數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)

第二章數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)模塊2：機(jī)械結(jié)構(gòu)一、數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)要求與總體布局二、數(shù)控機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)三、數(shù)控機(jī)床主軸的變速方式四、主軸部件本章內(nèi)容一、數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)要求機(jī)床本體是數(shù)控機(jī)床的主體部分。來自于數(shù)控裝置的各種運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作指令，都必須由機(jī)床本體轉(zhuǎn)換成真實(shí)的、準(zhǔn)確的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的功能，并保證數(shù)控機(jī)床的性能要求。數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體由下列各部分組成：（1）主傳動(dòng)系統(tǒng)，其功用是實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)（2）進(jìn)給系統(tǒng)，其功用是實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（3）機(jī)床基礎(chǔ)件，通常指床身、底座、立柱、滑座、工作臺(tái)等。其功用是支承機(jī)床本體的零、部件，并保證這些零、部件在切削加工過程中占有的準(zhǔn)確位置。（4）實(shí)現(xiàn)某些部件動(dòng)作和某些輔助功能的裝置，如液壓、氣動(dòng)、潤滑、冷卻以及防護(hù)、排屑等裝置。（5）實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、分度定位的裝置和附件，如回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。（6）刀庫、刀架和自動(dòng)換刀裝置（7）自動(dòng)托盤交換裝置（8）特殊功能裝置，如刀具破損檢測(cè)、精度檢測(cè)和監(jiān)控裝置等。其中，機(jī)床基礎(chǔ)件、主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)以及液壓、潤滑、冷卻等輔助裝置是構(gòu)成數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體的基本部件，其他部件則按數(shù)控機(jī)床的功能和需要選用。盡管數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體的基本構(gòu)成與傳統(tǒng)的機(jī)床十分相似，但由于數(shù)控機(jī)床在功能和性能上的要求與傳統(tǒng)機(jī)床存在著巨大的差距，所以數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體在總體布局、結(jié)構(gòu)、性能上與傳統(tǒng)機(jī)床有許多明顯的差異。數(shù)控技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展及在機(jī)床上的應(yīng)用，為數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化、高精度、高效率提供了可能性，但要將可能性變成現(xiàn)實(shí)，則必須要求數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的特性才能保證。這些特征包括結(jié)構(gòu)的靜剛度、抗振性、熱穩(wěn)定性、低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性及運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦特性、幾何精度、傳動(dòng)精度等。1、提高機(jī)床結(jié)構(gòu)的靜剛度機(jī)床結(jié)構(gòu)的靜剛度是指在切削力和其他力的作用下，機(jī)床抵抗變形的能力。有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)控機(jī)床的剛度系數(shù)應(yīng)比類似的普通機(jī)床高50%。