數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)及主軸部件1,、主傳動系統(tǒng) 數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)，是指將主軸電動機的原動力通過該傳動系統(tǒng)變成叮供切削加工用的切削力矩和切削速度,。為了適應(yīng)各種不同材料的加工及各種不同的加工方法,，要求數(shù)控銑床的主傳動系統(tǒng)要有較寬的轉(zhuǎn)速范圍及相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩.此外,，由于主軸部件將直接裝夾刀具對工件進(jìn)行切削,，因而對加工質(zhì)量(包括加工翻I糙度)及刀具壽命有很人的影響,，所以對主傳動系統(tǒng)的要求是很高的.為了能高效率地加工出高精度,、低粗糙度的工件，必須要有一個具有良好性能的主傳動系統(tǒng)和一個具有高精度,、高剛度,、振動小、熱變形及噪聲均能滿足需要的主軸部件.2,、主傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點 數(shù)控銑床的主傳動系統(tǒng)一般采用直流或交流主軸電動機.通過帶傳動和主軸箱的變速齒輪帶動主軸旋轉(zhuǎn).由于這種電動機調(diào)速范圍廣,，又可無級調(diào)速.使得主軸箱的結(jié)構(gòu)大為簡化.主軸電動機在額定轉(zhuǎn)速時輸出全部功率和******轉(zhuǎn)矩,，隨著轉(zhuǎn)速的變化.功率和轉(zhuǎn)矩將發(fā)生變化。在調(diào)壓范舊內(nèi)(從傾定轉(zhuǎn)速調(diào)到最低轉(zhuǎn)速)為恒轉(zhuǎn)矩,，功率隨轉(zhuǎn)速成正比例卜降,。在調(diào)速范圍內(nèi)(從額定轉(zhuǎn)速調(diào)到最高轉(zhuǎn)速)為恒功率，轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速升高成正比例減小,。這種變化規(guī)津是符合正常加工要求的,，即低速切削所需轉(zhuǎn)矩大，高速切削消耗功率大,。同時也可以看出電動機的有效轉(zhuǎn)速范圍并不一定能完全滿足主軸的工作需要,。所以主軸粕一般仍需要設(shè)置幾檔變速(2-4擋).機械變擋一般采用液壓缸推動滑移齒輪實現(xiàn)，這種方法結(jié)構(gòu)簡單,，性能可靠.一次變速只需1s,。有些小型的或者調(diào)速范舊不需太大的數(shù)控銑床，也常采用由電動機直接帶動主軸或用帶傳動使主軸旋轉(zhuǎn). 為了滿足主傳動系統(tǒng)的高精度,、高剛度和低噪聲的要求,，主軸箱的傳動t4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.側(cè)面定心的花鍵對降低4聲更為有利，因為這種定心方式傳動間隙小,，接觸面大,，但加工需要專門的刀其和花鍵p床。帶傳動容易產(chǎn)生振動,，在傳動帶長度不一致的情況卜更為嚴(yán)重,。因此，在選擇傳動帶時,，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，可增設(shè)壓緊輪.將帶張緊,，以減少振動,。 數(shù)控銑床專業(yè)研發(fā)，制造廠家,，提供報價,、維修等多方位服務(wù)，買各型號數(shù)控銑床更放心,，銷售熱線400-800-9706
其他傳動件計算轉(zhuǎn)速確定 機床主傳動中的齒輪,、傳動軸及其他傳動件的計算轉(zhuǎn)速，應(yīng)是它傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速,。如前所述,，主軸從計算轉(zhuǎn)速起至最高轉(zhuǎn)速間的所有轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率，那么實現(xiàn)主軸這些轉(zhuǎn)速的傳動件實際工作轉(zhuǎn)速也能傳遞全部功率。 當(dāng)主軸的計算轉(zhuǎn)速確定之后,，其他傳動件的計算轉(zhuǎn)速就能從轉(zhuǎn)速圖上加以確定.確定順序通常是“由后往前”,，即先定出位于傳動鏈后面(命近主軸)的傳動件的計算轉(zhuǎn)速，再順次由后往前地定出傳動鏈中其他傳動件的計算轉(zhuǎn)速.