數(shù)控機床機構(gòu)與主傳動

數(shù)控機床數(shù)控機床的機構(gòu)要求與主軸李飛騰2016.4.21123模塊化和機電一體化、機床的靜，動剛度、減少機床熱變形、減少運動件的摩擦和消除間隙、提高機床壽命、減少輔助時間數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)要求變速齒輪主傳動---大、中型數(shù)控機床皮帶傳動主傳動---小型數(shù)控機床調(diào)速電機直接驅(qū)動主傳動配置方式數(shù)控機床主軸軸承配置形式主軸內(nèi)刀具自動夾緊和切削清除裝置主軸準(zhǔn)停裝置主軸部件數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)要求數(shù)控機床通常由床身、立柱、主軸箱、工作臺、刀架系統(tǒng)及電氣總成組成。機電一體化，綜合考慮機械和電氣兩方面的有機結(jié)合。eg.機床的主軸系統(tǒng)不再是齒輪和帶輪的機械傳動，而是以交流伺服電動機為基礎(chǔ)的電主軸。模塊化和機電一體化電主軸1

HybridCeramicsBearings

HCB(陶瓷軸承) 7

OilairlineforDLS DLS(油霧潤滑回路)2HybridCylindrialRollerBearing

HCRB(徑向滾針軸承) 8HydraulicPreloadSystem HPS(液壓鎖緊系統(tǒng))3StatorHighPowerInductionMotor HPIM(馬達(dá)定子) 9TemperatureMonitoringSystem TMS(溫度監(jiān)視系統(tǒng))4LabyrinthwithProtectingAirFlow PAF(氣路密封回路) 10AccelerationSensor AS(加速度傳感器)5

AnalogSensorSystem ASS(模擬量傳感器) 11CoolantThroughUnit CTU(冷卻回路單元)6EncoderforCLS

CLS(編碼器) 12AxialMovementSensor AMS(軸運動傳感器)數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)要求采用三支承軸承，雙列短圓柱滾子軸承和角接觸球軸承加強肋板，剛度提高顯著重塊平衡減少機構(gòu)變形減少刀具外伸長度、增大刀架底座尺寸來提高刀架剛度減少振動提高阻尼系數(shù)是改善抗振性的有效方法提高機床的靜、動剛度減少機床熱變形機床熱變形的主要原因是熱源及機床各部分的溫差主軸是產(chǎn)生內(nèi)部熱源的“大頭”，采用精密滾動軸承和對軸承進(jìn)行油霧潤滑外，還可采用靜壓軸承控制溫升改善機床結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)要求采用滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌可減少摩擦減少摩擦和傳動間隙考慮導(dǎo)軌、進(jìn)給絲杠、主軸的耐磨性保證良好的潤滑提高機床壽命和精度保持性采用多主軸、多刀架、多工作臺、自動換刀裝置以減少換刀時間減少輔助時間NHC6300高端重型切削機床數(shù)控機床主傳動大、中型數(shù)控機床常采用?；讫X輪的移位大都采用液壓撥叉或液壓油缸變速齒輪主傳動小型機床，優(yōu)點：振動與噪聲小。只適用于低扭矩特性要求的主軸。皮帶傳動提高主軸剛度，縮短傳動鏈，但輸出扭矩小，電機發(fā)熱對主軸精密影響大。調(diào)速電機直接驅(qū)動機床主軸配置形式高強度，強切削前支承雙列短圓柱滾子和雙列接觸球推力球軸承，后支承向心推力球軸承前軸承高精度雙列向心推力球軸承雙列和單列圓錐滾子軸承高速、輕載、精密低速、重載、中等精度補充：電機的分類電機伺服電機步進(jìn)電機直流伺服電機交流伺服電機按控制方式分：步進(jìn)電機步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰坪途€位移的開環(huán)控制元件。它可以通過控制脈沖的頻率來實現(xiàn)速度控制，也可以通過控制脈沖的個數(shù)實現(xiàn)位置控制。電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，不受負(fù)載影響。http:///view/602e6d105f0e7cd184253643.html?from=search

電機的分類特點：天生具有控制轉(zhuǎn)角的功能，控制和驅(qū)動電路不算復(fù)雜，可以直接利用計算機輸出的脈沖信號簡單有效地驅(qū)使機械裝置獲得精確地位移。選型原則：電機的步距角要滿足系統(tǒng)運動分辨力的要求慣量比JL/JM滿足要求電機必要的轉(zhuǎn)矩TM等于最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tmax乘以安全系數(shù)s電機工作點全部在電機矩頻特性曲線之下需要進(jìn)行位置控制的機械裝置，常采用步進(jìn)電機作為動力源進(jìn)行開環(huán)控制。步進(jìn)電機伺服電機伺服電機在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行件，把收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移和角速度輸出。分為直流和交流兩大類。伺服主要靠脈沖來定位?？梢赃@么理解，伺服電機收到1個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移。伺服電機具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣和伺服電機接受的脈沖形成閉環(huán)。這樣，系統(tǒng)便會知道多少脈沖給伺服電機，同時收了多少脈沖回來。因而，可以很精確地控制電機的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)精確定位。http:///dianzichangshi/20100109157097.html電子發(fā)燒友直流伺服電機結(jié)構(gòu)圖直流伺服電機直流伺服電機具有良好的啟動、制動和調(diào)速特性?？梢苑奖愕卦趯挿秶鷥?nèi)實現(xiàn)無極調(diào)速。分為電勵磁式和永磁式，使用最多的是永磁式直流伺服電機。當(dāng)機械裝置需要頻繁進(jìn)行速度調(diào)節(jié)和方向轉(zhuǎn)換時，一般采用直流電機作動力源。選型原則：電機的額定轉(zhuǎn)速大于負(fù)載所需的最高轉(zhuǎn)速電機的峰值轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載所需的最大轉(zhuǎn)矩電機的額定轉(zhuǎn)矩的80%大于附在的等效轉(zhuǎn)矩交流伺服電機交流伺服電動機具有轉(zhuǎn)子慣量小、動態(tài)響應(yīng)好、重量輕、轉(zhuǎn)速高等特點。使用交頻電源，控制電路和控制算法較復(fù)雜，成本高，但性能高效，使用于對性能要求高的場合。多用在現(xiàn)代數(shù)控機床上。交流伺服電機番外：專業(yè)詞匯Ballbearing----滾珠軸承Rollerbearing----滾柱軸承軸承：BearingBendingstiffness----彎曲剛度Springstiffness---彈簧剛度剛度：StiffnessProcessingprecision--