1）合理設(shè)計(jì)基礎(chǔ)件的截面形狀和尺寸機(jī)床在外力的作用下，各基礎(chǔ)件將承受彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷，其彎曲和扭轉(zhuǎn)變形的大小則取決于基礎(chǔ)件的截面抗彎和抗扭慣性矩，抗彎、抗扭慣性矩大，變形則小，剛度就高。教材p56表3-1列出了在截面積相同（即重量相同）時(shí)，不同截面形狀和尺寸的慣性矩。由表中數(shù)據(jù)可知：①在形狀和截面積相同時(shí)，減小壁厚，加大截面輪廓尺寸，可大大增加剛度；②封閉截面的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于不封閉截面的剛度；③圓形截面的抗扭剛度高于方形截面，抗彎剛度則低于方形截面；④矩形截面在尺寸大的方向具有很高的抗彎剛度。2）采用合理的結(jié)構(gòu)布局，改善機(jī)床的受力狀態(tài)，提高機(jī)床的靜剛度如教材P59圖3-4所示3）采取補(bǔ)償構(gòu)件變形的結(jié)構(gòu)措施在外力作用下，機(jī)床的變形是不可避免的，如果能采取措施使變形對(duì)加工精度的影響減小，其結(jié)果相當(dāng)于提高了機(jī)床的剛度。依照這一思路，產(chǎn)生了許多補(bǔ)償有關(guān)零、部件的靜力變形的方法，這種方法普遍用于補(bǔ)償因自重而引起的靜力變形。如教材P60圖3-6所示。2、提高機(jī)床結(jié)構(gòu)的抗振性機(jī)床的振動(dòng)會(huì)在被加工工件表面留下振紋，影響工件的表面質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)則使加工過程難以進(jìn)行下去。機(jī)床加工時(shí)可能產(chǎn)生兩種形式的振動(dòng)：強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)。機(jī)床的抗振性指的是抵抗這兩種振動(dòng)的能力。提高機(jī)床結(jié)構(gòu)抗振性的措施：P623、減小機(jī)床的熱變形熱膨脹是各種金屬和非金屬材料的固有特性。機(jī)床在工作時(shí)，有許多部件和部位會(huì)產(chǎn)生大量熱量，如電機(jī)、滾動(dòng)軸承、切屑以及刀具與工件的切削部位、液壓系統(tǒng)等。這些產(chǎn)生熱量的部件和部位稱為熱源。熱源產(chǎn)生的熱量通過傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射傳遞給機(jī)床的各個(gè)部件，引起溫升，產(chǎn)生膨脹。由于熱源分布不均勻，各熱源產(chǎn)生的熱量不等，零部件各處質(zhì)量不均勻，形成機(jī)床各部位溫升不一致，從而產(chǎn)生不均勻的溫度場(chǎng)合不均與的熱膨脹變形，以致破壞刀具與工件的正確相對(duì)位置，影響加工精度。4、改善運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌副的摩擦特性機(jī)床導(dǎo)軌是機(jī)床基本結(jié)構(gòu)的要素之一。機(jī)床的加工精度和使用壽命很大程度上取決于機(jī)床導(dǎo)軌的質(zhì)量，而對(duì)數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌則有更高的要求，如：高速進(jìn)給時(shí)不振動(dòng)，低速進(jìn)給時(shí)不爬行；有高的靈敏度，能在重載下長期連續(xù)工作；耐磨性要高，精度保持性要好等。這些都與導(dǎo)軌副的摩擦特性有關(guān)，要求摩擦系數(shù)小，靜、動(dòng)摩擦系數(shù)之差小。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床采用的導(dǎo)軌主要由塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。二、數(shù)控機(jī)床的總體布局?jǐn)?shù)控車床的常用布局形式臥式數(shù)控鏜銑床（臥式加工中心）的常用布局形式

立式數(shù)控鏜銑床（立式加工中心）的常用布局形式數(shù)控機(jī)床交換工作臺(tái)的布局高速加工數(shù)控機(jī)床的特殊布局

虛擬軸機(jī)床1、數(shù)控車床的常用布局形式平床身斜床身立式床身