其步驟是:”該傳動件共有幾級實際工作轉(zhuǎn)速;2)其中哪幾級轉(zhuǎn)速能夠傳遞全部功率;3)能夠傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速即為該傳動件的計算轉(zhuǎn)速,。 現(xiàn)以圖7-28a為例,，說明傳動軸和齒輪計算轉(zhuǎn)速的確定方法。 1,、傳動軸的計算轉(zhuǎn)速,，軸計算轉(zhuǎn)速的確定:1) E軸共有6級實際工作轉(zhuǎn)速140-800r/min. 2)主軸在100r/min(汁算轉(zhuǎn)速)至1600r/min(最高轉(zhuǎn)速)之間的所有轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率.此時.軸若經(jīng)齒輪副Z11/Z12:傳動主軸，只有在400--800r/min的3級轉(zhuǎn)速時才能傳遞全部功率;若經(jīng)齒輪副Z11,/Z4.傳動主軸.則140^-800r/min的6級轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率;因此二軸具有的6級轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率.3)其中,，能夠傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速為n1=140r/min,，即為M軸的計算轉(zhuǎn)速(用黑點表示).其余依此類推，得各傳動袖的計算轉(zhuǎn)速為:N1=800r/min, n1=400r/min.2,、齒輪的計算轉(zhuǎn)速1)齒輪Z13的計算轉(zhuǎn)速.Z13裝在3軸上,，共有140-800r/min6級轉(zhuǎn)速,，經(jīng)Z13/Z14,。傳動，主軸所得到的6級轉(zhuǎn)速280--1600r/min都能傳遞全部功率,，故Z13的這6級轉(zhuǎn)速也能傳遞全部功率,、其中最低轉(zhuǎn)速140r/min即為Z,:的計算轉(zhuǎn)速.2)齒輪乙。的計算轉(zhuǎn)速.Z14裝在I.軸(主軸)上.共有280--1600r/min6級轉(zhuǎn)速;它們都能傳遞全部功率;其最低轉(zhuǎn)速280ri min即為Z,,。的計算轉(zhuǎn)速,。3)齒輪Z11.的計算轉(zhuǎn)速.Z14裝在.軸上，共有140^-800r/min6級轉(zhuǎn)速,。其中只有在400一800r/min的3級轉(zhuǎn)速時.經(jīng)Z11/Z12:傳動主軸所得的100-200r/min3級轉(zhuǎn)速才能傳遞全部功率,，而Z,，在140-280r/min3級轉(zhuǎn)速時,，經(jīng)Z11/Z12傳動主軸所得到的35.5-71r/min3轉(zhuǎn)速都低:r主軸的計算轉(zhuǎn)速(100r/min),故不能傳遞全部功率,，因此Z11只有400--800r/min3級轉(zhuǎn)速才能夠傳遞全部功率;其中最低轉(zhuǎn)速400r/min即為Z11的計算轉(zhuǎn)速。4)齒輪Z12的計算轉(zhuǎn)速,。Z12裝在4軸(主軸)上,，共有35.5-200r/min6級轉(zhuǎn)速，其中只有100-200r/min這3級轉(zhuǎn)速才能傳遞全部功率;其最低轉(zhuǎn)速100r/min即為Z12的計算轉(zhuǎn)速,。其余依此類推,，各齒輪的計算轉(zhuǎn)速見表7-9. 應(yīng)該指出，確定齒輪計算轉(zhuǎn)速時.必須注意到它所在的傳動軸.此外,，齒輪計算轉(zhuǎn)速與所在軸計算轉(zhuǎn)速的數(shù)值可能不一樣.要根據(jù)轉(zhuǎn)速圖的具體情況來確定,。
數(shù)控機床主要由加工程序、教控裝I,何服系統(tǒng)、機床本體和輔助控側(cè)裝t五個部分成,，如圖1-7所示,。1.加工程序(愉入/愉出)根據(jù)零件圖編制加工程序，包括零件加工的工藝過程,、工藝今數(shù)和刀具運動等.將這些信息抽人到教控裝!.控制數(shù)控機床對零件切劉加工,。2.數(shù)拉裝I 致控裝t(如圖1-8所示》是數(shù)控機床的住心。其功能是接受抽人的加工信息,，經(jīng)過數(shù)控裝I的系統(tǒng)軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼,、運算和邏輯處理.