數(shù)控銑床的主傳動系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)

上傳人:w****2 文檔編號:22326354 上傳時(shí)間:2021-05-24 格式:PPT 頁數(shù):34 大小:4.04MB
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1、數(shù)控銑床的主傳動系統(tǒng)及結(jié)構(gòu) 數(shù)控銑床的主傳動系統(tǒng)特點(diǎn):一般采用直流或交流主軸電動機(jī),通過帶傳動和主軸箱的變速齒輪帶動主軸旋轉(zhuǎn)。低速切削所需轉(zhuǎn)矩大,高速切削消耗功率大。電動機(jī)的有效轉(zhuǎn)速范圍并不一定能完全滿足主軸的工作需要,所以主軸箱一般仍需要設(shè)置幾檔變速(24檔)。機(jī)械變檔一般采用液壓缸推動滑移齒輪實(shí)現(xiàn),這種方法結(jié)構(gòu)簡單,性能可靠,一次變速只需1s。 主軸箱的傳動齒輪都要經(jīng)過高速滑移齒輪(一般都用花鍵傳動),采用內(nèi)徑定心?;ㄦI傳動對降低噪聲有利。帶傳動容易產(chǎn)生振動,在傳動帶長度不一致的情況下更為嚴(yán)重。因此,在選擇傳動帶時(shí),應(yīng)盡可能縮短帶的長度。如因結(jié)構(gòu)限制,帶長度無法縮短時(shí),可增設(shè)壓緊輪,將帶張

2、緊,以減少振動。 主傳動系統(tǒng)的分類:1、二級以上變速的主傳動系統(tǒng)能夠滿足各種切削運(yùn)動的轉(zhuǎn)矩輸出,且具有大范圍調(diào)節(jié)速度的能力。但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要增加潤滑及溫度控制裝置,成本較高,此外制造和維修也比較困難。 變速齒輪傳動 2、一級變速器的主傳動系統(tǒng)目前多采用帶(同步齒形帶)傳動裝置。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,安裝調(diào)試方便,且在一定條件下能滿足轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的輸出要求。這種傳動方式可以避免齒輪傳動時(shí)引起的振動與噪聲,適用于低轉(zhuǎn)矩特性要求的主軸但系統(tǒng)的調(diào)速范圍與電動機(jī)一樣,受電動機(jī)調(diào)速范圍的約束。 3、調(diào)速電動機(jī)直接驅(qū)動的主傳動系統(tǒng) 其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間少,轉(zhuǎn)換頻率高。但是主軸轉(zhuǎn)速的變化及轉(zhuǎn)矩的輸出和電動

3、機(jī)的輸出特性完全一致,因而使用受到限制。 主軸電機(jī)直接驅(qū)動 電主軸 主軸部件結(jié)構(gòu) 1、對數(shù)控銑床主軸部件的要求 要求其具有良好的旋轉(zhuǎn)精度、靜剛度、抗振性、熱穩(wěn)定性及耐磨性外,由于數(shù)控銑床的轉(zhuǎn)速更高、功率更大,在上述幾方面要求更高、更嚴(yán)格。 良好的旋轉(zhuǎn)精度需要配置精密軸承。對精密、超精密銑床主軸、數(shù)控磨床主軸,可采用液體靜壓軸承和動壓軸承,對于要求更高轉(zhuǎn)速的主軸,可以采用空氣靜壓軸承,這種軸承可達(dá)每分鐘幾萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速,并有非常高的回轉(zhuǎn)精度。 良好的主軸剛度 a)采用雙列圓柱滾子軸承和60角接觸球軸承組合,此配置形式使主軸綜合剛度大大提高,可滿足強(qiáng)力切削的要求,普遍應(yīng)用于各類數(shù)控銑床。b)前軸承采用

4、高精度調(diào)心球軸承,具有較好的高速性能,主軸最高轉(zhuǎn)速可達(dá)4000rmin。但承載能力小,適用于高速、輕載和精密的主軸部件。c)雙列和單列圓錐滾子軸承作為主軸前后支承,徑向和軸向剛度高,可承受重載荷,安裝與調(diào)整性能好。但限制了主軸的轉(zhuǎn)速和精度的提高,適用于中等精度,低速與重載荷的數(shù)控銑床主軸。 為提高主軸組件剛度,數(shù)控銑床經(jīng)常采用三支承主軸組件。輔助支承通常采用深溝球軸承,采用三支承可以有效減少主軸彎曲變形。 數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)及主軸部件結(jié)構(gòu)實(shí)例 主運(yùn)動的傳動路線: 升降臺的自動平衡裝置結(jié)構(gòu): 床身機(jī)床的床身是整個(gè)機(jī)床的基礎(chǔ)支承件,一般用來放置導(dǎo)軌、主軸箱等重要部件。對數(shù)控機(jī)床床身主要在以下3個(gè)方

