機(jī)械結(jié)構(gòu)ppt課件-展示頁
2025-01-23 21:26本頁面
【正文】 的“零傳動”，因而使傳動精度大大提高，由于它具有上述特點(diǎn)，在高速數(shù)控機(jī)床大量采用。 ? 它不僅可以使轉(zhuǎn)速提高，若在其內(nèi)應(yīng)用較先進(jìn)的軸承（如陶瓷軸承、磁懸浮軸承等）而且可使主軸部件結(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?？招妮S轉(zhuǎn)子，它既是電機(jī)的轉(zhuǎn)子，也是主軸，中間是空心的，用于裝夾刀具或工件；帶繞組的定子，它和其他電機(jī)相似。 ? 優(yōu)點(diǎn)是能夠滿足各種切削運(yùn)動的轉(zhuǎn)矩輸出，且具有大范圍的速度變化能力； ? 具有結(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； ? 調(diào)速范圍及動力特性相對于交、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 。 ? NC車床車螺紋時(shí)要求有同步控制功能； ? 加工中心為了能進(jìn)行自動換刀需要主軸準(zhǔn)停功能； ? NC車床和 NC磨床在進(jìn)行端面加工時(shí)，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，需要恒線速切削功能； ? 還有些 NC機(jī)床有 C軸控制功能 性能要求高 對主軸電機(jī)的性能要求如下： ? 電機(jī)抗過載能力強(qiáng)，要求有較長時(shí)間 (1～ 30min)和較大倍數(shù)的抗過載能力； ? 在斷續(xù)負(fù)載下，電機(jī)轉(zhuǎn)速波動要??； ? 速度響應(yīng)要快，升降速時(shí)間要短； ? 電機(jī)溫升低，振動和噪音??； ? 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 普通電機(jī) — 機(jī)械變速系統(tǒng) — 主軸部件配置方式 該配置方式是一種傳統(tǒng)的配置方式，它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，其他已很少采用。因?yàn)榧庸ひ恍╇y加工材料所需求的轉(zhuǎn)速范圍相差很大，例如，鈦需要低速加工，而鋁合金材料卻需要高速加工，而采用齒輪變速箱擴(kuò)大變速范圍的方法已不能滿足要求。調(diào)速范圍是指最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比，即 Rn=nmax/nmin ? 控制功能多樣化 ? 性能要求高 主傳動功率 ? 機(jī)床主傳動的功率 N可根據(jù)切削功率 Nc與主運(yùn)動傳動鏈的總效率 η 由下式來確定 N=Nc/η ? 數(shù)控機(jī)床的加工范圍一般都比較大，切削功率可以根據(jù)有代表性的加工情況，由其主切削力 Pz按下式來確定 調(diào)速范圍寬 ? 在主運(yùn)動系統(tǒng)中調(diào)速范圍有恒扭矩、恒功率調(diào)速范圍之分，如圖所示，在基本轉(zhuǎn)速 (額定轉(zhuǎn)速 nc )以下是 恒轉(zhuǎn)速調(diào)速 范圍 ，通過調(diào)整電樞電壓來實(shí)現(xiàn)，在 nc以上是 恒功率調(diào)速 ，通過調(diào)磁調(diào)速。 數(shù)控機(jī)床對主運(yùn)動系統(tǒng)的要求 ? 動力功率高 由于對高效率的要求日益增長，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。 ? 主傳動系統(tǒng)的作用 ： ① 傳遞動力，傳遞切削加工所需要的動力 ② 傳遞運(yùn)動，傳遞切削加工所需要的運(yùn)動； ③ 運(yùn)動控制，控制主運(yùn)動運(yùn)行速度的大小、方向和起停。第一章 復(fù)習(xí)與思考題 11．名詞解釋： 數(shù)字控制、數(shù)控機(jī)床、點(diǎn)位控制系統(tǒng)、輪廓控制系統(tǒng)、開環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng) 12. NC機(jī)床由哪兒部分組成，試用框圖 表示各部分之間的關(guān)系，并簡述各部分的基本功能。 13．試從控制精度、系統(tǒng)穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性三方面，比較開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)劣？ 14．從 NC系統(tǒng)、聯(lián)動軸數(shù)、伺服系統(tǒng)、機(jī)床來看， NC機(jī)床各分為幾類，它們各用于什么場合？ 