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数控机床的主运动机械部件
浏览: 发布日期:2018-12-18
数控机床(属性:自动化机床)的主传动运动是指生产(Produce)切屑的传动运动,例如,数控车床上主轴带动工件的旋转运动,立式加工中心上主轴带动铣刀、镗刀和砂轮等的旋转运动。数控机床的主传动运动是通过主传动电机拖动的。 

  一、主传动运动的变速系统(system)
目前,数控机床的主传动电机已经基本不再使用普通交流异步电机和传统的直流调速电机,他们与逐步被新兴的交流变频(frequency conversion)调速伺服电机和直流伺服调速电机代替。数控机床的主运动要求有较大的调速范围(fàn wéi),以保证加工时能选用合理的切屑用量,从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。为了适应各种工件和各种工件材料的要求,多恭喜自动换刀的数控机床和加工中心主运动的调速范围应进一步扩大。数控机床的变速时按照控制指令自动进行的,因此变速机构必须适应自动操作的要求。 由于直流和交流变速主轴电机的调速系统日趋完善,不仅能方便地实现宽范围的无级变速,而且减少了中间传递环节和提高了变速控制的可靠性,因此在数控机床的主传动系统中更能显示出它的优越性。为了确保低速时的扭矩,有的数控机床在交流和直流电机无级变速的基础上配以齿轮(Gear)变速。由于主运动采用了无级变速,在大型数控车床上测斜端面时就可实现恒速切屑控制,以便进一步提高生产效率和表面质量。数控机床主传动主要有三种配置方式。 
带有变速齿轮(Gear)的主传动 
这是大、种型数控机床采用较多的一种方式。通过少数几对齿轮(Gear)减速,扩大了输出扭矩,以满足主轴对输出扭矩特性的要求。一部分小型数控机床业采用此种传动方式,以获得强力切屑时所需要的扭矩。滑移齿轮的移位大都采用液压(hydraulic)拨叉或直接由液压油缸带动齿轮实现。 
通过皮带传动的主传动 
这主要应用在小型数控机床(属性:自动化机床)上,可以避免齿轮传动是引起的振动(vibration)与噪声。烟店轴承润滑对于轴承具有很重要的意义,轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力,还能起到散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀的作用。但它只能使用(use)与要求的扭矩特性的主轴。 
由调速马达直接驱动的主传动 
这种主传动方式大大简化了主轴箱体(BOX)与主轴的结构,有效地提高了主轴部件的刚度。但主轴输出扭矩小,电机发热对主轴的精度影响较大。

  二、数控机床(属性:自动化机床)主轴部件(assembly unit)
数控机床主轴部件的精度、刚度和热变形对加工质量有直接影响。由于加工过程中不对数控机床进行人工调整,因此这些影响就更为严重。目前数控机床的主轴厂主要有三种型式。 
前后支撑采用不同轴承 
前支撑采用双列短圆柱滚子轴承和60°角接触双列向心推力球轴承组合,后支撑采用成对向心推力球轴承。临清森信轴承制造有限公司轴承常用的润滑方式有油润滑和脂润滑。此外也有用固体润滑剂润滑的。选用哪种润滑方式,取决于轴承的转速。一般用轴承的dn值表示轴承的速度大小。此配置形式使主轴的综合刚度大幅度提高,可以满足强力切屑的要求,因此普遍应用于各类数控机床(属性:自动化机床)。 
前轴承采用高精度双列向心推力球轴承 
向心推力球轴承高速时性能良好,主轴最高转速(Rotational Speed)可达4000r/min。但是,它的承载能力小,因而适用于高速、轻载和紧密的数控车床。 
双列和单列圆锥滚子轴承 
这种轴承(bearing)径向和轴向刚度高,能承受重载荷,尤其能承受较强的动载荷,安装与调整性能(xìng néng)也好。但是,这种轴承限制了主轴(Spindle)的最高转速和精度,因此使用中等精度、低速与重载的数控机床。在主轴的机构上,要处理好卡盘和刀架的装夹、主轴的卸荷、主轴轴承的定位和间隙调整、 主轴部件的润滑和密封以及工艺上的其他一系列问题。为了尽可能(maybe)减少主轴部件温升热变形对机床工作精度的影响,通常利用润滑油的循环系统把主轴部件的热量带走,使主轴部件与箱体(BOX)保持恒定的温度。在某些数控镗、铣床上采用专用的制冷装置(device),比较理想的实现了温度控制。近年来,某些数控机床的主轴轴承采用高级油脂,用封入方式进行润滑,每加一次油脂可以使用7年至10年。为了使润滑油和油脂不致混合,通常采用迷宫密封方式。
对于数控车床主轴(Spindle),因为在它的两端安装着结构笨重的动力卡盘和夹紧油缸,所以主轴刚度必须进一步提高,并应设计(Design)合理的连接端,以改善动力卡盘与主轴端度的连接刚度。烟店轴承润滑对于轴承具有很重要的意义,轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力,还能起到散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀的作用。 
对于数控镗床或铣床的主轴(Spindle),考虑(consider)到实现刀具的快速或自动装卸,主轴上还配有刀具自动装卸、主轴准停和主轴孔内切屑的清除(clear away)装置(device)。