圖2-1數(shù)控車床的三種常用布局(a)平床身布局(b)斜床身布局(c)立式床身布局常用布局形式這三種布局方式各有特點(diǎn)，一般經(jīng)濟(jì)型、普及型數(shù)控車床以及數(shù)控化改造的車床，大都采用平床身；性能要求較高的中、小規(guī)格數(shù)控車床采用斜床身（有的機(jī)床是用平床身斜滑板）；大型數(shù)控車床或精密數(shù)控車床采用立式床身。1）水平床身水平床身的工藝性好，便于導(dǎo)軌面的加工。水平床身配上水平放置的刀架可提高刀架的運(yùn)動(dòng)精度，一般可用于大型數(shù)控車床或小型精密數(shù)控車床的布局。但是水平床身由于下部空間下，故排屑困難。從結(jié)構(gòu)尺寸上看，刀架水平放置使得滑板橫向尺寸較長，從而加大了機(jī)床寬度方向的結(jié)構(gòu)尺寸。如下圖所示：2）斜床擇身水平床搭身配置下傾斜放隸置的滑超板，并裂配置傾油斜式導(dǎo)欠軌防護(hù)染罩，這拐種布局注形式一查方面有嘴水平床寸身工藝士性好的剝特點(diǎn)，獵另一方剖面機(jī)床售寬度方飛向的尺酷寸較水偷平配置箱滑板的援要小，柄且排屑得方便。情水平床存身配上范傾斜放識(shí)置的滑黎板和斜徑床身配轎置斜滑這板布局布形式被傳中、小鵲型數(shù)控即車床所駝普遍采廁用。此扭兩種布銷局形式筍的特點(diǎn)現(xiàn)是排屑裹容易，腳熱鐵屑?xì)W不會(huì)堆莫積在導(dǎo)彎軌上，千也便于繪安裝自勇動(dòng)排屑超器；操吊作方便均，易于弱安裝機(jī)水械手，巖以實(shí)現(xiàn)襲單機(jī)自悼動(dòng)化；輸機(jī)床占接地面積生小，外騎形簡單槐、美觀培，容易啄實(shí)現(xiàn)封寒閉式防懇護(hù)。斜床身帝其導(dǎo)軌夕傾斜的愿角度分售別為3茫0、4暈5、6剩0、7敵5和9根0（稱另為立式漏床身）昌。若傾迫斜角度滲小，排焰屑不便節(jié)；若傾蘋斜角度飼大，導(dǎo)據(jù)軌的導(dǎo)兄向性差恩，受力奧情況也肌差。導(dǎo)鈔軌傾斜物角度的棄大小還框會(huì)直接賺影響機(jī)漫床外形希尺寸高懷度與寬刮度的比維例。綜醫(yī)合考慮烈上面的幻玉因素，針中小規(guī)價(jià)格的數(shù)務(wù)控車床賽其床身狡的傾斜讀角度以墨60為按宜。2、臥嘗式數(shù)控放鏜銑床孔（臥式加工刮中心）的常用袋布局形式臥式數(shù)控骨鏜銑床（攏臥式加工沾中心）的云布局形式渴種類較多里，其主要恥區(qū)別在于繳立柱的結(jié)踐構(gòu)形式和鳴X、Z坐浩標(biāo)軸的移慕動(dòng)方式上太（Y軸移崖動(dòng)方式無敲區(qū)別）。單立柱框架結(jié)構(gòu)錦雙立柱圖2-喇2臥式佛數(shù)控鏜劉銑床（蜻臥式加櫻工中心殲）常見藏的布局蜓形式常用的立繞柱Z坐標(biāo)疫軸的移成動(dòng)方式剛有工作肆臺(tái)移動(dòng)著式（圖爸2-2置a、b善）和立毅柱移動(dòng)話式（圖綠2-2彩c）兩驚種。以稀上基本轎形式通適過不同摘組合，身還可以株派生其屢他多種顆變形，蒸如X、岡Z兩軸月都采用漂立柱移疼動(dòng)，工樸作臺(tái)完派全固定悅的結(jié)構(gòu)搏形式；秀或X軸橡為立柱蹦移動(dòng)、降Z軸為流工作臺(tái)境移動(dòng)的裙結(jié)構(gòu)形群式等。圖2-2臥式數(shù)港控鏜銑熱床（臥湖式加工管中心）腦的躬常致用布局染形式在圖2-你2所示的筍三種中、司小規(guī)格臥雀式數(shù)控鏜繭銑床（臥于式加工中袖心）常見浴的布局形櫻式中，圖狐2-2a壁所示的結(jié)最構(gòu)形式和足傳統(tǒng)的臥豎式鏜床相徹同，多見機(jī)于早期的營數(shù)控機(jī)床攔或數(shù)控化伴改造的機(jī)質(zhì)床；圖2享-2b所濁示的采用猜了框架結(jié)蠻構(gòu)雙立柱搞、Z軸工坡作臺(tái)移動(dòng)陣式布局，刷為中、小莫規(guī)格臥式蟲數(shù)控機(jī)床湊常用的結(jié)瞎構(gòu)形式。傷圖2-2球c所示的冒采用了T于形床身、律框架結(jié)構(gòu)挎雙立柱、彩立柱移動(dòng)另式（Z軸太）布局，鉛為臥式數(shù)憑控機(jī)床典穗型結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)聲構(gòu)雙立綁柱采用解了對(duì)稱培結(jié)構(gòu)，配主軸箱誦在兩立局柱中間科上、下街運(yùn)動(dòng)，乎與傳統(tǒng)旬的主軸極箱側(cè)掛避式結(jié)構(gòu)救相比，支大大提租高了結(jié)沾構(gòu)剛度商。另外米，主軸俯箱是從搬左、右創(chuàng)兩導(dǎo)軌找的內(nèi)側(cè)它進(jìn)行定漿位，熱天變形產(chǎn)續(xù)生的主明軸軸線及變位被攪限制在君垂直方非向上，綿因此，盜可以通夫過對(duì)Y好軸的補(bǔ)孫償，減止小熱變御形的影爽響。2.2我.2臥蜂式數(shù)控艦鏜銑床架（臥式加放工中心）的常允用布局寸形式T形床細(xì)身布局聞可以使上工作臺(tái)顆沿床身娛做X熱方向移旗動(dòng)時(shí)，以在全行劉程范圍非內(nèi)，工腥作臺(tái)和航工件完袍全支承帳在床身閣上，因薪此，機(jī)遺床剛性跟好，工鋼作臺(tái)承雪載能力唯強(qiáng)，加禽工精度滾容易得覺到保證趁。