向何服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈沖，并通過伺服系統(tǒng)控翻機床運動部件按加工程序指令運動,。3.何服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)是聯(lián)系計算機與機床的環(huán)節(jié).由何服粗動裝I,、何服電動機等組成.如圖。所示.常說數(shù)控系統(tǒng)是指數(shù)控裝s與伺服系統(tǒng)的集成,，所以伺服系統(tǒng)是致控系統(tǒng)的執(zhí)行系統(tǒng),。 數(shù)控裝置發(fā)出的速度和位移指令控制執(zhí)行部件按進(jìn)給速度和進(jìn)給方向位移。每個進(jìn)給運動的執(zhí)行部件都配備一套伺服系統(tǒng),，有的何服系統(tǒng)還有位I側(cè)A裝!.可直接或間接洲I執(zhí)行部件的實際位移2,，并反饋給數(shù)控裝盆.對加工的誤差進(jìn)行補償。 4.機床本體 機床本體(機械系統(tǒng)+基礎(chǔ)件)由主運動部件,、進(jìn)給運動部件(工作臺,、拖板以及相應(yīng)的傳動機構(gòu))、特殊裝t(刀具自動交換系統(tǒng),、工件自動交換系統(tǒng)),、輔助裝I(如排周裝2)以及基礎(chǔ)件(床身、立柱等》等組成. 數(shù)控機床的本體與普通機床墓本類似,，不同之處是教控機床結(jié)構(gòu)簡單,、剛性好，進(jìn)給傳動采用滾珠絲杠代替普通機床的絲杠和齒條傳動,，主軸變邃系統(tǒng)簡化了齒輪箱,，普迫采用變傾兩速和何服控制。 5.擂助控制裝里輔助控制裝I包括PLC及強電設(shè)備控制電,、液,、氣、機械系統(tǒng).完成有關(guān)動作及潤淆,、冷卻,、吹屑等。
加工中心編程的內(nèi)容與方法一般來講,，程序編制包括以下幾個方面的工作,。 1.加工中心加工工藝分析 編程人員首先要根據(jù)零件圖紙,，對零件的材料、形狀,、尺寸,、精度和熱處理要求等，進(jìn)行加工工藝分析,。合理選擇加工方案,，確定加工順序、加工路線,、裝夾方式,、刀具及切削參數(shù)等;同時還要考慮所用數(shù)控機床的指令功能，充分發(fā)揮機床的效能;加工路線要短,，正確選擇對刀點,、換刀點，減少換刀次數(shù). 2.數(shù)值計算 根據(jù)零件圖的幾何尺寸確定工藝路線及設(shè)定坐標(biāo)系,，計算零件粗,、精加工運動的軌跡，得到刀位數(shù)據(jù),。對于形狀比較簡單的零件(如直線和圓弧組成的零件),，要計算出幾何元素的起點、終點,、圓弧的圓心,、兩幾何元素的交點或切點的坐標(biāo)值，有的還要計算刀具中心的運動軌跡坐標(biāo)值,。對于形狀比較復(fù)雜的零件(如非圓曲線、曲面組成的零件),，需要用直線段或圓弧段逼近,，根據(jù)加工精度的要求計算出節(jié)點坐標(biāo)值，這種數(shù)值計算一般要用計算機來完成.3.編寫零件加工程序單 加工路線,、工藝參數(shù)及刀位數(shù)據(jù)確定以后,，編程人員根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令代碼及程序段格式，逐段編寫加工程序單,。此外,，還應(yīng)附上必要的加工示意圖、刀具布置圖,、機床調(diào)整卡,、工序卡以及必要的說明。 4.制備控制介質(zhì) 把編制好的程序單上的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上,，作為數(shù)控裝置的輸人信息,。通過程序的手工輸人或通訊傳輸送人數(shù)控系統(tǒng)。 5.程序校驗與首件試切 加工中心編寫的程序單和制備好的控制介質(zhì)，必須經(jīng)過校驗和試切才能正式使用,。校驗的方法是直接將控制介質(zhì)上的內(nèi)容輸人到數(shù)控裝置中,，讓機床空運轉(zhuǎn)，以檢查機床的運動軌跡是否正確,。在有CRT圖形顯示的數(shù)控機床上,，用模擬刀具與工件切削過程的方法進(jìn)行檢驗更為方便，但這些方法只能檢驗運動是否正確,，不能檢驗被加工零件的加工精度,。因此，要進(jìn)行零件的首件試切,。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有加工誤差時,，分析誤差產(chǎn)生的原因，找出問題所在,，加以修正,。整個數(shù)控編程的內(nèi)容及步驟，可用框圖2-5表示.
