数控机床机械结构第2章

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第2章 数控机床的主传动系统2.1 对数控机床主传动系统的要求与特点 2.2 数控机床主轴的传动方式与主传动系 统类型 2.3 主轴部件 2.4 主轴准停与主轴的同步运行功能 2.5 主轴润滑与密封 2.6 电主轴

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2.1 对数控机床主传动系统的要求 与特点2.1.1 数控机床对主传动系统的要求①调速范围宽、并实现无级调速。 调速范围宽、并实现无级调速。 高精度与刚度、低噪声。 ②高精度与刚度、低噪声。 高抗振性、高稳定性别。 ③高抗振性、高稳定性别。

2.1.2 数控机床主传动的特点(1)较高的主轴转速和较宽的调速范围并实现无级调速。 )较高的主轴转速和较宽的调速范围并实现无级调速。 (2)较高的精度和较大的刚度。 )较高的精度和较大的刚度。 (3)良好的抗振性和热稳定性。 )良好的抗振性和热稳定性。 (4)为实现刀具的快速或自动装卸，数控机床主轴具有特 )为实现刀具的快速或自动装卸， 有的刀具安装结构。 有的刀具安装结构。

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2.2 数控机床主轴的传动方式与主 传动系统类型2.2.1 数控机床主轴的传动方式(1)齿轮传动方式 ) 所示的齿轮传动方式， 如图2-1所示的齿轮传动方式，一般大、中型数控机床多采 所示的齿轮传动方式 一般大、 用这种方式。它通过几对齿轮降速，扩大了输出扭矩， 用这种方式。它通过几对齿轮降速，扩大了输出扭矩，确保 低速时的主轴输出扭矩特性的要求。 低速时的主轴输出扭矩特性的要求。有一小部分小型数控机 床也采用这种传动方式，以获得强力切削时所需要的扭矩。 床也采用这种传动方式，以获得强力切削时所需要的扭矩。 机械变速机构常采用滑移齿轮变速机构， 机械变速机构常采用滑移齿轮变速机构，它的位移大多数采 用液压拨叉和电磁离合器两种变速操纵方法。 用液压拨叉和电磁离合器两种变速操纵方法。

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2.2 数控机床主轴的传动方式与主 传动系统类型液压拨叉变速。在带有齿轮传动的主传动系统中， ① 液压拨叉变速。在带有齿轮传动的主传动系统中，齿轮的 换档主要靠液压拨叉来完成。 换档主要靠液压拨叉来完成。图2-2是三位液压拨叉的原理 是三位液压拨叉的原理 图。 电磁离合器变速。 ②电磁离合器变速。电磁离合器是应用电磁效应或切断运动 的元件，由于它便于实现自动操作， 的元件，由于它便于实现自动操作，并有现成的系列产品选 因而它已成为自动装置中常用的操纵元件。 用，因而它已成为自动装置中常用的操纵元件。电磁离合器 用于数控机床主传动时，能简化变速机构， 用于数控机床主传动时，能简化变速机构，通过若干个安

装 在各传动轴上的离合器的吸和与分离的不同组合来改变齿轮 的传动路线，实现主轴转速。 的传动路线，实现主轴转速。 所示为THK6380型自动换刀数控铣镗床的主传动 如图2-3所示为 所示为 型自动换刀数控铣镗床的主传动 系统图，该机床采用双速电机和六个电磁离合器完成18级变 系统图，该机床采用双速电机和六个电磁离合器完成 级变 速。

