(I)有較寬的調(diào)速范圍
可增加數(shù)控機(jī)床加工適應(yīng)性,便于選擇合理切削速度,使切削過程始終處于最佳狀態(tài)。
(2)有足夠的功率和扭矩
使數(shù)控加工方便實(shí)現(xiàn)低速時(shí)大扭矩,高速時(shí)恒功率,以保證加工高教率。
.(3)有足夠的傳動(dòng)精度
各零部件應(yīng)具有足夠精度、剛度、抗震性,使主軸運(yùn)動(dòng)高精度,從而保證數(shù)控加工高精度。
(4)噪聲低,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)
使數(shù)控機(jī)床工作環(huán)境良好、宜人。
6 2 2數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)
由主軸電機(jī)、傳動(dòng)元件和主軸構(gòu)成的具有運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)聯(lián)系的系統(tǒng)稱為主傳動(dòng)系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)是指切削加工的主要運(yùn)動(dòng),例如,數(shù)控車床上主軸帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),立式加工中心上主軸帶動(dòng)銑刀、鏜刀和砂輪等的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)是通過主傳動(dòng)電機(jī)拖動(dòng)的。
1主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)形式和變速
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),它們已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,從而獲得最佳的生產(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,多功能自動(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。而且,數(shù)控機(jī)床的變速是按照控制指令自動(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,不僅方便實(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),提高了變建控制的可靠性。因此,在數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)中更能顯示出它的優(yōu)越性。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)控車床上車斜端面時(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。
(1)帶有變速齒輪的主傳動(dòng)
主傳動(dòng)是大中型數(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)床也采用此種傳動(dòng)方式,以獲得強(qiáng)力切削時(shí)所需要的扭矩;讫X輪的移位大都采用液壓撥叉或直接由液壓油缸帶動(dòng)齒輪來實(shí)現(xiàn)。
(2)帶有定比傳動(dòng)的主f車動(dòng)
主軸電機(jī)經(jīng)定比傳動(dòng)傳遞給主軸,定比傳動(dòng)采用齒輪傳動(dòng)或帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)主要應(yīng)用在小型數(shù)控機(jī)床上,可以避免齒輪傳動(dòng)時(shí)引起的震動(dòng)與噪聲。
(3)由主軸電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)
電機(jī)軸與主軸用聯(lián)軸器同軸聯(lián)接。這種方式大大簡化了主軸結(jié)構(gòu),有效地提高主軸剛度。但主軸輸出扭矩小,電機(jī)的發(fā)熱對(duì)主軸精度影響大。近年來出現(xiàn)了另外一種內(nèi)裝電機(jī)主軸,即主軸與電機(jī)轉(zhuǎn)子合‘為一。其優(yōu)點(diǎn)是主軸部件結(jié)構(gòu)更緊湊,重量輕,慣量小,可提高啟動(dòng)、停止的響應(yīng)特性;缺點(diǎn)是熱變形問題。
主傳動(dòng)的自動(dòng)變速
(l)無級(jí)調(diào)速
它一般由電機(jī)調(diào)速與齒輪變速實(shí)現(xiàn)聯(lián)合調(diào)速。
(2)自動(dòng)變速
齒輪變速組的自動(dòng)變速一般由液壓撥叉或電磁離合器自動(dòng)操縱。
電磁離合器分為摩擦片式和牙嵌式兩種。無滑環(huán)摩擦片式電磁離合器,可在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速、具有過載保護(hù)功能,但尺寸大、摩擦發(fā)熱大。牙嵌式電磁離合器傳遞扭矩大、尺寸小,傳動(dòng)比準(zhǔn)確,可用于內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈中。