數(shù)控技術(shù)第7章數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)-展示頁
2025-01-07 01:54本頁面
【正文】 帶繞組的定子 2和位置檢測器（圖中未示出）三部分組成。熱調(diào)整套的內(nèi)孔與主軸外圓以一很小錐度配合，以便調(diào)整。向右的軸向力由熱調(diào)整套 擋圈 軸承 10的內(nèi)圈、球、外圈、擋圈 1軸承 13和 17的外圈、聯(lián)接盤 1螺釘 15傳到箱體上。前端的三個角接觸軸承中，前兩個軸承的大端向主軸前端，另一個軸承的大端向主軸后端，前支承可以同時承受徑向和軸向力。 數(shù)控車床主軸組件圖 ? 傳動件、軸承、擋圈等均采用先進的熱套工藝進行安裝和調(diào)整，主軸上無鍵槽和螺紋，既增強了主軸剛度，又最大限度地降低了主軸的不平衡量。 主軸組件結(jié)構(gòu) ? 機床主軸部件的結(jié)構(gòu)根據(jù)不同的機床有較大的差別。這種軸承徑向軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較大的動載荷，安裝與調(diào)整性能好。這種配置方式具有較好的高速性能，主軸最高轉(zhuǎn)速達 4000r／ min，但是軸承的承載能力小，因而適用于高速、輕載和精密的數(shù)控機床主軸。這種配置形式使主軸的綜合剛度得到大幅度提高，可以滿足強力切削的要求，所以目前各類數(shù)控機床的主軸普遍采用這種配置形式。但前支承結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，一般用于高速精密數(shù)控機床。 圖 (c)的推力軸承安裝在前支承兩側(cè)，會增加主軸的懸伸長度，對提高剛度不利。 (c)(d)均采用前端定位，推力軸承布置在前支承，軸向載荷由前支承承受。在主軸受熱伸長時，會改變支承的軸向、徑向間隙，影響加工精度。 （ b）前后兩端定位： 推力軸承布置在前、后支承的兩外側(cè)，軸向載荷分別由前后支承承受。 ② 軸承配置： （ a）后端定位： 推力軸承布置在后支承兩側(cè)，并承受雙向軸向載荷。 ? 滾動體采用氮化硅陶瓷球的原因： ① 質(zhì)量輕，相當于鋼球的 40%，因而離心力下降； ② 彈性模量高，為鋼球的 倍，因而主軸和軸承的剛度、臨界轉(zhuǎn)速提高。液體動靜壓軸承綜合了液體靜壓軸承和液體動壓軸承的優(yōu)點，但這種軸承必須根據(jù)具體機床專門進行設(shè)計，單獨生產(chǎn)，標準化程度低，維護保養(yǎng)也困難。 ? 可采用 磁浮軸承、液體動靜壓軸承、陶瓷球軸承三種形式。結(jié)構(gòu)和圖（ c）相似，特點是滾子被做成空心，故能進行有效潤滑和冷卻；此外，還能在承受沖擊載荷時產(chǎn)生微小變形，增加接觸面積，起到有效吸振和緩沖作用。軸承可以同時承受徑向載荷和軸向載荷，通常用作主軸的前支承。 （ c）雙列圓錐滾子軸承。球徑小、數(shù)量多，允許轉(zhuǎn)速高，軸向剛度較高，能承受雙向軸向載荷。對箱體孔、主軸頸的加工精度要求高，且只能承受徑向載荷。滾子與內(nèi)外圈線性接觸，承載能力大，剛性好。 電主軸內(nèi)置電動機的發(fā)熱與散熱 高速主軸單元的油 水冷卻系統(tǒng) 三、主軸組件 主軸組件包括主軸、主軸軸承、傳動零件等。 ? 電主軸制造商： 國外：德國 GMN公司；瑞士 FISCHER公司、 IBAG公司； 國內(nèi)：洛陽軸承研究所 ? 發(fā)熱問題的解決 熱源：內(nèi)置電動機的發(fā)熱和主軸軸承的發(fā)熱。 ? 轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、鼠籠、轉(zhuǎn)軸三部分組成。 ? 定子與轉(zhuǎn)子： 定子由具有高磁導(dǎo)率的優(yōu)質(zhì)矽鋼片疊壓而成，疊壓成型的定子內(nèi)腔帶有沖制嵌線槽。 ? 軸承 ：高速精密軸承。 ? 