数控机床(第二单元)(第3-4章))课件.ppt

目 录 第三章 数控机床主传动系统 第四章 数控机床的进给运动系统 第五章 数控机床导轨与工作台 第六章 数控机床的自动换刀装置 第七章 刀具交换装置 第八章 典型数控机床的结构与控制 第九章 数控机床的液压与气压系统 第三章 数控机床主传动系统 第一节 机械基础知识 第二节 数控机床主传动系统的特点 第三节 数控机床主轴传动类型 第四节 主轴部件 第五节 主轴组件的润滑与密封 第一节 机械基础知识 一、齿轮传动和带传动 齿轮传动是机械传动中最主要的一类传动，形式很多，应用广泛，最常用的是渐开线齿轮传动。与其它传动相比，齿轮传动有下列特点： 1． 两轮瞬时传动比(角速度之比)恒定。 2． 适用的圆周速度和传动功率范围较大。 3．传动效率较高、寿命较长。 4．能实现平行、相交、交错轴间传动。 与其他传动相比，有下列缺点： 1．制造和安装精度要求较高，成本较高。 2．不适用于距离较远的传动。 3．为了保证润滑良好，齿轮的啮合齿之间在设计上要保证有一定的侧隙，这对传动精度有一定的影响，尤其是应用于类似数控机床等高精度设备上，要采取必要的消除侧隙的手段。 第一节 机械基础知识 第一节 机械基础知识 第一节 机械基础知识 二、轴的类型、材料及应用 轴是组成机器的重要零件之一。根据轴在工作时所受载荷的不同，轴可分为： 1． 心轴 只承受弯矩作用而不承受转矩作用的轴。按其是否与轴上零件一起转动可分为转动心轴(图3-3 a)和固定心轴(图3-3 b)两种。 第一节 机械基础知识 第一节 机械基础知识 2． 转轴 既承受弯矩作用又承受转矩作用的轴，如齿轮减速器中的轴(图3-4)。 3． 传动轴 主要承受转矩作用而不受弯矩作用或只承受很小弯矩的轴（图3-5）。轴按其轴线形状的不同又可分为直轴(图3-6)、曲轴(图3-7)和挠性钢丝轴(图3-8)。直轴应用较广，按其外形不同又可分为光轴(图3-6a)和阶梯轴(图3-6b)。为了提高轴的刚度或减轻重量，有时将轴制成空心轴(图3-6c)。 第一节 机械基础知识 第一节 机械基础知识 第一节 机械基础知识 三、联轴器、离合器及制动器的主要类型、特点及应用 联轴器和离合器是机械传动中常用的部件。它们主要用来联接轴与轴(有时也联接轴与其它回转零件)，以传递运动与扭矩；有时也可用作安全装置。联轴器和离合器的区别是：联轴器的拆卸要在机器停止运转后进行；离合器则可以在机器的运转过程中进行分离或结合。制动器是用来迫使机器迅速停止运转或降低机器运转速度的机械装置。 第一节 机械基础知识 联轴器的类型很多，根据内部是否含有弹性元件，可以划分为刚性联轴器和弹性联轴器两大类。弹性联轴器含有弹性元件，可以缓冲减振，也可以在不同程度上补偿两轴间的偏移；刚性联轴器根据其结构特点可分为固定式和可移动式两类。可移动式刚性联轴器对两轴间的偏移量具有一定的补偿能力。如图3-9所示为凸缘联轴器，属于固定式刚性联轴器；如图3-10所示为滑块联轴器，属于可移式刚性联轴器；如图3-11所示为弹性柱销联轴器，属于弹性联轴器。 第一节 机械基础知识 第一节 机械基础知识 离合器根据其工作原理的不同可分为牙嵌式和摩擦式两类；按控制离合的方法不同又可分为操纵式和自动式两类。牙嵌离合器结构简单，尺寸小，工作时无滑动，并能传递较大的转矩，故应用较多；其缺点是运转中接合时有冲击和噪声，必须在两轴转速差很小或停车时进行接合或分离，如图3-12所示。摩擦离合器可分为单盘式、多盘式和圆锥式三类。单盘式离合器结构简单，但传递的转矩较小。多盘式离合器的优点是径向尺寸小而承载能力大，联接平稳，因此适用的载荷范围大，应用较广。其缺点是盘数多，结构复杂，离合动作缓慢，发热、磨损较严重，如图3-13 。 第一节 机械基础知识 第一节 机械基础知识 四、平键、花键、新型联接结构的特点和应用 平键联接对中性好、结构简单、拆装方便，应用最广。按用途可分为普通平键、导向平键和滑键。 花键联接是由周向均布多个键齿的花键轴和多个键槽的花键毂构成的联接。工作时靠键齿的侧面互相挤压传递转矩。花键联接的优点是：键齿多，承载能力强；轴上零件和轴的对中性好；导向性好；键槽较浅，齿根应力集中小，对轴和毂的强度削弱也小。缺点是成本高、加工精度要求高。故适用于定心精度要求较高和载荷较大的场合。 第二节 数控机床主传动系统的特点 数控机床与普通机床比较，其主传动系统具有如下特点： 1．主轴转速高，变速范围广，并可无级变速 为了获得高的生产率和好的表面质量，数控机床必须具有更高的转速和更宽的变速范围，使加工时能合理选用切削用量。由于数控机床的变速是按照控制指令自动进行的，因此主轴要求无级变速，并能迅速可靠地自动实