15． NC機(jī)床適用于加工哪些類型零件，不適用于哪些類型的零件，為什么？ 第二章 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械 結(jié)構(gòu) 第二章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) ?對數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求 ?數(shù)控機(jī)床的主傳動及主軸部件 ?數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動及傳動機(jī)構(gòu) ?自動換刀裝置 ?其它輔助裝置 第一節(jié) 對數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求 ?提高機(jī)床的動、靜剛度 ?減少機(jī)床的熱變形 ?減少運(yùn)動副的摩擦，提高傳動精度 ?提高機(jī)床的壽命和精度保持性 ?自動化的機(jī)構(gòu)，宜人的操作性 ?安全防護(hù)和宜人的造型 第一節(jié) 對數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求 一 . 提高機(jī)床的靜、動剛度 ?合理選擇支承件的結(jié)構(gòu)形式 ?合理的結(jié)構(gòu)布局 ?采用補(bǔ)償變形的措施 ?合理選用構(gòu)件的材料 第一節(jié) 對數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求 二 .減少機(jī)床熱變形的措施 ? 減少機(jī)內(nèi)發(fā)熱 ? 改善散熱和隔熱條件 ? 合理設(shè)計(jì)機(jī)床的結(jié)構(gòu)與布局 ? 進(jìn)行熱變形補(bǔ)償 第一節(jié) 對數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求 三 . 減少運(yùn)動副的摩擦 ? 采用滾動導(dǎo)軌或靜壓導(dǎo)軌 ? 采用貼塑滑動導(dǎo)軌 ? 用滾珠絲杠代替滑動絲杠 ? 采用無間隙滾珠絲杠傳動和無間隙齒輪傳動以提高傳動精度 第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的主傳動系統(tǒng) ? 數(shù)控機(jī)床的主傳動系統(tǒng)概述 主運(yùn)動系統(tǒng)是指驅(qū)動主軸運(yùn)動的系統(tǒng)，主軸是數(shù)控機(jī)床上帶動刀具和工件旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生切削運(yùn)動的運(yùn)動軸，它往往是數(shù)控機(jī)床上單軸功率消耗最大的運(yùn)動軸。 與進(jìn)給伺服系統(tǒng)相比，它具有轉(zhuǎn)速高、傳遞的功率大等特點(diǎn)，是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵部件之一，對它的運(yùn)動精度、剛度、噪聲、溫升、熱變形都有較高的要求 。一般 NC機(jī)床的主軸驅(qū)動功率在 ～ 250kW之間 ? 調(diào)速范圍寬 除了功率方面的要求外，還應(yīng)使主軸轉(zhuǎn)速具有足夠大的調(diào)整范圍。而且現(xiàn)在恒功率調(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 (在低速時(shí)往往由于電流的限制，只能進(jìn)行恒扭矩調(diào)速。 調(diào)速范圍寬 ? 主運(yùn)動為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)床，主軸轉(zhuǎn)速 n(r/min)由切削速度 v(m/min)和工件或刀具的直徑 d(mm)來確定 ? 對于數(shù)控機(jī)床，為了適應(yīng)切削速度和工件（或刀具）直徑的變化，主軸的最低和最高轉(zhuǎn)速可根據(jù)下式確定 數(shù)控機(jī)床的主傳動變速方式 ? 無級變速 ? 分段無級變速 ? 內(nèi)置電動機(jī)主軸變速（電主軸） ? 有級變速（機(jī)械變速） 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床均采用交流主軸電機(jī)及交流變頻驅(qū)動裝置，下圖為主軸輸出特性曲線 主軸轉(zhuǎn)速（r /mi n)轉(zhuǎn)矩（)功率（kw)連續(xù)）（極限）主軸輸出特性曲線 轉(zhuǎn)速功率特性主軸轉(zhuǎn)速（r/min)轉(zhuǎn)矩（)（極限
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