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公司動(dòng)態(tài)
數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率
閱讀：540 發(fā)布時(shí)間：2014-6-18
數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床（Computernumericalcontrolmachinetools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、能的自動(dòng)化機(jī)床，代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。
一、主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)的變速系統(tǒng)
目前，數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)電機(jī)已經(jīng)基本不再使用普通交流異步電機(jī)和傳統(tǒng)的直流調(diào)速電機(jī)，他們正逐步被新興的交流變頻調(diào)速伺服電機(jī)和直流伺服調(diào)速電機(jī)代替。數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)要求有較大的調(diào)速范圍，以保證加工時(shí)能選用合理的切屑用量，從而獲得*的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。為了適應(yīng)各種工件和各種工件材料的要求，多恭喜自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床和加工中心主運(yùn)動(dòng)的調(diào)速范圍應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大。數(shù)控機(jī)床的變速時(shí)按照控制指令自動(dòng)進(jìn)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的要求。由于直流和交流變速主軸電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)日趨完善，不僅能方便地實(shí)現(xiàn)寬范圍的無級(jí)變速，而且減少了中間傳遞環(huán)節(jié)和提高了變速控制的可靠性，因此在數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)中更能顯示出它的*性。為了確保低速時(shí)的扭矩，有的數(shù)控機(jī)床在交流和直流電機(jī)無級(jí)變速的基礎(chǔ)上配以齒輪變速。由于主運(yùn)動(dòng)采用了無級(jí)變速，在大型數(shù)控車床上測(cè)斜端面時(shí)就可實(shí)現(xiàn)恒速切屑控制，以便進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和表面質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)主要有三種配置方式。
帶有變速齒輪的主傳動(dòng)
這是大、種型數(shù)控機(jī)床采用較多的一種方式。通過少數(shù)幾對(duì)齒輪減速，擴(kuò)大了輸出扭矩，以滿足主軸對(duì)輸出扭矩特性的要求。一部分小型數(shù)控機(jī)床業(yè)采用此種傳動(dòng)方式，以獲得強(qiáng)力切屑時(shí)所需要的扭矩。滑移齒輪的移位大都采用液壓撥叉或直接由液壓油缸帶動(dòng)齒輪實(shí)現(xiàn)。
通過皮帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)
這主要應(yīng)用在小型數(shù)控機(jī)床上，可以避免齒輪傳動(dòng)是引起的振動(dòng)與噪聲。但它只能使用與要求的扭矩特性的主軸。
由調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)
這種主傳動(dòng)方式大大簡化了主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度。但主軸輸出扭矩小，電機(jī)發(fā)熱對(duì)主軸的精度影響較大。
二、數(shù)控機(jī)床主軸部件
數(shù)控機(jī)床主軸部件的精度、剛度和熱變形對(duì)加工質(zhì)量有直接影響。由于加工過程中不對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行人工調(diào)整，因此這些影響就更為嚴(yán)重。目前數(shù)控機(jī)床的主軸廠主要有三種型式。
前后支撐采用不同軸承
前支撐采用雙列短圓柱滾子軸承和60°角接觸雙列向心推力球軸承組合，后支撐采用成對(duì)向心推力球軸承。此配置形式使主軸的綜合剛度大幅度提高，可以滿足強(qiáng)力切屑的要求，因此普遍應(yīng)用于各類數(shù)控機(jī)床。
前軸承采用高精度雙列向心推力球軸承
向心推力球軸承高速時(shí)性能良好，主軸zui高轉(zhuǎn)速可達(dá)4000r/min。但是，它的承載能力小，因而適用于高速、輕載和緊密的數(shù)控車床。
雙列和單列圓錐滾子軸承
這種軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較強(qiáng)的動(dòng)載荷，安裝與調(diào)整性能也好。但是，這種軸承限制了主軸的zui高轉(zhuǎn)速和精度，因此使用中等精度、低速與重載的數(shù)控機(jī)床。在主軸的機(jī)構(gòu)上，要處理好卡盤和刀架的裝夾、主軸的卸荷、主軸軸承的定位和間隙調(diào)整、主軸部件的潤滑和密封以及工藝上的其他一系列問題。為了盡可能減少主軸部件溫升熱變形對(duì)機(jī)床工作精度的影響，通常利用潤滑油的循環(huán)系統(tǒng)把主軸部件的熱量帶走，使主軸部件與箱體保持恒定的溫度。在某些數(shù)控鏜、銑床上采用的制冷裝置，比較理想的實(shí)現(xiàn)了溫度控制。近年來，某些數(shù)控機(jī)床的主軸軸承采用油脂，用封入方式進(jìn)行潤滑，每加一次油脂可以使用7年至10年。為了使?jié)櫥秃陀椭恢禄旌希ǔ２捎妹詫m密封方式。
