第三节数控机床的主传动系统分解.ppt

第三节 数控机床的主传动系统 一、主传动的基本要求和变速方式 基本要求 变速方式 主传动的基本要求 1)足够的转速范围 2)足够的功率和扭矩 3)各零部件应具有足够的精度、强度、刚度和抗振性 4)噪声低、运行平稳 5)能自动实现无级变速 主传动的变速方式 1)采用交流主轴驱动系统实现无级变速传动，在早期的数控机床或大型数控机床(主轴功率超过100kw)上，也有采用直流主轴驱动系统的情况。 2)在经济型、普及型数控机床上，为了降低成本，可以采用变频器带变频电动机或普通交流电动机实现无级变速的方式。 3)在高速加工机床上，广泛使用主轴和电动机一体化的新颖功能部件（电主轴）。 电主轴的电动机转子和主轴一体，无需任何传动件，可以使主轴达到数万转甚至十几万转的高速 二、主轴的连接形式 用辅助机械变速机构连接 定传动比的连接形式 采用电主轴 用辅助机械变速机构连接 在大中型数控机床上，为了使主轴在低速时获得大扭矩和扩大恒功率调速范围，通常在使用无级变速传动的基础上，再增加两级或三级辅助机械变速机构作为补充。 通过分段变速方式，确保低速时的大扭矩，扩大恒功率调速范围，满足机床重切削时对扭矩的要求。 主轴输出扭矩、功率曲线 定传动比的连接形式 在小型数控机床上，主电动机和主轴一般采用定传动比的连接形式，或是主电动机和主轴直接连接的形式。在使用定传动比传动时，为了降低噪声与振动，通常采用V带或同步带传动。 电动机和主轴直接连接的形式，可简化主轴传动系统的结构，有效提高主轴的刚度和可靠性。 采用电主轴 电主轴可使主轴达到数万甚至十几万转的高速，主轴传动系统的结构更简单、刚性更好。 三、主轴部件的支撑 主轴轴承 轴承的配置 主轴部件是数控机床的关键部件之一，它直接影响机床的加工质量。主轴部件包括主轴的支撑、安装在主轴上的传动零件等 滚动轴承的精度有E级(高级)、D级(精密级) 、 C级(特精级) 、 B级(超精级)四种等级。前轴承一般比后轴承高一个精度等级。数控机床前支承通常采用B、C级精度的轴承，后支承常采用C、D级精度的轴承。 主轴轴承 合理的配置轴承，可以提高主轴精度，降低温升，简化支承结构。 轴承的配置 四、主轴部件结构