5、面提出了更高的要求: (1)很高的精度和精度保持性 (2)應(yīng)具有足夠的靜、動剛度 (3)較好的熱穩(wěn)定性 床身的結(jié)構(gòu):1、數(shù)控車床床身的結(jié)構(gòu)形式有平床身、斜床身、平床身斜導(dǎo)軌和直立床身等四種類型。另外,斜床身結(jié)構(gòu)還能設(shè)計(jì)成封閉式斷面,這樣大大提高了床身的剛度。2、加工中心的床身有固定立柱式和移動立柱式兩種。前者一般適用于中小型立式和臥式加工中心,而后者又分為整體T形床身和前后床身分開組裝的T形床身。 形床身是指床身是由橫置的前床身(亦叫橫床身)和與它垂直的后床身(亦叫縱床身)組成。整體式床身,剛性和精度保持性都比較好,但是卻給鑄造和加工帶來很大不便,尤其是大中型機(jī)床的整體床身,制造時(shí)需有大型設(shè)備

6、。分離式T形床身,鑄造工藝性和加工工藝性都大大改善。前后床身連接處要刮研,連接時(shí)用定位鍵和專用定位銷定位,然后沿截面四周用大螺栓固緊。這樣連接的床身,在剛度和精度保持性方面,基本能滿足使用要求。這種分離式T形床身適用于大中型臥式加工中心。 床身的截面形狀:合理設(shè)計(jì)床身的截面形狀及尺寸,采用合理布置的肋板結(jié)構(gòu)可以在較小質(zhì)量下獲得較高的靜剛度和適當(dāng)?shù)墓逃蓄l率。 V形肋有利于加強(qiáng)導(dǎo)軌支承部分的剛度斜方肋和對角肋結(jié)構(gòu)可明顯增強(qiáng)床身的扭轉(zhuǎn)剛度,并且便于設(shè)計(jì)成全封閉的箱形結(jié)構(gòu)縱向肋板和橫向肋板,分別對抗彎剛度和抗扭剛度有顯著效果;米字形肋板和井字形肋板的抗彎剛度也較高,尤其是米字形肋板更高。 鋼板焊接結(jié)構(gòu)

7、 焊接結(jié)構(gòu)床身的突出優(yōu)點(diǎn)是制造周期短,一般比鑄鐵結(jié)構(gòu)的快1735倍,省去了制作木模和鑄造工序,不易出廢品。焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活,便于產(chǎn)品更新、改進(jìn)結(jié)構(gòu)。焊接件能達(dá)到與鑄件相同,甚至更好的結(jié)構(gòu)特性,可提高抗彎截面慣性矩,減小質(zhì)量。采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)能夠按剛度要求布置肋板的形式,充分發(fā)揮壁板和肋板的承載和抗變形作用。采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)床身有利于提高固有頻率。 床身的剛度:1、肋板結(jié)構(gòu)對床身剛度的影響合理設(shè)計(jì)床身的肋板結(jié)構(gòu),可提高床身的剛度。2、床身箱體封砂結(jié)構(gòu)床身封砂結(jié)構(gòu)是利用肋板隔成封閉箱體結(jié)構(gòu),將大件的泥芯留在鑄件中不清除,利用砂粒良好的吸振性能,可以提高結(jié)構(gòu)件的阻尼比,有明顯的消振作用。提高床身結(jié)構(gòu)

8、的靜剛度。 焊接結(jié)構(gòu)的床身,在床身內(nèi)腔填充泥芯和混凝土等阻尼材料,當(dāng)振動時(shí),利用相對摩擦來耗散振動能量。封砂結(jié)構(gòu)降低了床身的重心,有利于床身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,可提高床身的抗彎和抗扭剛度。 床身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):AG(人造花崗石)材質(zhì)是一種新型床身材質(zhì),它除了具有好的阻尼性能(阻尼為灰鑄鐵的8-10倍)外,還具有尺寸穩(wěn)定性好、抗腐蝕性強(qiáng)、制造成本低等優(yōu)點(diǎn);與灰鑄鐵比,它熱容量大,熱導(dǎo)率低,構(gòu)件的熱變形?。籄G床身的后期加工量很少,這樣可以大大減少占用大型機(jī)床的加工時(shí)間和加工成本,并能節(jié)約大量金屬。 (1)整體結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)適用于形狀較簡單的中小型機(jī)床床身。(2)框架結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是邊緣為金屬型材質(zhì)焊接而成,其內(nèi)澆注AG材質(zhì)。這是因?yàn)锳G材質(zhì)較脆,可防止邊角受到?jīng)_撞而破壞,它適合于結(jié)構(gòu)簡單的大中型機(jī)床床身。(3)分塊結(jié)構(gòu)對于結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜的大型床身構(gòu)件,可以把它分成幾個(gè)形狀簡單、便于澆鑄的部分,分別澆鑄后,再用粘結(jié)劑或其他形式連接起來。這樣可使?jié)茶T模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡化。 床身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量避免薄壁結(jié)構(gòu)并簡化表面形狀。

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