而且仙，這種斧結(jié)構(gòu)可鼻以很方做便地增譽(yù)加X軸看行程，舒便于機(jī)潮床品種顏的系列世化、零奔部件的老通用化表和標(biāo)準(zhǔn)問化。立柱移脊動(dòng)式結(jié)痛構(gòu)的優(yōu)曠點(diǎn)是：拼首先，館這種形勻式減少醫(yī)了機(jī)床產(chǎn)的結(jié)構(gòu)往層次，撒使床身況上只有多回轉(zhuǎn)工撿作臺(tái)、轟工作臺(tái)穩(wěn)，共三瓶層結(jié)構(gòu)閃，它比徑傳統(tǒng)的身四層十葉字工作療臺(tái)，更吼容易保帖證大件侮結(jié)構(gòu)剛膠性；同佳時(shí)又降稿低了工衡件的裝渠卸高度拋，提高蔽了操作雨性能。侮其次，波Z軸的起移動(dòng)在冷后床身頑上進(jìn)行淘，進(jìn)給疑力與軸槐向切削意力在同確一平面勵(lì)內(nèi)，承灑受的扭莊曲力小覽，鏜孔府和銑削湯精度高勢(shì)。此外離，由于甲Z軸的愧導(dǎo)軌的品承重是熟固定不趟變的，覆它不隨腳工件重樓量改變羊而改變涉，因此搜有利于鞠提高Z堡軸的定嗓位精度表和精度辟的穩(wěn)定扯性。但慮是，由蚊于Z軸啄承載較獵重，對(duì)婚提高Z罩軸的快肆速性不勉利，這霸是其不推足之處筆。3、立式桃數(shù)控鏜銑木床（立式加工融中心）的常用缸布局形式立式數(shù)控工鏜銑床（旨立式加工管中心）的之布局形式凝與臥式數(shù)強(qiáng)控鏜銑床列類似，圖禽2-3所孤示的是三聯(lián)種常見布怨局形式。這三種跟布局形消式中，洋圖2-蕩3a所降示的結(jié)政構(gòu)形式睬是常見硬的工作挑臺(tái)移動(dòng)配式數(shù)控奸鏜銑床拜（立式傻加工中啄心）的送布局，遮為中、榴小規(guī)格狹機(jī)床的難常用結(jié)及構(gòu)形式圈；圖2塌-3C絮所示的鈴采用了同T形床鉤身，X枕、Y、圓Z三軸往都是立世柱移動(dòng)身式的布右局，多萬見于長變床身（抽大X軸鑒行程）悅或采用耍交換工仔作臺(tái)的慚立式數(shù)油控機(jī)床想。這三釋種布局朵形式的繡結(jié)構(gòu)特把點(diǎn)，基世本和臥州式數(shù)控億鏜銑床芳（臥式寇加工中凍心）的弦對(duì)應(yīng)結(jié)鏟構(gòu)相同除。同樣，鼠以上基禽本形式架通過不坦同組合乏，還可胳以派生通其他多皇種變形老，如X扒、Z兩貍軸都采富用立柱堆移動(dòng)、煌工作臺(tái)晃完全固售定的結(jié)稍構(gòu)形式碼，或X邁軸為立陰柱移動(dòng)值、Z軸轟為工作鞠臺(tái)移動(dòng)程的結(jié)構(gòu)亞形式等客等。圖2-扯3立式次數(shù)控鏜嫂銑床（么立式加取工中心獎(jiǎng)）常見綱的布局滴形式圖2-靜3立式數(shù)讀控鏜銑鋤床（立式加建工中心）的常用考布局形式4、數(shù)控揭機(jī)床交換少工作臺(tái)的宿布局為了提高閉數(shù)控機(jī)床怪的加工效夫率，在加蛾工中心上磁經(jīng)常采用角雙交換工暈作臺(tái)，進(jìn)血行工件的便自動(dòng)交換蝕，以進(jìn)一波步縮短輔繼助加工時(shí)域間，提高余機(jī)床效率接。圖2-脈4a是捉移動(dòng)式汁雙交換冠工作臺(tái)嶄布局圖栗，用于俱工作臺(tái)餡移動(dòng)式野加工中層心。對(duì)活于圖示喊的初始軍狀態(tài)，潤其工作瓶過程是毯：首先涂在Ⅱ工僅位工作圈臺(tái)上裝辦上工件反，交換高開始后見，X軸鋸自動(dòng)運(yùn)解動(dòng)到Ⅰ班工位的防位置，鹽并松開恥工作臺(tái)隨夾緊機(jī)眼構(gòu)；交見換機(jī)構(gòu)誤通過液荒壓缸或棉輔助電奧動(dòng)機(jī)將劫機(jī)床上吼的工作逐臺(tái)拉到木Ⅰ工位陰上；X羨軸再自矩動(dòng)運(yùn)動(dòng)偵到Ⅱ工反位的位臺(tái)置，交元換機(jī)構(gòu)炒將裝有訓(xùn)工件的暈Ⅱ工位植工作臺(tái)謀送到機(jī)穿床上，漁并夾緊暢。在機(jī)票床進(jìn)行榨工件加辦工的同糞時(shí)，操酒作者可扁以在Ⅰ避工位裝梢卸工件艇，準(zhǔn)備泄第二次遵交換。眠這樣就俱使得工帥件的裝舅卸和機(jī)寧床加工倚可以同便時(shí)進(jìn)行伶，節(jié)省島了加工把輔助時(shí)沸間，提棍高了機(jī)宋床的效碗率。圖2-4旦所示的是梅兩種常見拒的雙交換涂工作臺(tái)布沉局形式4、數(shù)貸控機(jī)床膠交換工摔作臺(tái)的塘布局圖2-4效b是回妖轉(zhuǎn)式雙交若換工作臺(tái)山布局圖，兔用于立柱鄭移動(dòng)式加念工中心。謹(jǐn)其工作過猴程是：首蔽先在Ⅱ工涂位（裝卸攏工位）工鴿作臺(tái)上裝幼上工件，溫交換開始僻后，Ⅰ工扇位（加工者工位）的嘩工作臺(tái)夾歲緊機(jī)構(gòu)自段動(dòng)松開；橋交換回轉(zhuǎn)括臺(tái)抬起，真進(jìn)行18擊0o回譯轉(zhuǎn)，將Ⅱ晶工位上工忙作臺(tái)轉(zhuǎn)到殺Ⅰ工位的口位置，并宣夾緊。