数控机床的主运动机械部件
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技术综合
数控车床上主轴带动工件的旋转运动,立式
加工中心上主轴带动铣刀、镗刀和砂轮等的旋转运动。数控机床的主传动运动是通过主传动电机拖动的。
一、主传动运动的变速系统
- 带有变速齿轮的主传动
- 这是大、种型数控机床采用较多的一种方式。通过少数几对齿轮减速,扩大了输出扭矩,以满足主轴对输出扭矩特性的要求。一部分小型数控机床业采用此种传动方式,以获得强力切屑时所需要的扭矩。滑移齿轮的移位大都采用液压拨叉或直接由液压油缸带动齿轮实现。
- 通过皮带传动的主传动
- 这主要应用在小型数控机床上,可以避免齿轮传动是引起的振动与噪声。但它只能使用与要求的扭矩特性的主轴。
- 由调速电机直接驱动的主传动
- 这种主传动方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构,有效地提高了主轴部件的刚度。但主轴输出扭矩小,电机发热对主轴的精度影响较大。
二、数控机床主轴部件
- 前后支撑采用不同轴承
- 前支撑采用双列短圆柱滚子轴承和60°角接触双列向心推力球轴承组合,后支撑采用成对向心推力球轴承。此配置形式使主轴的综合刚度大幅度提高,可以满足强力切屑的要求,因此普遍应用于各类数控机床。
- 前轴承采用高精度双列向心推力球轴承
- 向心推力球轴承高速时性能良好,主轴最高转速可达4000r/min。但是,它的承载能力小,因而适用于高速、轻载和紧密的数控车床。
- 双列和单列圆锥滚子轴承
- 这种轴承径向和轴向刚度高,能承受重载荷,尤其能承受较强的动载荷,安装与调整性能也好。但是,这种轴承限制了主轴的最高转速和精度,因此使用中等精度、低速与重载的数控机床。在主轴的机构上,要处理好卡盘和刀架的装夹、主轴的卸荷、主轴轴承的定位和间隙调整、 主轴部件的润滑和密封以及工艺上的其他一系列问题。为了尽可能减少主轴部件温升热变形对机床工作精度的影响,通常利用润滑油的循环系统把主轴部件的热量带走,使主轴部件与箱体保持恒定的温度。在某些数控镗、铣床上采用专用的制冷装置,比较理想的实现了温度控制。近年来,某些数控机床的主轴轴承采用高级油脂,用封入方式进行润滑,每加一次油脂可以使用7年至10年。为了使润滑油和油脂不致混合,通常采用迷宫密封方式。
数控镗床或铣床的主轴,考虑到实现刀具的快速或自动装卸,主轴上还配有刀具自动装卸、主轴准停和主轴孔内切屑的清除装置。
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