第5章数控机床的机械传动结构ppt课件.ppt

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1、第5章数控机床的机械传动结构5.1数控机床机械结构的主要特点5.2数控机床的主传动系统5.3数控机床的进给传动系统5.4数控机床的导轨5.1数控机床机械结构的主要特点1.高刚度和高抗震性2.高灵敏度3.热变形小4.高精度保持性5.高可靠性6.结构简单、操作方便、自动化程度高返回5.2数控机床的主传动系统5.2.1数控机床主传动系统的要求与特点1.数控机床对主传动系统的要求(1)宽调速、无级变速(2)高刚度、低噪声(3)高抗震性、高热稳定性2.数控机床主传动系统的特点(1)较高的主轴转速和较宽的调速范围。(2)较大的刚度和较高的精度

2、。(3)良好的抗震性和热稳定性。(4)良好的适用性。上一页下一页返回5.2数控机床的主传动系统5.2.2主传动的变速方式1.具有变速齿轮的主传动如图5一7所示具有变速齿轮的主传动，一般大、中型数控机床多采用这种方式。它通过几对齿轮降速，扩大了输出扭矩，确保低速时的输出扭矩特性的要求。有一部分小型数控机床也采用这种传动方式，以获得强力切削时所需要的扭矩。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。上一页下一页返回5.2数控机床的主传动系统2.通过带传动的主传动如图5-8所示为通过带传动的主传动，这种方式主要应用在小型

3、数控机床上，可克服齿轮传动时引起振动和噪声的缺点，但它只能适用于低扭矩特性要求。数控机床上采用的带传动通常是同步齿形带传动，如图5一9所示。它是综合了带、链传动优点的新型传动方式，主要特点有:①传动效率高，可达98%以上②无滑动，传动比准确③传动平稳，噪声小④使用范围较广，速度可达50m/s，传递功率由几瓦至数千瓦⑤维修保养方便，不需要润滑⑥安装时中心距要求严格，带与带轮制造工艺较复杂，成本高上一页下一页返回5.2数控机床的主传动系统3.由调速电机直接驱动的主传动如图5一10所示为由调速电机直接驱动的主传动，电动机直接带动主轴运动

4、，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。其优点是主轴部件结构紧凑、惯性小、重量轻，可提高启动和停止的响应特性，有利于控制振动和噪声;缺点是电动机运转产生的热量使主轴产生热变形，并且主轴输出扭矩较小，电动机发热对主轴的精度影响较大。上一页下一页返回5.2数控机床的主传动系统5.2.3主轴部件(一)数控机床的主轴与主轴箱1.数控机床的主轴主轴是主轴组件的重要组成部分。它的结构尺寸和形状、制造精度、材料及热处理等，对主轴组件的工作性能有很大的影响。主轴结构随主轴系统设计要求的不同而有多种形式。主轴的主要尺寸参数包括:主

5、轴直径、内孔直径、悬伸长度和支承跨度。评价和考虑主轴主要尺寸参数的依据是主轴的刚度、结构工艺性和主轴组件的工艺适用范围。主轴的轴端用于安装夹具和刀具，要求夹具和刀具在轴端定位精度高，定位刚度好，装卸方便，同时使主轴的悬伸长度短。主轴端部的结构形状都已标准化了，如图5一11所示为几种机床上通用的结构形式。上一页下一页返回5.2数控机床的主传动系统2.数控机床的主轴箱对于一般数控机床和加工中心来说，由于采用了电动机无级变速，减少了机械变速装置，因此，主轴箱的结构较普通机床简化，但主轴箱材料要求较高，一般用HT250或HT300，制造与

6、装配精度也较普通机床要高。对于数控落地铣锁床来说，主轴箱结构比较复杂，主轴箱可沿立柱上的垂直导轨作上下移动，主轴可在主轴箱内作轴向进给运动，除此以外，大型落地铣锁床的主轴箱结构还有携带主轴的部件作前后进给运动的功能，它的进给方向与主轴的轴向进给方向相同。此类机床的主轴箱结构通常有两种方案，即滑枕式和主轴箱移动式上一页下一页返回5.2数控机床的主传动系统(二)主轴组件1.主轴组件的类型(1)只作旋转运动的主轴组件。此类主轴结构较为简单，如车床、铣床和磨床等的主轴组件。(2)既有旋转运动又有轴向进给运动的主轴组件。如钻床和锁床等的主轴

7、组件。其主轴组件与轴承装在套筒内，主轴在套筒内作旋转主运动，套筒在主轴箱的导向孔内作直线进给运动。(3)既有旋转运动又有轴向调整移动的主轴组件。如滚齿机、部分立式铣床等的主轴组件。主轴在套筒内作旋转主运动，并可根据需要随主轴套筒一起作轴向调整移动。上一页下一页返回5.2数控机床的主传动系统(4)既有旋转运动又有径向进给运动的主轴组件。如卧式锁床的平旋盘主轴部件、组合机床的锁孔车端面头主轴组件。主轴作旋转运动时，装在主轴前端平旋盘上的径向块可带动刀具作径向进给运动。(5)主轴作旋转运动又作行星运动的主轴组件2.主轴内刀具的自动夹紧和

8、切屑清除装置在带有刀库的自动换刀数控机床中，为实现刀具在主轴上的自动装卸，其主轴必须设计有刀具的自动夹紧机构。自动换刀立式铣锁床主轴的刀具夹紧机构如图5一12所示。上一页下一页返回5.2数控机床的主传动系统自动清除主轴孔中切屑和灰尘是换刀操作中的一