在釋機(jī)床進(jìn)行述工件加工博的同時(shí)，膜操作者可寧以在Ⅰ工位裝定卸工件扶，準(zhǔn)備插第二次燭交換?；剞D(zhuǎn)式曬雙交換摧工作臺(tái)騎的優(yōu)點(diǎn)終是交換蹲速度快霞，定位叮精度高貍；對(duì)冷腰卻、切且屑的防煮護(hù)容易塌；缺點(diǎn)介是結(jié)構(gòu)爽較復(fù)雜遍，占地帳面積大喇。4、數(shù)控鈔機(jī)床交換弦工作臺(tái)的直布局此外，還特有一種通頃過雙工作圣區(qū)，進(jìn)行庸工件交換借的布局形餐式（如圖盼2-5所頃示），多世用于長床儉身（X軸合行程在1持500m蓮m以上）嗽，且X、囑Y、Z三棕軸都是立思柱移動(dòng)式慈的加工中溝心上。它族的基本結(jié)喝構(gòu)和立柱鳥移動(dòng)式機(jī)筐床完全相艦同，區(qū)別俱僅在于利承用中間防碧護(hù)，使機(jī)譜床原工作背臺(tái)分成了僵兩個(gè)相對(duì)序獨(dú)立的操司作區(qū)域。牛其工作過亞程是：立茅柱首先運(yùn)詞動(dòng)到Ⅰ區(qū)找，對(duì)安裝膠在該區(qū)的夫零件進(jìn)行飾正常加工跨；與此同業(yè)時(shí)，操作抓者可以在榨Ⅱ區(qū)裝卸任工件。在喘Ⅰ區(qū)的零論件加工完餅成后，通竊過X軸的呆快速移動(dòng)窯，將立柱綠運(yùn)動(dòng)到Ⅱ患區(qū)，進(jìn)行翻Ⅱ區(qū)零件錄的加工；釋操作者可碗以在Ⅰ區(qū)扮裝卸工件甚，如此循蛾環(huán)。機(jī)床雜通過電氣侄控制系統(tǒng)活實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格拾的互鎖，蜂對(duì)于加工添區(qū)的防護(hù)總門也需要席通過機(jī)電標(biāo)聯(lián)鎖裝置瓣予以封閉劍，確保機(jī)刮床的安全蓬性、可靠傷性。圖2-5妄雙工作銷區(qū)交換的僻布局圖圖2-求5雙憂工作區(qū)欠交換的刃布局圖5、高速肯加工數(shù)控量機(jī)床的特乎殊布局5、高速史加工數(shù)控煌機(jī)床的特犁殊布局圖6、虛擬蒜軸機(jī)床三、數(shù)伸控機(jī)床灶的主傳覺動(dòng)系統(tǒng)主傳動(dòng)的爽基本要求志和變速方值式主軸的聯(lián)框接形式主軸部哪件的支使承主軸部舊件的結(jié)戴構(gòu)1、主傳喪動(dòng)的基本情要求和變鐮速方式數(shù)控機(jī)床順和普通機(jī)毀床一樣，預(yù)主傳動(dòng)系鳥統(tǒng)也必須狠通過變速戀，才能使錫主軸獲得訊不同的傳岸遞，以適牙應(yīng)不同的各加工要求浩，并且，鏡在變速的君同時(shí)，還心要求傳遞換一定的功燥率和足疾夠的轉(zhuǎn)矩王，滿足切敘削的需要限。數(shù)控機(jī)胡床作為滾高度自縫動(dòng)化的棉設(shè)備，胸它對(duì)主浙傳動(dòng)系桌統(tǒng)的基格本要求需有以下數(shù)幾點(diǎn)：1)為扮了達(dá)到循最佳的耽切削效挨果，一唯般都應(yīng)鼠在最佳薦的切削索條件下棵工作，房誠因此，育主軸一釋般都要醫(yī)求能自繁動(dòng)實(shí)現(xiàn)融無級(jí)變毅速。2)要破求機(jī)床革主軸系臂統(tǒng)必須懲具有足秀夠高的始轉(zhuǎn)速和胳足夠大永的功率廈，以適水應(yīng)高效倘、高速抗的加工冬需要。1、主傳電動(dòng)的基本掩要求和變講速方式3)為湖了降低免噪聲、掀減輕發(fā)備熱、減狀少振動(dòng)妄，主傳贏動(dòng)系統(tǒng)金應(yīng)簡化只結(jié)構(gòu)，給減少傳己動(dòng)件。4)在加情工中心上刺，還必須炒具有安裝吧道具和刀孔具交換所粉需要的自郵動(dòng)夾緊裝更置，以及受主軸定向純準(zhǔn)停裝置豪，以保證跳刀具和主雞軸、刀庫隨、機(jī)械手水的正確嚙奸合。5)為了容擴(kuò)大機(jī)床勉的功能，肅實(shí)現(xiàn)對(duì)C婚軸的控制秋，主軸還絕需安裝位鎖置檢測(cè)裝怨置，以便兄實(shí)現(xiàn)對(duì)主倡軸位置的置控制。數(shù)控機(jī)床朝的變速是密按照控制涉指令自動(dòng)體進(jìn)行的，懶因此變速槍機(jī)構(gòu)必須圍適應(yīng)自動(dòng)儉操作的再剖求。故大垮多數(shù)數(shù)控萬機(jī)床采用測(cè)無級(jí)變速羨系統(tǒng)，數(shù)引控機(jī)床主電傳動(dòng)系統(tǒng)寫主要有以誕下三種配貓置方式。數(shù)控機(jī)床腳的主傳動(dòng)先要求較大茄的調(diào)速范替圍，以保圖證加工時(shí)妖能選用合傅理的切削題用量，從紙而獲得最肆佳的生產(chǎn)秘率、加工州精度和表?xiàng)澝尜|(zhì)量。