海天精工加工中心加工工藝 一,、加工中心工藝特點 1.工藝特點加工中心是一種功能較全的數(shù)控機床,，它集銑 削、鉆削,、鉸削,、鏜削、攻螺紋和切螺紋于一身,，具有多種工藝手段,， 與普通機床加工相比，具有許多顯著的工藝特點,。 (1)加工精度高 在加工中心上加工零件,，其工序高度集中， 一次裝夾即可加工出零件上大部分甚至全部表面特征,，避免了工件多次裝夾所產(chǎn)生的裝夾誤差,，因此，加工表面之間能獲得較高的 相互位置精度,。同時,，加工中心多采用半閉環(huán)甚至全閉環(huán)的位置 補償功能，有較高的運動精度,、定位精度和重復(fù)定位精度,，在加工 過程中產(chǎn)生的尺寸誤差能及時得到補償，與普通機床相比,，能獲得 較高的尺寸精度,。 (2)精度穩(wěn)定 整個加工過程由加工程序自動控制,，不受操 作者人為因素的影響，同時,，沒有凸輪,、靠模等硬件，省去了制造和 使用中磨損等所造成的誤差,，加上機床的位置反饋補償功能和較 高的定位精度和重復(fù)定位精度,，加工出的零件尺寸一致性好。 (3)效率高 一次裝夾能完成較多表面的加工,，減少了多次 裝夾工件所需的輔助時間,。同時，減少工件在機床與機床之間,、車 間與車間之間的周轉(zhuǎn)次數(shù)和運輸工作量,。 (4)表面質(zhì)量好 加工中心主軸轉(zhuǎn)速和各軸進(jìn)給量均是無級 調(diào)速，有的甚至具有自適應(yīng)控制功能,，能隨著刀具,、工件材質(zhì)及刀 具參數(shù)的變化，把切削參數(shù)調(diào)整到******數(shù)值,，從而提高了各加工表 面的質(zhì)量,。 (5)適應(yīng)性好零件 每個工序的加工內(nèi)容、切削用量,、工藝參 數(shù)都可以編入加工程序,，可以隨時修改，對于新產(chǎn)品試制,、實行新 的工藝流程和試驗提供了方便,。但是，在加工中心上進(jìn)行加工,，與在普通機床上加工相比較,， 也有一些不足。例如,，刀具應(yīng)具有更高的強度、硬度和耐磨性;懸 臂切削孔時,，無輔助支承,，刀具還應(yīng)具備很好的剛性;在加工過程 中，切屑易堆積,，會纏繞在工件和刀具上,影響加工順利進(jìn)行,，需要 采取斷屑措施和及時清理切屑；一次裝夾完成從毛坯到成品的加 工,，無時效工序,，工件的內(nèi)應(yīng)力難以消除;加工中心的價格一般都 在幾十萬元到幾百萬元,，一次性投入較大;使用、維修管理要求較 高,，要求操作者具有較高的技術(shù)水平,。
1.數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)工作臺（也稱圓轉(zhuǎn)臺）是數(shù)控銑床常用的附件之一。它的主要功用是分度及銑圓弧曲線 外形工件,。它的規(guī)格是以轉(zhuǎn)臺的直徑來定的,，有500 mm、400 mm,、320 mm,、200 mm等規(guī)格?；剞D(zhuǎn)工作臺分手動進(jìn)給和機動進(jìn)給兩種,。(1)手動進(jìn)給回轉(zhuǎn)工作臺如圖3_10所示，底座1上的槽與工作臺上的T形槽對齊 后,，可用固定螺釘把回轉(zhuǎn)工作臺固定在銑床工作臺上,。回轉(zhuǎn)工作臺由蝸桿蝸輪傳動,，蝸桿裝 在手輪4的軸3上,，蝸輪與轉(zhuǎn)臺2緊固在一起。所以轉(zhuǎn)動手輪4,，軸3上的蝸桿就帶動轉(zhuǎn)臺上蝸輪轉(zhuǎn)動,，因而轉(zhuǎn)臺便圍繞自己的中心旋轉(zhuǎn)。 在回轉(zhuǎn)工作臺的外圓表面上刻有每格1°的刻線,， 銑削時用于觀察轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)過的角度或進(jìn)行分度,。 