数控机床电气控制安装与调试：数控机床主传动系统的控制PPT教学课件.pptx

4/13/20259:56AM任务一认识数控机床主传动系统任务二变频器的连接任务三变频器的调试与参数设置任务四串行主轴的设定与调整

4/13/20259:56AM一数控机床对主传动系统的要求二主轴变速方式三主轴的控制功能

4/13/20259:56AM1.调速范围各种不同的机床的调速范围的要求不同。2.热变形电动机、主轴及传动件都是热源。低温升、小的热变形是对主传动系统的要求的重要指标。3.主轴旋转精度和运动精度旋转精度：指装配后，在无载荷、低速转动条件下测量主轴前端和距离前端300mm处的径向圆跳动和端面圆跳动值。主轴在工作速度旋转时测量上述的两项精度称为运动精度.4.静刚度和抗震性主轴的轴径尺寸,轴承类型及配置方式,轴承预紧量大小,主轴组件的质量分布是否均匀及主轴组件的静刚度和抗振性都会产生影响5.耐磨性主轴组件必须有足够的耐磨性,使之能够长期保持良好的精度.

4/13/20259:56AM早期的数控机床上多采用直流主轴驱动系统，但由于直流电动机的换向限制，大多数系统恒功率调速范围都很小，且直流电动机结构复杂，寿命短，维修量大。因此，随着大功率电力电子元件和变频技术的发展，现在的数控机床上大多使用交流主轴驱动系统。交流主轴电动机及交流变频驱动装置（笼型感应交流电动机配置矢量变换变频调速系统）由于没有电刷，不产生火花，所以使用寿命长，且性能已达到直流驱动系统水平，甚至在噪声方面还有所降低，因此目前应用较为广泛。二、主轴变速方式

1.分段无极变速2.调速电机直接驱动主轴传动3.内装电动机主轴变速4/13/20259:56AM二、主轴变速方式数控机床在实际生产中，并不需要在整个变速范围内均为恒功率。一般要求在中、高速段为恒功率传动，在低速段为恒转矩传动。为了确保数控机床主轴低速时有较大的转矩和主轴的变速范围尽可能大，有的数控机床在交流或直流电动机无极变速的基本上配以齿轮变速，使之成为分段无级变速。1.分段无极变速

4/13/20259:56AM二、主轴变速方式图4-1数控机床主传动的四种配置方式（a）齿轮变速（b）带传动（c）两个电动机分别驱动（d）内装电动机主轴传动结构（1）带有变速齿轮的主传动（2）通过带传动的主传动（3）用两个电动机分别驱动主轴1.分段无极变速

二、主轴变速方式1.分段无极变速（1）带有变速齿轮的主传动大中型数控机床较常采用的配置方式，通过少数几对齿轮传动，扩大变速范围。电动机在额定转速以上的恒功率调速范围为2~5，需要扩大调速范围时采用变速齿轮。常用的变速操纵方式有液压拨叉和电磁离合器两种。4/13/20259:56AM

二、主轴变速方式1.分段无极变速（1）带有变速齿轮的主传动液压拨叉是一种用一只或几只液压缸带动齿轮移动的变速操纵机构。在带有齿轮传动的主传动系统中，滑移齿轮的移位大都采用液压拨叉或直接由液压缸带动齿轮来实现。最简单的二位液压缸实现双联齿轮变速，对于三联或三联以上的齿轮变速则需使用差动液压缸。①液压拨叉变速4/13/20259:56AM

图4-2三位液压拨叉的工作原理通过改变通油方式可以使三联齿轮块获得三个不同的变速位置4/13/20259:56AM

二、主轴变速方式1.分段无极变速（1）带有变速齿轮的主传动①液压拨叉变速（1）液压缸1通入液压油而液压缸5卸压时，活塞杆带动拨叉向左移至极限位置。（2）液压缸5通入液压油而液压缸1卸压时，活塞杆和套筒一起移至右极限位置。（3）左、右缸同时通入压力油时，由于活塞杆两端直径不同使其向左移动；又由于套筒和活塞杆截面直径不同，使得套筒向右的推力大于活塞杆向左的推力，因此套筒压向液压缸的右端，而活塞杆紧靠套筒的右面，拨叉处于中间位置。4/13/20259:56AM

电磁离合器是应用电磁效应接通或切断运动的元件；电磁离合器用于数控机床的主传动时，能简化变速机构，便于实现自动化操作；它是通过若干个安装在各传动轴上的离合器的吸合和分离的不同组合来改变齿轮的传动路线，实现主轴的变速的。二、主轴变速方式1.分段无极变速（1）带有变速齿轮的主传动②电磁离合器变速4/13/20259:56AM

二、主轴变速方式1.分段无极变速（2）通过带传动的主传动通过带传动的主传动适用于高速、低转距特性的主轴，电动机本身的调速就能够满足要求，且带传动平稳，可避免齿轮传动时引起的振动与噪声。这种传动主要应用在转速高、变速范围不大的数控车床和中、小型加工中心。常用的是同步齿形带。4/13/20259:56AM

4/13/20259:56AM二、主轴变速方式1.分段无极变速（3）用两个电动机分别驱动主轴高速时，由一个电动机通过带传动；低速时，由另一个电动机通过齿轮传动，齿轮起到降速和扩