1、主姨傳動(dòng)的聞基本要撇求和變?yōu)⑺俜绞竭@種配置賢方式大、灘中型數(shù)控呼機(jī)床采用億較多。它通過駱少數(shù)幾慘對(duì)齒輪貢降速，膜使之成塊為分段較無級(jí)變陣速，確壘保低速泰時(shí)的扭增矩，以削滿足主兔軸輸出泛扭矩特亞性的要牧求。但有一部上分小型數(shù)蟲控機(jī)床也雕采用這種販傳動(dòng)方式撫，以獲得莊強(qiáng)力切削里時(shí)所需要夾的扭矩?；讫X輪煙的移位大致都采用液鉤壓撥叉或膊直接由液則壓缸帶動(dòng)歪齒輪來實(shí)狂現(xiàn)。（1）帶封有變速齒辱輪的主傳驅(qū)動(dòng)（如圖魄）主要應(yīng)用攜在小型數(shù)潑控機(jī)床上頑，可以避遲免齒輪傳辰動(dòng)時(shí)引起饑的振動(dòng)和態(tài)噪聲，但槐它只能適烈用于低扭宮矩特性要貼求的主軸馳。（2）通僵過帶傳動(dòng)賣的主傳動(dòng)鹽（如圖）同步帶的丙結(jié)構(gòu)和傳痛動(dòng)如圖所連示。帶的巡壽工作面及鉤帶輪外圓國上均制成謙齒形，通摸過帶輪與渡輪齒相嵌總合，作無急滑動(dòng)的嚙佳合傳動(dòng)。帶內(nèi)采用最了承載后夸無彈性伸飄長的材料恥作強(qiáng)力層賽，以保持京帶的節(jié)距忌不變，使掀主、從動(dòng)跡帶輪可作竄無相對(duì)滑惡動(dòng)的同步騰傳動(dòng)。同步帶傳行動(dòng)是一種沃綜合了帶紋、鏈傳動(dòng)律優(yōu)點(diǎn)的新芳型傳動(dòng)。這種主傳眾動(dòng)方式大距大簡化了漿主軸箱體臺(tái)與主軸的胸結(jié)構(gòu)，有澤效地提高邊了主軸部局件的剛度灰，但主軸純輸出扭矩揀小，電動(dòng)尖機(jī)發(fā)熱對(duì)哭主軸的精泥度影響較電大。（3）由獄調(diào)速電動(dòng)換機(jī)直接驅(qū)擴(kuò)動(dòng)的主傳瞧動(dòng)（如圖暖）從直流主雙軸電動(dòng)機(jī)怒的速度與腫轉(zhuǎn)矩關(guān)系艇圖中可以誦看出，在沈低于額定袖轉(zhuǎn)速時(shí)為嘆恒轉(zhuǎn)矩輸怪出，高于浪額定轉(zhuǎn)矩域時(shí)為恒功扭率輸出。使用這種霸電動(dòng)機(jī)可聯(lián)實(shí)現(xiàn)純電特氣定向，憶而且主軸俱的控制功麗能可以很厲容易與數(shù)窯控系統(tǒng)相側(cè)連接并實(shí)旱現(xiàn)修調(diào)輸槐入、速度稀和負(fù)載測(cè)赴量輸出等設(shè)。（4）戀采用電澇主軸在高速榮加工機(jī)見床上，回大多數(shù)倡使用電蜓動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)雖子和主歸軸一體施的電主翁軸，可漫以使主浸軸達(dá)到粘每分鐘聰數(shù)萬轉(zhuǎn)件、甚至皆十幾萬析轉(zhuǎn)的高膝速，主氧軸傳動(dòng)定系統(tǒng)的昂結(jié)構(gòu)更抗簡單，喝剛性更罵好。車床用電瞞主軸銑床用纖電主軸機(jī)床的主啄軸部件是窗機(jī)床重要帆部件之一夕，它帶動(dòng)埋工件或刀種具執(zhí)行機(jī)獨(dú)床的切削別運(yùn)動(dòng)，因婚此數(shù)控機(jī)埋床主軸部鵝件的精度鍬，抗振性仁和熱變形探對(duì)加工質(zhì)友量有直接靜的影響，效由于數(shù)控煎機(jī)床在加卡工過程中棄不進(jìn)行人躲工調(diào)整，煌這些影響蘆就更為嚴(yán)考重。所以最：2、主宏軸部件主軸在結(jié)大構(gòu)上要處毅理好卡盤畏或刀具的末裝卡，主軸的憂卸荷，主軸軸爹承的定軋位和間承隙調(diào)整靈，主軸部件緊的潤滑和井密封等一撤系列問題返。對(duì)于數(shù)控第鏜銑床的脫主軸為實(shí)次現(xiàn)刀具的淚快速或自覆動(dòng)裝卸，鑼主軸上還宇必須設(shè)計(jì)鋼有刀具的著自動(dòng)裝卸導(dǎo)，主軸定臺(tái)向停止和圣主軸孔內(nèi)蹈的切屑清菌除裝置。數(shù)控機(jī)誕床的主秩軸部件踢主要有乳以下幾借個(gè)部分鉆：主軸傻本體及則密封裝榨置、支樣承主軸炒的軸承糾、配置鍬在主軸估內(nèi)部的騾刀具卡制進(jìn)及吹標(biāo)屑裝置張、主軸裝的準(zhǔn)停杠裝置等吧。1）主軸細(xì)本體①主軸助端部的文結(jié)構(gòu)形伐狀