如進(jìn)行直線銑削時，可旋緊緊固螺釘5,，使轉(zhuǎn)盤 鎖緊,。此外如松開內(nèi)六角螺釘6、撥出偏心套插 銷7,，插入另一條槽內(nèi),，則可使蝸桿蝸輪脫開。 此時,，可直接用手推動轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn),，便于進(jìn)行工件 對轉(zhuǎn)臺的同軸度的校準(zhǔn)工作?；剞D(zhuǎn)工作臺面上的T形槽可用來固定工 件,、夾具。轉(zhuǎn)臺中心有一個和轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)軸線同軸 的帶階臺的錐孔,，用以安裝心軸定位用,。(2)機動進(jìn)給回轉(zhuǎn)工作臺如圖3-11所示,， 機動進(jìn)給回轉(zhuǎn)工作臺構(gòu)造和手動回轉(zhuǎn)工作臺基 本相同，其差別僅在于：它可利用萬向聯(lián)軸器由銑床傳動裝置帶動回轉(zhuǎn)工作臺上的傳動軸3,，這時,，傳動軸上的錐齒輪就帶動手輪軸上的錐 齒輪，使蝸桿帶動蝸輪和轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動,。若不需機動時,，可將離合器手柄2處于中間位置，直接轉(zhuǎn)動手輪1,。機動時轉(zhuǎn)臺5旋轉(zhuǎn)的方向,，則由離 合器手柄的位置來決定。轉(zhuǎn)臺的外圓有一條T 形槽,，用于裝置限位擋鐵4,，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)擋鐵的 位置，就能使轉(zhuǎn)臺在所需要的位置上自動停止 機動進(jìn)給,。如松開螺母6,轉(zhuǎn)動偏心環(huán)7,，可使 蝸桿蝸輪脫開。這種機動回轉(zhuǎn)工作臺在切削過 程中也可用機動進(jìn)給,以減輕操作者勞動強度,， 并使進(jìn)給均勻,，提高加工質(zhì)量。
加工中心主軸異響主要可以從以下幾個方面判斷： 1,、主軸軸承燒壞,，將主軸軸承換了就好啦； 2,、傳動軸軸承燒壞,，也會導(dǎo)致主軸在轉(zhuǎn)動是有異常聲音發(fā)出； 3,、齒輪箱,，齒輪燒毀，可以將主軸與齒輪箱脫開,，進(jìn)行判斷,； 4、如果是皮帶傳動還要檢查是不是皮帶松動所導(dǎo)致的,。
數(shù)控銑床銑削的根本加工內(nèi)容及其特色 1.銑削加工的根本內(nèi)容銑床在制作和修補進(jìn)程中得到了廣泛的使用,。銑床的首要作業(yè)如圖1-33所示，經(jīng)過應(yīng) 用不一樣的銑刀,，在銑床上能夠完結(jié)銑平面、銑臺階面,、銑溝槽,、堵截,、銑曲面、銑鍵梢,、銑 削丁形槽,、銑燕尾槽、銑V形槽,、銑齒輪或其他成型面,、銑模與型腔、銑螺旋面以及銑花鍵等作業(yè),。 2.銑削加工的特色 銑削加工是借助于銑刀的高速回轉(zhuǎn)來完結(jié)切削進(jìn)程中的主運動,，而工件在作業(yè)臺的股動下相關(guān)于刀具進(jìn)行進(jìn)給運動，來完結(jié)所需求的加工,。因為銑刀是多齒刀具,，所以形成了銑削加工的如下特色: ①切削進(jìn)程的斷續(xù)性銑刀是多齒刀具，拼一個刀齒在一轉(zhuǎn)的運動中只要很小的一段回轉(zhuǎn)角內(nèi)處于切削作業(yè)狀況,，其他的多半圓弧內(nèi)均為非作業(yè)狀況,，加上每一刀齒切削層的切削厚度是不斷改變的.