轉(zhuǎn)軸 ：成品轉(zhuǎn)軸的形位公差和尺寸精度要求都很高。電主軸為加裝電動機定子，必須開放一端。 優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)輕、慣性小、高轉(zhuǎn)速、高精度、高功率，高剛度，結(jié)構(gòu)緊湊。減少了噪聲和振動。 ? 通常采用 23級齒輪變速。電主軸的電動機轉(zhuǎn)子和主軸一體，無需任何傳動件，可以使主軸達到數(shù)萬轉(zhuǎn)、甚至十幾萬轉(zhuǎn)的高速。 ② 在經(jīng)濟型、普及型數(shù)控機床上，為了降低成本，可以采用 變頻器帶變頻電動機或普通交流電動機實現(xiàn)無級變速 的方式。 ④ 為實現(xiàn)對 C軸位置（主軸回轉(zhuǎn)角度）的控制，主軸還需要安裝 位置檢測裝置。 ②主軸轉(zhuǎn)速的 變換迅速可靠，調(diào)速范圍廣 ， 無級變速 ，使切削工作始終在最佳狀態(tài)下進行。不能達到高轉(zhuǎn)速。 ? 傳統(tǒng)機床主傳動系統(tǒng) ：從動力源（電動機）到執(zhí)行件（主軸、工作臺），中間需要經(jīng)過一系列的傳動機構(gòu)：皮帶輪、齒輪。 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng) 一、數(shù)控機床對主傳動系統(tǒng)的基本要求 機床主傳動系統(tǒng)功能 ? 主傳動系統(tǒng)是 實現(xiàn)機床主運動的傳動系統(tǒng)， 通過變速，使主軸獲得不 同的轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同的加工要求。第七章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) ? 與普通機床相比，數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)有以下特點： （ 1）由于采用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統(tǒng)，數(shù)控機床的 機械傳動結(jié)構(gòu)大為簡化，傳動鏈也大大縮短 ； （ 2）為適應(yīng)連續(xù)的自動化加工和提高加工生產(chǎn)率，數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)具有 較高的靜、動態(tài)剛度，以及較高的耐磨性，而且熱變形??； （ 3）為減小摩擦、消除傳動間隙和獲得更高的加工精度，更多地采用了高效傳動部件 ，如滾珠絲杠副和滾動導(dǎo)軌、消隙齒輪傳動副等； （ 4）為了改善勞動條件、減少輔助時間、改善操作性、提高勞動生產(chǎn)率，采用了 刀具自動夾緊裝置、刀庫與自動換刀裝置及自動排屑裝置等輔助裝置 。 167。在變速的同時，還要求傳遞一定的功率和足 夠的扭矩，滿足切削的需要。存在問題：轉(zhuǎn)動慣量大、振動和噪聲、摩擦磨損、傳動誤差等。 數(shù)控機床主傳動系統(tǒng) 的基本要求： ① 轉(zhuǎn)速高，功率大 ，能使數(shù)控機床進行大功率切削和高速切削，實現(xiàn)高效率加工。 ③ 為實現(xiàn)刀具的快速或自動裝卸，主軸上還必須 設(shè)有刀具自動裝卸、主軸定向停止和主軸孔內(nèi)的切屑清除裝置。 主傳動的無級變速方法 ： ① 采用 交流電動機驅(qū)動系統(tǒng) 實現(xiàn)無級變速傳動，在早期的數(shù)控機床或大型數(shù)控機床上，也有采用直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)的情況。 ③ 在高速加工機床上，廣泛使用主軸和電動機一體化的新穎功能部件 ——— 電主軸 。 二、主傳
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