（浮見P8架8圖4腫-5）②主軸的爺材料和熱那處理2）數(shù)控薦機(jī)床的主窯軸軸承3）軸承靠的配置合理配置宋軸承,可知以提高主槍軸精度,胡降低溫升腫,簡化支厘承結(jié)構(gòu)。識(shí)在數(shù)控機(jī)糟床上配制歪軸承時(shí),猛前后軸承者都應(yīng)能承球受徑向載小荷,支承改間的距離兄要選擇合俗理,并根挑據(jù)機(jī)床的撒實(shí)際情況尚配制軸向爸力的軸承值。在圖（結(jié)a)所果示的配迎置形式敗中，前雄支承采顆用雙列兔短圓柱主滾子軸下承和6謠0°角娃接觸球取軸承組熊合，承斯受徑向攻載荷和規(guī)軸向載倍荷，后利支承采托用成對(duì)外角接觸虧球軸承夢(mèng)，這種攀配置可不提高主本軸的綜毅合剛度貿(mào)，滿足宗強(qiáng)力切染削的要幫求，普房誠遍應(yīng)用梳于各類翼數(shù)控機(jī)患床。在圖(b波)所示的男配置形式腸中，前軸踏承采用角堅(jiān)接觸球軸短承，由2傅~3個(gè)軸慘承組成一袋套，背靠栗背安裝，螞承受徑向盈載荷和軸飽向載荷，盲后支承采午用雙列短厘圓柱滾子嚇軸承，這損種配置適院用于高速乎、重載的塌主軸部件各。在圖(c滴)所示前緒后支承均聲采用成對(duì)逃角接觸球迷軸承，以芬承受徑向撞載荷和軸半向載荷，梳這種配置爐適用于高吃速、輕載瞞荷精密的旅數(shù)控機(jī)床蔥主軸。在圖(d蕩)所示前賴支承采用燃雙列圓錐汁滾子軸承餐，承受徑族向載荷和腸軸向載荷諷，后支承呢采用單列軋圓錐滾子慌軸承，這冶種配置可逆承受重載鍵荷和較強(qiáng)奔的動(dòng)載荷震，安裝與茅調(diào)整性能償好，但主批軸轉(zhuǎn)速和環(huán)精度的提方高受到限城制，適用伐于中等精樂度，低速攝與重載荷扮的數(shù)控機(jī)猛床主軸。在自動(dòng)害換刀的授數(shù)控機(jī)羨床中為少了實(shí)現(xiàn)徹刀具在護(hù)主軸內(nèi)倦的自動(dòng)費(fèi)裝卸，看其主軸芝必須設(shè)藥計(jì)有刀伸具的自發(fā)動(dòng)夾緊洗機(jī)構(gòu)，燥如圖所扁示。3、主廢軸內(nèi)刀縮慧具的自防動(dòng)夾緊蓮和切屑恥清除裝兄置刀桿采漠用7：圣24的棵大錐度最錐柄，恩采用大填錐度的于錐柄既旱有利于滲定心，悔也為松欄夾帶來黑了方便蠻。在錐柄的魚尾端軸頸收被拉緊的之同時(shí)，通合過錐柄的笑定心和摩補(bǔ)擦作用將處刀桿夾緊辯于主軸的折端部。在蝶形積彈簧8嬸的作用恰下，拉聽桿7始異終保持依約10友000己N的拉收力；并歐通過拉摟桿右端糟的鋼球康6將刀器桿的尾栗部軸頸紹拉緊。換刀時(shí)首伐先將壓力接油通入主例軸尾部的恩液壓缸左恢腔，活塞鍛1推動(dòng)拉語桿7向有瓜移動(dòng)，將禍刀柄松開聲，同時(shí)使絕蝶形彈簧夠8壓緊。拉桿7的集右移使右再端的鋼球慕6位于套浸筒的喇叭錘口處，消灘除了刀桿佩上的拉力扔。當(dāng)拉桿繼吩續(xù)右移時(shí)室，噴氣嘴女的端部把字刀具頂松真，使機(jī)械隨手方便地嗚取出刀桿尚。機(jī)械手將親應(yīng)換刀具羅裝入后，診電磁換向威閥動(dòng)作使贊壓力油通裕入油缸右物腔，活塞欠1向左退犁回原位，敞蝶形彈簧翻復(fù)原又將霧刀桿拉緊片、螺旋彈江簧2使活帶塞1在液鄭壓缸右腔傲無壓力油丘時(shí)也始終席退在最左耳端。當(dāng)活塞處殖于左右兩孕個(gè)極限位昏置時(shí)，相職應(yīng)限位開拴關(guān)12、炭13發(fā)出活松開和夾柄緊的信號(hào)亮。自動(dòng)清脖除主軸態(tài)孔內(nèi)的瘋灰塵和要切屑是湊換刀過搜程中的召一個(gè)不厘容忽視乘的問題念。如果主岸軸錐孔袍中落入氧了切屑?jí)|、灰塵榜或其它催污物，淘在拉緊哄刀桿時(shí)薄，錐孔衫表面和修刀桿的屈錐柄就儉會(huì)被劃帖傷，甚至?xí)箵尩稐U發(fā)生堪偏斜，破桌壞了刀桿語的正確定錦位，影響零件腸的加工精墾度，甚至桑會(huì)使零件團(tuán)超差報(bào)廢申。為了保撓持主軸闊錐孔的蕉清潔，掘常采用悲的方法慈是使用旬壓縮空鍋氣吹屑癥。如圖所北示活塞銹1的心撐部鉆有搶壓縮空酷氣通道放，當(dāng)活喘塞向左筑移動(dòng)時(shí)熟，壓縮崇空氣經(jīng)姐過活塞家由主軸粱孔內(nèi)的喬空氣嘴天噴出，慣將錐孔干清理干善凈。為了提高圖吹屑效率釀，噴氣小秒孔要有合洲理的噴射賞角度，并眾均勻布置江。圖4賽為自動(dòng)餅換刀數(shù)顫控立式踩鏜銑床撤的主軸鄙部件結(jié)魯構(gòu)圖：潑刀桿采弦用7:站24的精大錐度果錐柄，魚既有利若于定心長，也為鋸松夾帶濁來了方老便。在擴(kuò)錐柄的目尾端軸鞭頸被拉覽緊的同捏時(shí)，通連過錐柄裕的定心開和摩擦虹作用將告刀桿夾摔緊于主列軸的端稠部。在爬碟形彈閘簧5的寇作用下真，拉桿殲4始終柔保持約喂100警00N奔的拉力肆，并通涂過拉桿許右端的亭鋼球1蚊2將刀筑桿的尾陡部軸頸籌拉緊。距換刀時(shí)要首先將朋壓力油榮通入主臉軸尾部企的液壓朱缸7左丑腔，液激壓缸活睡塞6推濕動(dòng)拉桿零4向右鑼移動(dòng)。昌將刀柄愧松開，米同時(shí)使喊碟形彈蔽簧5壓跳緊。拉灰桿4的宗右移使濱右端的魔鋼球1丟2位于偏套筒的佳喇叭口順處，消寄除了刀撇桿上的堤拉力。噸當(dāng)拉桿俘繼續(xù)右眾移時(shí)，番噴氣嘴幻玉的端部廢把刀具洽頂松，可使機(jī)械裝手可方蝕便地取介出刀桿執(zhí)。機(jī)械緣瑞手將應(yīng)穴換刀具平裝入后脾，電磁許換向閥賞動(dòng)作使展壓力油坦通入液捷壓缸右湊腔，液饅壓缸活盡塞6向分左退回養(yǎng)原位，宴碟形彈是簧復(fù)原換又將刀原桿拉緊寄。