如圖1-34所示，所以睡一刀齒的切削進(jìn)程是斷續(xù)的,，并且,，切削力的巨細(xì)一直是改變的，所以,，銑削加工進(jìn)程的不平穩(wěn)和振蕩性是銑削加工的******技術(shù)特色,。 ②容屑空間的封閉性在銑刀的每一刀齒切削資料時，切下的廢肩要包容在兩刀齒之 間的專門設(shè)置的容屑槽中,，在刀齒沒有轉(zhuǎn)出切削區(qū)域轉(zhuǎn)角規(guī)模時,，切肩一直要存留在該容肩 空間中’很難順暢地排出槽外’這就需求銑刀的容屑空間要足夠大，以便包容下大進(jìn)給量切 削時的一切切屑：一旦切屑塞滿容屑槽’而刀齒依然處于切削進(jìn)程中|就有能夠擠裂 刀具,，所以,，銑刀對容屑槽布局有較髙的技術(shù)和描繪需求。③刀齒溫度較低銑刀的每一刀齒在每一個切削作業(yè)循環(huán)中有較多的時刻進(jìn)行冷卻而 不切削,，所以銑刀的作業(yè)溫度相對較低,。銑削加I的沖擊、振蕩是銑削加工的一大技術(shù)特色,，需求在組織銑削技術(shù)時給予非常的 注重,，尤其是在挑選工件的定位和夾具的夾緊計劃和斷定刀具的裝夾辦法時要對銑削振蕩 給予充沛的注重。 本文由海天精工機床sweetieny.cn整理發(fā)布,如需轉(zhuǎn)載,請注明出處
數(shù)控機床主軸電動機與傳動1,、主軸電動機 加工中心上常用的主軸電動機為交流調(diào)速電動機和交流伺服電動機,。交流調(diào)速電動機通過改變電動機的供電頻率可以調(diào)整電動機的轉(zhuǎn)速。加工中心使用該類電動機時.大多數(shù)為專用電動機與調(diào)速裝置配套使用.電動機的電參數(shù)(工作電流,、過載電流,、過載時間,、起動時間、保護(hù)范圍等)與調(diào)速裝置一一對應(yīng),。主軸驅(qū)動電動機的工作原理與普通交流電動機相同為便于安裝,，其結(jié)構(gòu)與普通的交流電動機不完全相同.交流調(diào)速電動機制造成本較低，但不能實現(xiàn)電動機軸在圓周任意方向的準(zhǔn)確定位,。 交流伺服上軸電動機是近幾年發(fā)展起來的一種高效能的主軸驅(qū)動電動機,，其工作原理與交流伺服進(jìn)給電動機相同，但其工作轉(zhuǎn)速比一般的交流伺服電動機要高,。交流伺服電動機可以實現(xiàn)主軸在任意方向上的定位.并且以很大轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)微小位移.用于主軸驅(qū)動的交流伺服電動機的電功率通常在十幾千瓦至幾十千瓦之間,。其成本比交流調(diào)速電動機高出數(shù)倍。2,、主軸傳動系統(tǒng) 低速主軸常采用齒輪變速機構(gòu)或同步帶構(gòu)成主軸的傳動系統(tǒng),，從而達(dá)到埔強主軸的驅(qū)動力知性，適應(yīng)主軸傳動系統(tǒng)性能與結(jié)構(gòu)的目的,。 圖2-2為VP1050加工中心的主軸傳動結(jié)構(gòu),。主軸轉(zhuǎn)速范圍為10--4000r/min> 當(dāng)滑移齒輪3處于下位時，上軸在10-1200r /min間實現(xiàn)無級變速,。當(dāng)數(shù)控加工程序要求較高的上軸轉(zhuǎn)速時.PLC根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令.上軸電動機自動實現(xiàn)快速降速.在主軸轉(zhuǎn)速低于10r/min時,。滑移齒輪3開始向上滑移,，當(dāng)達(dá)到上位時.主軸電動機開始升速,，使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到程序要求的轉(zhuǎn)速.