数控机床的主运动部件

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑数控机床的主运动部件 一、主传动变速(主传动链) 1带有二级齿轮变速 主轴电动机经过二级齿轮变速，使主轴获得低速和高速两种转速系列，多用于大中型数控机床。滑移齿轮常用液压拨叉或电磁离合器转变其位置。 2带有定比传动 主轴电动机经定比传动传递给主轴，定比传动采纳齿轮传动或带传动。带传动主要用于小型数控机床上，可避开齿轮传动的噪音和振动。 3由主轴电动机直接驱动 电动机轴与主轴用联轴器同轴联接。该方式大大简化了主轴结构，有效地提高主轴刚度。但主轴输出转矩小，电动机的发热对主轴精度影响大。 近年来消失另外一种内装电动机主轴（电主轴），即主轴与电动机转子合二为一（图

2、7-5）。优点是主轴部件结构更紧凑，重量轻，惯量小，可提高起动、停止的响应特性；缺点同样是热变形问题。 二、主轴(部件)结构 1. 主轴的支承 依据主轴部件的工作精度、刚度、温升和结构的简单程度，合理配置轴承，可以提高主传动系统的精度。采纳滚动轴承支承，有很多不同的配置形式，目前数控机床主轴轴承的配置主要有如图7-5所示的几种形式。 在图7-5（a）所示的配置形式中，前支承采纳双列短圆柱滚子轴承和60角接触球轴承组合，承受径向载荷和轴向载荷，后支承采纳成对角接触球轴承，这种配置可提高主轴的综合刚度，满意强力切削的要求，普遍应用于各类数控机床。在图（b）所示的配置形式中，前轴承采纳角接触球轴承，

3、由23个轴承组成一套，背靠背安装，承受径向载荷和轴向载荷，后支承采纳双列短圆柱滚子轴承，这种配置适用于高速、重载的主轴部件，图（c）所示前后支承均采纳成对角接触球轴承，以承受径向载荷和轴向载荷，这种配置适用于高速、轻载和精密的数控机床主轴。图（d）所示前支承采纳双列圆锥滚子轴承，承受径向载荷和轴向载荷，后支承采纳单列圆锥滚子轴承，这种配置可承受重载荷和较强的动载荷，安装与调整性能好，但主轴转速和精度的提高受到限制，适用于中等精度，低速与重载荷的数控机床主轴。 2、主轴内部刀具自动夹紧机构 为了实现刀具在数控机床的主轴上进行自动装卸，需要有相应的刀具自动松开和夹紧装置。 3、主轴准停装置 在数控

4、机床上有机械手自动换刀，要求刀柄上的键槽对准主轴的端面键上，主轴每次必需停在一个固定精确的位置上，以便机械手换刀。 在镗孔时为不使刀尖划伤加工表面，在退刀时要让刀尖退出加工表面一个微小量，由于退刀方向是固定的，因而要求主轴必需在一个固定方向上停止。 通过小孔镗大孔也要求主轴必需在一个固定方向上停止。 现代的数控机床一般都采纳电气式主轴准停装置，只要数控系统发出指令信号，主轴就可以精确地定向。图7-6所示为一种用磁传感器检测定向的电气式主轴准停装置。 1主轴；2同步齿形带；3主轴电机；4永久磁铁；5磁传感器 在主轴上安装有一个永久磁铁4与主轴一起旋转，在距离永久磁铁4旋转轨迹外12毫米处，固定有一个磁传感器5，当机床主轴需要停转换刀时，数控装置发出主轴停转的指令，主轴电机3马上降速，使主轴以很低的转速回转，当永久磁铁4对准磁传感器5时，磁传感器发出准停信号，此信号经放大后，由定向电路使电机精确地停止在规定的周向位置上。这种准停装置机械结构简