軸傳動 數(shù)控機床 采用 直流或交流主軸伺服電動機 直接驅(qū)動主軸實現(xiàn)無級變速 。 電動機與主軸通過聯(lián)軸器連接。 交流主軸電動機及交流變頻驅(qū)動裝置（籠型感應(yīng)交流電動機配置矢量變換變頻調(diào)速系統(tǒng)），由于沒有電刷不產(chǎn)生火花，所以使用壽命長，且性能已達(dá)到直流驅(qū)動系統(tǒng)的水平，甚至在噪聲方面還有所降低。因此，目前應(yīng)用較為廣泛。 60 精密聯(lián)軸器連接： 結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高，但主軸的轉(zhuǎn)速和扭矩與電機完全一致，低速性能的改善是其廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。 61 4)、 電主軸 主軸與電機制成一體， 電動機轉(zhuǎn)子軸即為機床主軸 。 電主軸組成： 空心軸轉(zhuǎn)子、帶繞組的定子、 速度檢測元件。 62 優(yōu)點： 主軸部件結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣量小，可提高啟動、停止響應(yīng)特性，利于控制振動和噪聲。大大簡化了主運動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了所謂 “零傳動 ”，使傳動精度大大提高，在高速數(shù)控機床大量采用。 缺點 :電機運轉(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 平衡 、溫度控制和 冷卻是內(nèi)裝式主軸電機的關(guān)鍵問題。 63 機床主軸的幾種結(jié)構(gòu)形式 機床主軸的端部一般用于安裝刀具、夾持工件或夾具。在結(jié)構(gòu)上，應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、安裝可靠、連接牢固、裝卸方便，并能傳遞足夠的扭矩。目前，主軸端部的結(jié)構(gòu)形狀都已標(biāo)準(zhǔn)化。 64 機床主軸的幾種結(jié)構(gòu)形式 （ a）數(shù)控車床主軸端部 （ b）銑、鏜類機床主軸端部 （ c）外圓磨床砂輪主軸端部 （ d）內(nèi)圓磨床砂輪主軸端部 （ e）鉆床與普通鏜床錘桿端部 （ f）數(shù)控鏜床主軸端部 65 當(dāng)主軸停止時，控制其停于固定位置（定位于圓周上特定角度）稱為“ 主軸準(zhǔn)停 ” 、 “ 主軸定位 ” 、 “ 主軸定向 ” 準(zhǔn)停指令： M19或 M06 ? 主軸定向的用途 ? 加工中心自動換刀 ? 精鏜后退刀 ? 背鏜 ? 車床上工件定位 167。 主軸典型控制功能 1. 主軸準(zhǔn)停裝置 66 在自動換刀的 數(shù)控加工中心 上，由于刀具裝在主軸上， 切削時切削轉(zhuǎn)矩不可能僅靠錐孔的摩擦力來傳遞， 通常是通過刀桿的端面鍵來傳遞的 ，因此在主軸前端設(shè)置一個端面鍵，當(dāng)?shù)毒哐b入主軸時， 刀柄上的鍵槽必須與端面鍵對準(zhǔn) ，才能順利換刀； 這就要求主軸具有準(zhǔn)確定位于圓周上特定角度的功能。 1）、為什么加工中心要有主軸準(zhǔn)停？ 主軸準(zhǔn)停是實現(xiàn) ATC (Auto tool changing)過程的重要環(huán)節(jié) 67 2）加工精密坐標(biāo)孔 在加工精密的坐標(biāo)孔時，由于每次都能在主軸的固定圓周位臵換刀，故能保證刀尖與主軸相對位臵的一致性，從而減少被加工孔的尺寸分散度 （提高刀具重復(fù)定位精度）， 這是主軸定向準(zhǔn)停裝臵帶來的好處之一。 68 3）、精鏜孔后退刀 (Fine boring) 當(dāng)加工階梯孔或精鏜孔后退刀時，為防止刀具與小階梯孔碰撞或拉毛已精加工的孔表面，必須先讓刀，再退刀。 采用主軸準(zhǔn)?？刂?，使刀尖停在一個固定位置（ X軸或 Y軸上），以便主軸偏移一定尺寸后，使刀尖離開工件表面進行退刀。 