反之亦然。 主軸變速箱由液壓系統(tǒng)控制,，變速箱的滑移齒輪的位置由液壓缸驅(qū)動,，通過改變?nèi)凰耐〒Q向閥的位置改變液壓缸的運動方向。三位四通換向閥具備中位鎖定機能,。當(dāng)變速箱滑移齒輪移動完成后,，由行程開關(guān)發(fā)出變速動作完成信號，數(shù)控系統(tǒng)PLC發(fā)出控制信號.切斷相應(yīng)的電磁鐵電源.三位四通換向閥恢復(fù)為中間狀態(tài).鎖定變速齒輪位置,，同時機床操作而板下以LED指示燈顯示機床主軸處于“高速”或“低速“的狀態(tài). V400教學(xué)型加工中心主軸轉(zhuǎn)速范舊為0-3000r/min,。主軸電動機采用主軸交流調(diào)速電動機，傳動采用同步帶實現(xiàn).如圖2-3,，同步帶根據(jù)齒形不同可分為梯形齒同步帶和圓弧齒同步帶,。梯形齒同步帶由于根部有應(yīng)力集中，而且在速度較高時會產(chǎn)生較人的振動和噪聲,，不適于主運動傳動;圓弧齒同步帶克服了梯形齒同步帶的缺點,，均化了應(yīng)力.改善了嚙合。因此在加工中心中得到了優(yōu)先選用.主軸功率為3-10kW的加工中心多用節(jié)距為5mm和8mm的圓弧齒同步帶。型號為5m或8M,。 高速主軸要求在極短時問內(nèi)實現(xiàn)升降速,，在指定位置快速準(zhǔn)停.這就要求主軸其有很高的角加減速度。通過齒輪或傳動帶這些中間環(huán)節(jié),，常常會引起較大振動和較大噪聲.而且增加了轉(zhuǎn)動慣量。為此將主軸電動機與主軸合而為一制成電主軸,，實現(xiàn)無中fiil環(huán)節(jié)的直接傳動,，是主軸高速單元的理想結(jié)構(gòu).H前高速主軸已商品化.如瑞士IBAG上軸制造廠生產(chǎn)的主軸單元，其轉(zhuǎn)速可達(dá)到12000-80000r/min;美國Precise公司研制的SC40/120主軸,，最高主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到120000r/min
加工中心主軸組件1,、上軸的結(jié)構(gòu)與支承 主軸組件是由主軸、主軸支承,、裝在主軸上的傳動件和密封件組成,。圖2-3為V400(H400加工中心主軸組件.主軸前端有7 24的錐孔，用于裝夾BT40刀柄或刀桿.上軸端面有一端而鍵,，既可通過它傳遞刀具的扭矩,，又可用于刀具的周向位。主軸的主要尺寸參數(shù)包括:主軸的直徑,、內(nèi)孔直徑,、懸伸長度和支承跨距。評價和考慮上軸的主要尺寸參數(shù)的依據(jù)是主軸的剛度,、結(jié)構(gòu)工藝性和主軸組件的工藝適用范圍,。主軸材料的選擇主要根據(jù)剛度、載荷特點,、耐腳性和熱處理變形大小等因素確定,，主軸材料常采用的有45俐、GCr15等,，須經(jīng)滲氮和感應(yīng)加熱淬火. 加工中心的主軸支承形式很多,，如VP1050主軸(見圖2-2)前支承采用四個向心推力球軸承.后支承采用一個向心球軸承，這種支承結(jié)構(gòu)主軸的承載能力較高,，且能適應(yīng)高速的要求.主軸支承前端定位,。主軸受熱向后伸長.能較好的滿足精度需要.只是支承較復(fù)雜，主軸軸承調(diào)整困難,。V400教學(xué)型加工中心(見圖2-3)由于主軸轉(zhuǎn)速較低·主軸承受的負(fù)荷小,，故采用了簡化設(shè)計。主軸前后支承各采用1個向心推力球軸承組成主軸的支承體系,。支承結(jié)構(gòu)簡單.安裝調(diào)整方便,。主軸軸承在定購時，可以選擇單個使用定購和配對使用定購兩種方式.