数控机床机械系统装调与维修一体化教程 教学课件 作者 韩鸿鸾模块二2.1数控机床机械系统装调维修的基础.ppt

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1、数控机床机械系统装调与维修一体化教程主编：韩鸿鸾模块二数控机床的主传动系统装调与维修任务一认识数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要包括主轴箱、主轴头、主轴本体、轴承等，是机床的关键部件，其作用如表2-1所示。1.调整范围大，低速大转矩功能，有较高的速度，能超高速切削；2.低温升、小的热变形；3.有高的旋转精度和运动精度；4.高刚度和抗振性；5.主轴组件必须有足够的耐磨性。传动系统应满足下述几个方面的要求:数控机床的主传动系统组成：知识内容4任务引入1任务目标2任务实施3任务拓展5任务巩固6请认识数控机床的主传动系统主传动

2、系统床身主传动系统是数控机床的重要组成部分，主轴部件是机床的重要执行元件之一，它的结构尺寸、形状、精度及材料等，对机床的使用性能、加工精度都有很大的影响。任务目标掌握主轴变速的方式1掌握主轴的支承2掌握主轴的密封3掌握主轴支承的调整与装配方法4掌握主轴的维护方法5掌握主轴支承故障的诊断与维修方法6：对数控机床主传动系统的结构进行感性认识主传动系统的组成l.无级变速数控机床一般采用直流或交流主轴伺服电动机实现主轴无级变速。无级变速一、主轴变速方式2.分段无级变速有的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速等变速机构，

3、使之成为分段无级变速。(1)带有变速齿轮的主传动(图2—4a)变速齿轮的主传动三位液压拨叉工作原理图1、5—液压缸2—活塞杆3—拨叉4—套筒三位液压拨叉工作原理图1、5—液压缸2—活塞杆3—拨叉4—套筒该机构除液压缸和活塞杆外，还增加了套筒4。当液压缸1通入压力油，而液压缸5卸压时，活塞杆2便带动拨叉3向左移动到极限位置，此时拨叉带动三联齿轮块移动到左端。当液压缸5通压力油，而液压缸1卸压时，活塞2和套筒4一起向右移动，在套筒4碰到油缸5的端部后，活塞杆2继续右移到极限位置，此时，三联齿轮块被拨叉3移动到右端。当压力油同时进入液

4、压缸1和5时，由于活塞杆2的两端直径不同，使活塞杆处在中间位置。应使套筒4的圆环面上的向右推力大于活塞杆2的向左的推力。(2)通过带传动的主传动主要用在转速较高、变速范围不大的机床。适用于高速、低转矩特性的主轴。常用的是同步齿形带。带传动的主传动带传动是传统的传动方式，常见的有V形带，平带，多联V形带，多楔带和齿形带。1)多联V形带多联V形带又称复合V形带，有双联和三联两种，每种都有3种不同的截面，横断面呈楔形，楔角为40°。多联V形带多联V形带2)多楔带多楔带综合了V形带和平皮带的优点。运转时振动小，发热少，运转平稳，重量轻。

5、在40m／s的线速度下来使用。也不会产生打滑，传动功率比V形带大20%～30%。多楔带的结构多楔带型号选择图多楔带有H型、J型、K型、L型、M型等型号，常用的多楔带有J形齿距为2.4mm，L形齿距为4.8mm，M形齿距为9.5mm三种规格3)齿形带齿形带又称为同步齿形带，根据齿形不同又分为梯形同步齿带和圆弧齿同步带。同步齿形带梯形齿圆弧齿实物图结构图同步齿形带型号选择图1.带轮由密度小的材料制成。带轮所允许的最小直径，根据有效齿数及平带包角，由齿形带厂确定。2.在驱动轴上的带轮应直接安装在电动机轴上。3.同步齿形带必须预加载。预

6、加载的方法可以是电动机的径向位移或是安装张力轮。4.地较长的自由齿形带(大于带宽9倍)，为衰减带振动常用张力轮。张力轮可以是安装在齿形带内部的牙轮，但是更好的方式是在齿形带外部采用圆筒形滚轮，应用齿形带的注意事项(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。两个电动机不能同时工作，也是一种浪费。两个电动机分别驱动(4)内装电动机主轴电动机转子固定在机床主轴上，结构紧凑。电主轴是电动机转子装在主轴上主轴就是电动机轴，多用在小型加工中心机床上。这也是近来高速加工中心主轴发展的一种趋势

7、。内装电动机主轴传动结构数控机床的高速电轴单元包括动力源、主轴、轴承和机架等几个部分。高速主轴电主轴结构轴壳是高速电主轴的主要部件，轴壳的尺寸精度和位置精度直接影响主轴的综合精度。转轴的制造精度直接影响电主轴的最终精度转子由转子铁心、鼠笼、转轴三部分组成由具有高磁导率的优质硅钢片叠压而成二、主轴支承1.滚动轴承支承(1)数控机床常用滚动轴承双列推力角接触球轴承双列圆锥滚子轴承圆柱滚子轴承常用滚动轴承实物图(2)主轴滚动轴承的配置能使主轴获得较大的径向和轴向刚度，满足机床强力切削的要求，应用于各类数控机床的主轴。提高了主轴的转速，

8、适合主轴要求在较高转速下工作的数控机床适用于中等精度、低速与重载的数控机床主轴。2.滑动轴承支承静压轴承1—进油孔2—油腔3—轴向封油面4—周向封油面5—回油槽磁悬浮轴承l—基准信号2—调节器3—功率放大器4—位移传感器5—定子6—转子磁悬浮轴承磁悬浮轴承的高速