69 4）、背鏜 （ Counterboring） 通過小孔鏜大孔，主軸準(zhǔn)停控制，使刀尖停在一個固定位置（ X軸或 Y軸上），以便主軸偏移一定尺寸后，使刀尖能通過前壁小孔進入箱體內(nèi)對大孔進行鏜削。 70 5)、車床上工件定位 當(dāng)在車削中心上加工工件規(guī)定部位上的 槽、孔或要求主軸定向停止后以便裝卸、檢測工件時，必須具有主軸定向停止或 C 軸功能，即通過位置控制使主軸在不同角度上定位。 71 ? 主軸準(zhǔn)?？刂频膶崿F(xiàn)方式 ?機械式準(zhǔn)停裝置： 1無觸點開關(guān) 2感應(yīng)塊 3凸輪定位盤（主軸） 4定位液壓缸 5定向滾輪 6定位活塞 M19→ 主軸減速 → 無觸點開關(guān)發(fā)信號 → 主電機停轉(zhuǎn)，慣性空轉(zhuǎn) → 延時繼電器延時 ～ → 活塞在電磁閥作用下，將滾輪推入 V型槽，同時行程開關(guān)LS2發(fā)出應(yīng)答信號 → 準(zhǔn)停結(jié)束 → 可以進行換刀等動作。 72 ?電氣式準(zhǔn)停裝置： 1主軸 2同步帶 3主軸電動機 4永久磁鐵 5磁傳感器 ?磁力傳感器準(zhǔn)停裝置 1）利用磁力傳感器檢產(chǎn)生準(zhǔn)停信號。 2）利用主軸上光電脈沖產(chǎn)生準(zhǔn)停信號。 73 ? 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動或停止時，接收到數(shù)控裝置發(fā)來的準(zhǔn)停開關(guān)信號量 → 主軸立即減速或加速至某一準(zhǔn)停速度。 ? 主軸到達(dá)準(zhǔn)停速度且準(zhǔn)停位置到達(dá)時 (即磁發(fā)體與磁傳感器對準(zhǔn) ) → 主軸立即減速至某一爬行速度。 ? 然后當(dāng)磁傳感器信號出現(xiàn)時，主軸驅(qū)動立即進入磁傳感器作為反饋元件的位置閉環(huán)控制 → 目標(biāo)位置為準(zhǔn)停位置。 ? 準(zhǔn)停完成后，主軸驅(qū)動裝置輸出準(zhǔn)停完成信號給數(shù)控裝置 →從而可進行自動換刀 (ATC)或其他動作。 磁傳感器準(zhǔn)停步驟為： 74 ? 編碼器準(zhǔn)停 裝置 （ Electronic orientation） 利用裝在主軸上的編碼器作為檢測元件，通過它們輸出的反饋信號，使主軸準(zhǔn)確地停在規(guī)定的位置上。 75 76 例 M03 S1000 //主軸以 1000r／ min正轉(zhuǎn) M19 //主軸準(zhǔn)停于缺省位臵 M19 S100 //主軸準(zhǔn)停轉(zhuǎn)至 100176。 處 S1000 //主軸再次以 1000r／ min正轉(zhuǎn) M19 S200 //主軸準(zhǔn)停至 200176。 處 77 2. C軸控制與同步速度控制 對應(yīng) Z軸的回轉(zhuǎn)軸（即繞主軸回轉(zhuǎn)）為 C軸。 車削中心的主傳動系統(tǒng)與數(shù)控車床基本相同，只是增加了控制主軸回轉(zhuǎn)角度的 C 軸坐標(biāo)功能、 以實現(xiàn) 主軸定向停車和圓周進給 ，并在數(shù)控裝臵控制下實現(xiàn) C軸與進給軸（ Z軸或 X軸）聯(lián)動進行插補控制， 可以實現(xiàn) 任意曲線的加工 。 如：實現(xiàn)圓柱面上或端面上任意部位的鉆削、銑削、攻絲及非圓柱或圓錐的異形回轉(zhuǎn)表面等加工。 ?C軸控制與同步速度控制的功能： 78 a）在圓柱面或端面上銑槽 b) 在圓柱面上銑螺旋槽 c） 在端面上銑螺旋槽 d) 銑直線或平面 加工這些表面需要哪些軸運動？聯(lián)動？ 79 ?由進給伺服電機 控制主軸的回轉(zhuǎn)位臵（轉(zhuǎn)角）； ?由主軸電機實現(xiàn)，此時主軸的位臵（角度 )由裝于主軸上（不是主軸電機）上的高分辨率編碼器檢測，主軸作為進給伺服軸工作 。 ?C軸的控制方式： 80 ? C