一次看明白數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)的特點及四種配置方式,簡單明了,快來收藏!
智能制造如今成為制造業(yè)的大勢所趨,數(shù)控機床的普及程度也不斷加深。數(shù)控車床的廣泛應用在于:它比以前的系統(tǒng)更加先進和更加適應現(xiàn)代工業(yè)的技術水平,其中數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)就是其中一個亮點。那么與普通的機床相比,數(shù)控機床的傳動系統(tǒng)有哪些特點呢?一次看明白數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)的特點及結構,簡單明了,快來收藏!
車床主轉動系統(tǒng)是實現(xiàn)現(xiàn)實車床主運動的傳動系統(tǒng),具有穩(wěn)定的速比和一定的變速范圍,并可以在一定的范圍內實現(xiàn)恒線速度運轉,以適應不同的刀具材料和零件材料、零件不同形狀、尺寸對加工參數(shù)的不同需求,并能方便地實現(xiàn)運動的開停、變速、換向和制動等。
主軸結構圖
數(shù)控機床的主軸端部結構,一般采用短圓錐法蘭盤式。主軸的軸端是用于安裝夾具和刀具。要求夾具和刀具在軸端定位精度高、定位好、裝卸方便,同時使主軸的懸伸長度短。
數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的機械結構已得到極大的簡化,取消了帶傳動和齒輪傳動,機床主軸由內裝式電動機直接驅動,從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零.實現(xiàn)了機床的‘零傳動”。這種主軸電動機與機床主軸“合二為一”的傳動結構形式,俗稱“電主軸”,由于當前電主軸主要采用的是交流高粗電動機.故也稱為“高頻主軸”。主軸的變速范圍完全由變頻交流電動機控制.使變速電動機和機床主軸合二為一。電主軸具有結構緊湊、重只輕、慣性小、振動小、操聲低、響應快等優(yōu)點。
電主軸結構圖
電主軸是一種智能型功能部件.它采用無外殼電動機.將帶有冷卻套的電動機定了裝配在主軸單元的殼休內,轉子和機床主軸的旋轉部件做成一體.
齒輪傳動的加工中心主軸結構
皮帶傳動的加工中心主軸結構
簡易型主軸結構,非常簡單的結構,適用在負荷及精度要求低的工況。
簡易改進型主軸,應用在負荷輕載環(huán)境。
重負荷型主軸結構:主軸前支承采用內錐孔雙列圓柱滾子軸承來承受徑向力,提高主軸的徑向剛度和主軸回轉精度,采用兩個推力球軸承來承受軸向力,降低主軸軸向竄動量,提高主軸軸向剛度。后支承采用內錐孔雙列圓柱滾子軸承,起到徑向支承作用,主軸結構可以詳見下圖。
再來看看以前最普及的齒輪變速的主軸結構,看的人懵逼!復雜的不要不要!!
普通車床的主軸箱齒輪傳動系
技術的進步,就是簡單化,從而提高機床可靠性,降低故障率。無疑在機械加工機床的普及程度來說,中國2.0都還未完成,工業(yè)4.0只能是樣板工程。但同時,對零部件的技術要求就相對嚴格了,下圖可放大,注意尺寸及形位公差。
下圖是車床典型的皮帶傳動結構,簡化的構造,降低了技術難度。
磨床主軸要求就更嚴格,對比圖紙就一目了然
磨床主軸為油膜軸承或氣浮軸承
數(shù)控車床主軸單元部件圖,能看懂,就可以畢業(yè)了
車床主軸單元精度測量圖
數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)主要包括電動機、傳動系統(tǒng)和主軸部件。它與普通車床的主傳動系統(tǒng)相比在結構上更為簡單,傳動鏈大大縮短,變速功能全部或大部分由主軸電動機無極調速來實現(xiàn),省掉復雜的齒輪變速機構。目前大部分數(shù)控車床只有二級或三級齒輪變速系統(tǒng),主要以擴大電動機無極調速的范圍。
一、數(shù)控車床主動傳動系統(tǒng)的特點
1.主軸變速迅速可靠,變速范圍寬。由于采用直流或交流主軸電動機的調試系統(tǒng)日趨完善,所以不僅能夠方便地實現(xiàn)寬范圍無極變速,而且減少了中間傳遞環(huán)節(jié),提高了變速控制的可靠性,從而獲得最佳的生產效率、加工精度和表面的質量。
2.轉速高、功率大。主傳動系統(tǒng)能夠讓數(shù)控車床獲得較大的切削參數(shù)性能,進行大功率切削,實現(xiàn)高效率加工。
3.具有良好的精度保持性。主軸組件的耐磨性高,軸承、錐孔等都有足夠的硬度,凡有機械摩擦的部位有良好的潤滑系統(tǒng)作保證,因此數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)能夠保證很高的主傳動精度,并可以長久保持。
二、數(shù)控車床的主軸驅動系統(tǒng)
數(shù)控車床的調速是按照M指令自動執(zhí)行的,因此,變速機構必須適應自動操作的要求。在主傳動系統(tǒng)中,多采用交流主軸電動機或直流主軸電動機無極調速系統(tǒng)。為了擴大主傳動系統(tǒng)的調速范圍,并且適應低速大轉矩的要求,采用齒輪有級調速和電動機無極調速相結合的調速方式。
數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)主要有四種配置方式
1. 帶有變速齒輪的主傳動
大、中型數(shù)控車床采用這種變速方式,即通過少數(shù)幾對齒輪降速傳動,其設計主要是為了擴大輸出轉矩,以滿足主軸低速時對輸出轉矩特性的要求。數(shù)控車床在交流或直流電動機無級變速的基礎上配以齒輪變速,可以實現(xiàn)分段無級變速。滑移齒輪的移位大都采用液壓缸加拔叉。或者直接由液壓缸帶動齒輪。
2. 通過帶傳動的主傳動
這種傳動主要用于轉速較高、變速范圍不大的車床,尤以經(jīng)濟型數(shù)控車床為常見。電動機本身的調速能夠滿足要求,不用齒輪變速,避免了齒輪傳動引起的振動與噪聲。它適應于高速、低轉矩特性要求的主軸。常用的傳動帶是V形帶和同步帶。
3. 用連個電動機分別驅動主軸
這種結構是a、b兩種方式的混合傳動,具有上述兩種傳動的綜合性能。高速時電動機通過帶輪直接驅動主軸旋轉;低速時,另一個電動機通過兩級齒輪傳動驅動主軸旋轉,齒輪起到降速和擴大變速范圍的作用,這樣就使恒功率區(qū)增大,擴大了變速范圍,客服了低速時轉矩不夠且電動機功率充分利用的缺陷。
4. 內裝電動機主軸傳動結構
這種主傳動方式大大簡化了主軸箱體與主軸結構,有效地提高了主軸部件的剛度,但主軸輸出轉矩小,電動機發(fā)熱對主軸影響較大,會直接影響零件的加工精度。
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