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CA6150车床主轴箱设计(有全套图纸)

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目录

概述

主运动的方案选择与主运动的设计

确定齿轮齿数

选择电动机

皮带轮的设计计算

传动装置的运动和运动参数的计算

主轴调速系统的选择计算

主轴刚度的校核

一、概述

主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统,它应具有一定的转速(速度)

和一定的变速范围,以便采用不同材料的刀具,加工不同的材料,不同尺寸,不同

要求的工件,并能方便的实现运动的开停,变速,换向和制动等。

数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件,它与普通

机床的主传动系统相比在结构上比较简单,这是因为变速功能全部或大部分由主

轴电动机的无级调速来承担,剩去了复杂的齿轮变速机构,有些只有二级或三级

齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。1.1数控机床主传动系统的特点

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与普通机床比较,数控机床主传动系统具有下列特点。

转速高、功率大。它能使数控机床进行大功率切削和高速切削,实现高效率

加工。

变速范围宽。数控机床的主传动系统有较宽的调速范围,一般Ra100,以保证

加工时能选用合理的切削用量,从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。

主轴变速迅速可靠,数控机床的变速是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。由于直流和交流主轴电动机的调速系统日趋完善,

所以不仅能够方便地实现宽范围无级变速,而且减少了中间传递环节,提高了变

速控制的可靠性。

主轴组件的耐磨性高,使传动系统具有良好的精度保持性。凡有机械摩擦的

部位,如轴承、锥孔等都有足够的硬度,轴承处还有良好的润滑。

1.2主传动系统的设计要求

①主轴具有一定的转速和足够的转速范围、转速级数,能够实现运动的开

停、变速、换向和制动,以满足机床的运动要求。

②主电机具有足够的功率,全部机构和元件具有足够的强度和刚度,以满足

机床的动力要求。

③主传动的有关结构,特别是主轴组件要有足够高的精度、抗震性,热变形

和噪声要小,传动效率高,以满足机床的工作性能要求。

④操纵灵活可靠,维修方便,润滑密封良好,以满足机床的使用要求。

⑤结构简单紧凑,工艺性好,成本低,以满足经济性要求。

1.3数控机床主传动系统配置方式

数控机床的调速是按照控制指令自动执行的,因此变速机构必须适应自动

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操作的要求。在主传动系统中,目前多采用交流主轴电动机和直流主轴电动机无

级调速系统。为扩大调速范围,适应低速大转矩的要求,也经常应用齿轮有级调速

和电动机无级调速相结合的调速方式。

数控机床主传动系统主要有四种配置方式,如图3-1所示。

⑴带有变速齿轮的主传动大、中型数控机床采用这种变速方式。如图

3-1(a)所示,通过少数几对齿轮降速,扩大输出转矩,一满足主轴低速时对输出转

矩特性的要求。数控机床在交流或直流电动机无级变速的基础上配以齿轮变