尼對使用定購時供應(yīng)商將配對使用的軸承內(nèi)、外環(huán)配脾,，使之在主軸上安裝預(yù)緊后具有規(guī)定的軸向過益量,。配對使用軸承在主軸圓悶方向的******安裝位置。供應(yīng)商也應(yīng)一并標(biāo)出.以滿足主軸安裝后的工作性能要求,。主軸軸承采用特殊潤滑油脂潤滑,，油脂封在主軸套內(nèi)，用戶一般不許更換,。2,、自動夾緊刀具結(jié)構(gòu) 加工中心主軸系統(tǒng)應(yīng)其備自動松開和夾緊刀具功能。圖2-3中為一種常見的刀具自動夾緊機構(gòu).刀具的自動夾緊機構(gòu)安裝在主軸的內(nèi)部.圖示為刀具的夾緊狀態(tài).刀柄1由主軸抓刀爪2夾持.碟形彈簧5通過拉桿4"抓刀爪2.在內(nèi)套3的作用F將刀柄的拉釘拉緊,。當(dāng)換刀時,，要求松開刀柄，此時將主軸上端氣缸的上腔通壓編空氣.活塞7帶動壓桿8及拉桿4向F移動,，同時壓縮碟形彈簧5,當(dāng)拉桿4卜移到使抓刀爪2的F端移出內(nèi)套3時.下爪張開,，同時拉桿4將刀柄頂松.刀具即可由機械手或刀庫拔出.待新刀裝入后，氣缸6的下腔通壓縮空考〔,，活塞上移.拉桿在碟形彈簧的作用卜,，帶動抓刀爪上移.抓刀爪重新進(jìn)入內(nèi)套3，將刀棲拉緊,?；钊?移動的兩個極限位置分別設(shè)有行程開關(guān)10.作為刀具夾緊和松開的信號. 刀桿尾部的拉緊機構(gòu)。除上述的K爪式外,，常見的還有鋼球拉緊機構(gòu).如圖2-4所示.3,、主軸的準(zhǔn)停 主軸的準(zhǔn)停功能又稱上軸定位功能，即當(dāng)主軸停止時,，控制其停于固定方位,。對于加工中心，主軸的準(zhǔn)?？梢允沟侗系逆I梢能恰好對正端面鍵,，保證自動換刀功能的實現(xiàn). 目前主軸準(zhǔn)停裝置很多，主要分為機械方式和電氣方式兩種,。機械準(zhǔn)停方式中較典型的V形槽定位盤準(zhǔn)停機構(gòu)如圖2-5所示.其工作過程是,，帶有V形摘的定位盤與主軸連接.當(dāng)要執(zhí)行主軸準(zhǔn)停指令時.首先主軸降速至已設(shè)定的低速.當(dāng)無觸點開關(guān)有效信號被檢側(cè)到后，主軸電動機停轉(zhuǎn).此時主軸依慣性繼續(xù)空轉(zhuǎn).同時準(zhǔn)停液壓缸定位銷伸出并壓向接觸定位盤,。當(dāng)定位盤V形槽與定位銷對正,，由于液壓缸的壓力.定位銷插入V形梢。LS2有效,，表明主軸準(zhǔn)停完成,。采用這種準(zhǔn)停方式·必須有一定的邏輯互鎖.即當(dāng)LS2有效.才能進(jìn)行換刀.只有當(dāng)LS1有效,，主軸電動機才能起動運轉(zhuǎn). 電氣準(zhǔn)停裝置上要有磁傳感器式、編碼型方式和數(shù)控系統(tǒng)控制方式,。數(shù)控系統(tǒng)控制方式要求主軸驅(qū)動控制器具有閉環(huán)伺服控制功能,。采用接近開關(guān)準(zhǔn)停是最簡單的控制方式(見圖2-3)=當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動中接受到數(shù)控系統(tǒng)發(fā)來準(zhǔn)停信號，上軸立即減速至某一準(zhǔn)停速度(如10r/min)當(dāng)主軸到達(dá)準(zhǔn)停速度且準(zhǔn)停位置到達(dá)時(即接近開關(guān)對準(zhǔn)時),，主軸即剎車停止,。準(zhǔn)停完成后主軸驅(qū)動系統(tǒng)輸出信號給數(shù)控系統(tǒng)，從而可以進(jìn)行fl動換刀或其他動作,。