對(duì)于數(shù)控車床主軸，因?yàn)樵谒膬啥税惭b著結(jié)構(gòu)笨重的動(dòng)力卡盤和夾緊油缸，所以主軸剛度必須進(jìn)一步提高，并應(yīng)設(shè)計(jì)合理的連接端，以改善動(dòng)力卡盤與主軸端度的連接剛度。
一、主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)的變速系統(tǒng)
目前，數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)電機(jī)已經(jīng)基本不再使用普通交流異步電機(jī)和傳統(tǒng)的直流調(diào)速電機(jī)，他們正逐步被新興的交流變頻調(diào)速伺服電機(jī)和直流伺服調(diào)速電機(jī)代替。數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)要求有較大的調(diào)速范圍，以保證加工時(shí)能選用合理的切屑用量，從而獲得*的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。為了適應(yīng)各種工件和各種工件材料的要求，多恭喜自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床和加工中心主運(yùn)動(dòng)的調(diào)速范圍應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大。數(shù)控機(jī)床的變速時(shí)按照控制指令自動(dòng)進(jìn)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的要求。由于直流和交流變速主軸電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)日趨完善，不僅能方便地實(shí)現(xiàn)寬范圍的無級(jí)變速，而且減少了中間傳遞環(huán)節(jié)和提高了變速控制的可靠性，因此在數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)中更能顯示出它的*性。為了確保低速時(shí)的扭矩，有的數(shù)控機(jī)床在交流和直流電機(jī)無級(jí)變速的基礎(chǔ)上配以齒輪變速。由于主運(yùn)動(dòng)采用了無級(jí)變速，在大型數(shù)控車床上測(cè)斜端面時(shí)就可實(shí)現(xiàn)恒速切屑控制，以便進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和表面質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)主要有三種配置方式。
帶有變速齒輪的主傳動(dòng)
這是大、種型數(shù)控機(jī)床采用較多的一種方式。通過少數(shù)幾對(duì)齒輪減速，擴(kuò)大了輸出扭矩，以滿足主軸對(duì)輸出扭矩特性的要求。一部分小型數(shù)控機(jī)床業(yè)采用此種傳動(dòng)方式，以獲得強(qiáng)力切屑時(shí)所需要的扭矩。滑移齒輪的移位大都采用液壓撥叉或直接由液壓油缸帶動(dòng)齒輪實(shí)現(xiàn)。
通過皮帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)
這主要應(yīng)用在小型數(shù)控機(jī)床上，可以避免齒輪傳動(dòng)是引起的振動(dòng)與噪聲。但它只能使用與要求的扭矩特性的主軸。
由調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)
這種主傳動(dòng)方式大大簡化了主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度。但主軸輸出扭矩小，電機(jī)發(fā)熱對(duì)主軸的精度影響較大。
二、數(shù)控機(jī)床主軸部件
數(shù)控機(jī)床主軸部件的精度、剛度和熱變形對(duì)加工質(zhì)量有直接影響。由于加工過程中不對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行人工調(diào)整，因此這些影響就更為嚴(yán)重。目前數(shù)控機(jī)床的主軸廠主要有三種型式。
前后支撐采用不同軸承
前支撐采用雙列短圓柱滾子軸承和60°角接觸雙列向心推力球軸承組合，后支撐采用成對(duì)向心推力球軸承。此配置形式使主軸的綜合剛度大幅度提高，可以滿足強(qiáng)力切屑的要求，因此普遍應(yīng)用于各類數(shù)控機(jī)床。
前軸承采用高精度雙列向心推力球軸承
向心推力球軸承高速時(shí)性能良好，主軸zui高轉(zhuǎn)速可達(dá)4000r/min。但是，它的承載能力小，因而適用于高速、輕載和緊密的數(shù)控車床。
雙列和單列圓錐滾子軸承
這種軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較強(qiáng)的動(dòng)載荷，安裝與調(diào)整性能也好。但是，這種軸承限制了主軸的zui高轉(zhuǎn)速和精度，因此使用中等精度、低速與重載的數(shù)控機(jī)床。在主軸的機(jī)構(gòu)上，要處理好卡盤和刀架的裝夾、主軸的卸荷、主軸軸承的定位和間隙調(diào)整、主軸部件的潤滑和密封以及工藝上的其他一系列問題。為了盡可能減少主軸部件溫升熱變形對(duì)機(jī)床工作精度的影響，通常利用潤滑油的循環(huán)系統(tǒng)把主軸部件的熱量帶走，使主軸部件與箱體保持恒定的溫度。在某些數(shù)控鏜、銑床上采用的制冷裝置，比較理想的實(shí)現(xiàn)了溫度控制。近年來，某些數(shù)控機(jī)床的主軸軸承采用油脂，用封入方式進(jìn)行潤滑，每加一次油脂可以使用7年至10年。為了使?jié)櫥秃陀椭恢禄旌希ǔ２捎妹詫m密封方式。
對(duì)于數(shù)控車床主軸，因?yàn)樵谒膬啥税惭b著結(jié)構(gòu)笨重的動(dòng)力卡盤和夾緊油缸，所以主軸剛度必須進(jìn)一步提高，并應(yīng)設(shè)計(jì)合理的連接端，以改善動(dòng)力卡盤與主軸端度的連接剛度。