螺旋吹彈簧1隊(duì)1使液痛壓缸活則塞6在砍液壓缸例右腔無權(quán)壓力時(shí)指也始終節(jié)退在最熔左端，靈當(dāng)活塞淘處于左火右兩個(gè)布極限位女置時(shí)，刮相應(yīng)限籮位行程幸開關(guān)8戒、10幸發(fā)出松佩開和夾溪緊的信鏈號(hào)。在數(shù)控惕鏜床、倍數(shù)控銑五床和以垮鏜銑為翁主的加軍工中心像上，為魔了實(shí)現(xiàn)蔬自動(dòng)換厚刀，使役機(jī)械手惰準(zhǔn)確地們將刀具疊裝入主網(wǎng)軸孔中武，刀具夢(mèng)的鍵槽航必須與廢主軸的脅鍵位在今周向?qū)π禍?zhǔn)；在仆鏜削加購工退刀寸時(shí)，要瓜求刀具艷向刀尖鍵反方向思徑向移召動(dòng)一段耕距離后聯(lián)才能退型出，以范免劃傷調(diào)工件，喊這都需催要主軸刃具有周括向定位德功能；醒另外，捧一些特岸殊工藝莖要求情條況下，姥如在通佳過前壁濁小孔鏜可內(nèi)壁的弟同軸大弓孔，或比進(jìn)行反宵倒角等洽加工時(shí)惜，也要掛求主軸舞實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)刻停，使化刀尖停步在一個(gè)嚇固定的盡方位上踩，以便核主軸偏欄移一定旨尺寸后迎，使大麥切削刃線能通過氣前壁小慚孔進(jìn)入榜箱體內(nèi)宅對(duì)大孔正進(jìn)行鏜偶削，所吵以在主鋪軸上必天須設(shè)有弊準(zhǔn)停裝升置。目前，主趣軸準(zhǔn)停裝貸置很多，鍛主要分為創(chuàng)機(jī)械式和米電氣式兩織種。4、主軸準(zhǔn)停裝貧置1)、暴定位盤先準(zhǔn)停原剛理示意減圖傳統(tǒng)的拖做法是讓采用機(jī)拳械擋塊忽等來定考向。圖鎖2為V攻形槽輪顛定位盤塵準(zhǔn)停裝油置原理辟圖，在辱主軸上脈固定一垮個(gè)V形言槽輪定癢位盤，歇使V形表槽與主腥軸上的鳥端面鍵烏保持所溉需要的位相對(duì)位石置關(guān)系徒。當(dāng)主憑軸需要矛停車換胸刀時(shí)，蘆發(fā)出降若速信號(hào)湖，主軸達(dá)轉(zhuǎn)換到懶最低速飾運(yùn)轉(zhuǎn)，躺延時(shí)繼川電器開句始動(dòng)作勢(shì)，并延棉時(shí)4s奇～6s普后，無航觸點(diǎn)開鈔關(guān)1礎(chǔ)接通電零源，當(dāng)令主軸轉(zhuǎn)瓦到圖示摸位置即下V形弊槽輪定旨位盤敢3上的藍(lán)感應(yīng)塊猛2與無測(cè)觸點(diǎn)開校關(guān)1相杜接觸后茂發(fā)出信儉號(hào)，使天主軸電謎動(dòng)機(jī)停征轉(zhuǎn)。另累一延時(shí)古繼電器森延時(shí)0測(cè).2s啞～0.蛾4s后壇，壓力撕油進(jìn)入源定位液率壓缸4莖下腔，俗使定向夸活塞向仍左移動(dòng)斷，當(dāng)定漂向活塞溝上的定冷向滾輪客5頂矩入定位光盤的脊V形槽要內(nèi)時(shí)，率行程開匯關(guān)L臣S2發(fā)服出信號(hào)仇，主軸滑準(zhǔn)停完喪成。若面延時(shí)繼為電器延鵝時(shí)1s圍后行程夜開關(guān)L傳S2仍他不發(fā)信粥號(hào)，說述明準(zhǔn)停浮沒完成當(dāng)，需使腐定向活邪塞6后效退，重悶新準(zhǔn)停辯。當(dāng)活親塞桿向根右移到掏位時(shí)，適行程開嚼關(guān)LS霸1發(fā)出舅定向滾銀輪5退席出凸輪喜定位盤葵凹槽的待信號(hào)，贏此時(shí)主壁軸可啟鹿動(dòng)工作捆。機(jī)械貼式主軸價(jià)準(zhǔn)停裝高置準(zhǔn)確纖可靠，出但結(jié)構(gòu)瓜較復(fù)雜麥?，F(xiàn)代炊數(shù)控機(jī)昨床一般李采用電點(diǎn)氣式主靈軸準(zhǔn)停印裝置，蹈只要數(shù)襖控系統(tǒng)積發(fā)出指卷令信號(hào)甚，主軸霜就可以故準(zhǔn)確的粱定向。2）、凸罩輪準(zhǔn)停裝吩置見教材P僚96圖4氣-193）磁傳拐感器主軸愁準(zhǔn)停在主軸上墳安裝有一夫個(gè)永久磁劣鐵4與主嬸軸一起旋偽轉(zhuǎn)，在距臺(tái)離永久磁飛鐵4旋轉(zhuǎn)畝軌跡外1磚—2mm晶處固定有粱一個(gè)磁傳走感器5，終當(dāng)銑床主嶼軸需要停爪車換刀時(shí)神，數(shù)控裝判置發(fā)出主城軸停轉(zhuǎn)的稅指令，主廈軸電動(dòng)機(jī)椒3立即降文速，使主喉軸以很低間的轉(zhuǎn)速回刮轉(zhuǎn)，當(dāng)永阻久磁鐵4袋對(duì)準(zhǔn)磁傳京感器5時(shí)陳，磁傳感臭器發(fā)出準(zhǔn)灣停信號(hào)，協(xié)此信號(hào)經(jīng)賣放大后，增由定向電初路使電動(dòng)搬機(jī)準(zhǔn)確地多停止在規(guī)方定的周向按位置上。邪這種準(zhǔn)停冠裝置機(jī)械酷