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2.2 数控机床主轴的传动方式与主 传动系统类型(2)带传动方式 ) 如图2-6所示为带传动方式，这种方式主要应用在转速较高、 所示为带传动方式，这种方式主要应用在转速较高、 所示为带传动方式 变速范围不大的小型数控机床上， 变速范围不大的小型数控机床上，电动机本身的调整就能满 足要求，不用齿轮变速， 足要求，不用齿轮变速，可避免齿轮传动时引起振动和噪声 的缺点，但它只适用于低扭矩特性要求。 的缺点，但它只适用于低扭矩特性要求。常用的有同步齿形 带、多楔带、V带、平带、V形带 多楔带、 带 平带、 形带 同步齿形带。数控机床上常采用同步齿形带传动， ① 同步齿形带。数控机床上常采用同步齿形带传动，如图27所示，它是一种综合了带、链传动优点的新型传动方式。 所示， 所示 它是一种综合了带、链传动优点的新型传动方式。 同步齿形带的带型有T型齿和圆弧齿 型齿和圆弧齿。 同步齿形带的带型有 型齿和圆弧齿。 多楔带。数控机床上应用的多楔带又称复合三角带， ② 多楔带。数控机床上应用的多楔带又称复合三角带，横向 断面呈多个楔形如图 所示， 断面呈多个楔形如图2-9所示，楔角为 0,传递负载主要 所示 楔角为40 靠强力层。 靠强力层。

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2.2 数控机床主轴的传动方式与主 传动系统类型(3)调速电动机直接驱动主轴传动方式。 )调速电动机直接驱动主轴传动方式。 所示为调速电动机直接驱动主轴传动方式。 如图2-10所示为调速电动机直接驱动主轴传动方式。这种 所示为调速电动机直接驱动主轴传动方式 主传动是电动机直接带动主轴运动， 所示。 主传动是电动机直接带动主轴运动，如图2-11所示。 所示

2.2.2 数控机床主传动系统类型目前，数控机床主传动系统大致可以分为以下几种类型。 目前，数控机床主传动系统大致可以分为以下几种类型。 1)经过一级变速的主传动。 (1)经过一级变速的主传动。 所示， 带或同步带来完成， 如图2-13所示，一级变速目前多用 带或同步带来完成，其 所示 一级变速目前多用V带或同步带来完成 优点是结构简单、安装调试方便，且在一定程度上能够满足 优点是结构简单、

安装调试方便， 转速与转矩输出要求，但主轴调速范围比和电动机一样， 转速与转矩输出要求，但主轴调速范围比和电动机一样，受 电动机调速范围比的约束。 电动机调速范围比的约束。 (2)带有变速齿轮的主传动。 )带有变速齿轮的主传动。 所示， 如图2-14所示，带有变速齿轮的主传动一般在大、中型数 所示 带有变速齿轮的主传动一般在大、 控机床中应用较多。 控机床中应用较多。

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2.2 数控机床主轴的传动方式与主 传动系统类型(3)电动机与主轴直联的主传动。 )电动机与主轴直联的主传动。 所示， 如图2-15所示，这种传动方式的优点是结构紧凑，但主轴 所示 这种传动方式的优点是结构紧凑， 转速的变化及转矩的输出和电动机的输出特性不一致， 转速的变化及转矩的输出和电动机的输出特性不一致，因而 使用上受到一定限制。 使用上受到一定限制。 (4)电主轴。 )电主轴。 电主轴通常作为现代机电一体化的功能部件， 电主轴通常作为现代机电一体化的功能部件，装备在高速数 控机床上，如图2-16所示。 控机床上， 所示。 所示

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2.3 主轴部件主轴部件作为数控机床的一个关键部件，它包括主轴、 主轴部件作为数控机床的一个关键部件，它包括主轴、主轴 的支承、安装在主轴上传动件和密封件等。 的支承、安装在主轴上传动件和密封件等。

2.3.1 数控机床的主轴(1)主轴端部结构形式。 )主轴端部结构形式。 主轴端部用于安装刀具或夹持工件的夹具， 主轴端部用于安装刀具或夹持工件的夹具，在设计上应能保 证定位准确、安装可靠、联接牢固、装卸方便， 证定位准确、安装可靠、联接牢固、装卸方便，并能传递足 够的扭矩。主轴端部的结构形状都已标准化了， 够的扭矩。主轴端部的结构形状都已标准化了，如图2-17 所示为几种机床上通用的结构形式。 所示为几种机床上通用的结构形式。 如图2-17(a)所示为数控车床主轴端部，卡盘靠前端的短 ( )所示为数控车床主轴端部， 圆锥面和凸缘端面定位，用拔削传递扭矩， …… 此处隐藏：5752字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……