经济型数控机床对主轴传动的要求

山南

　　经济型数控机床对主轴传动的要求

　　经济型数控机床的主轴驱动体系也叫主传动体系，是在体系中完成主运动的动力设备部分。主轴驱动体系经过该传动组织转变成主轴上安装的刀具或工件的切削力矩和切削速度，合作进给运动，加工出抱负的零件。它是零件加工的成型运动之一，它的精度对零件的加工精度有较大的影响。

　　经济型数控机床的主轴驱动和进给驱动有较大的差别。机床主轴的作业运动一般是旋转运动，不像进给驱动需求丝杠或其它直线运动设备作往复运动。数控机床一般经过主轴的回转与进给轴的进给完成刀具与工件的快速的相对切削运动。在20纪60-70年代，数控机床的主轴一般选用三相感应电动机配上多级齿轮变速箱完成有级变速的驱动方式。跟着刀具技能、出产技能、加工工艺以及出产功率的不断发展，上述传统的主轴驱动已不能满意出产的需求。经济型数控机床对主轴传动提出了更高的要求：

　　（1）调速规模宽并完成无极调速

　　为保证加工时选用适宜的切削用量，以获得*的出产率、加工精度和表面质量。特别关于具有主动换刀功用的数控加工中心，为适应各种刀具、工序和各种材料的加工要求，对主轴的调速规模要求更高，要求主轴能在较宽的转速规模内依据数控体系的指令主动完成无级调速，并削减中心传动环节，简化主轴箱。

　　现在主轴驱动设备的恒转矩调速规模已可达1∶100，恒功率调速规模也可达1∶30，一般过载1.5倍时可继续作业到达30min。

　　主轴变速分为有级变速、无级变速和分段无级变速三种形式，其间有级变速仅用于经济型数控机床，大多数数控机床均选用无级变速或分段无级变速。在无级变速中，变频调速主轴一般用于普及型数控机床，交流伺服主轴则用于中、数控机床。

　　（2）恒功率规模要宽

　　主轴在全速规模内均能供给切削所需功率，并尽可能在全速规模内供给主轴电动机的zui大功率。因为主轴电动机与驱动设备的限制，主轴在低速段均为恒转矩输出。为满意数控机床低速、强力切削的需求，常选用分级无级变速的方法（即在低速段选用机械减速设备），以扩大输出转矩。

　　（3）具有4象限驱动才能

　　要求主轴在正、反向滚动时均可进行主动加、减速操控，并且加、减速时间要短。现在一般伺服主轴可以在1秒内从停止加速到6000r/min。

　　（4）具有方位操控才能

　　即进给功用（C轴功用）和定向功用（准停功用），以满意加工中心主动换刀、刚性攻丝、螺纹切削以及车削中心的某些加工工艺的需求。

　　（5）具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪音低。

　　数控机床加工精度的进步与主轴体系的精度密切相关。为了进步传动件的制造精度与刚度，选用齿轮传动时齿轮齿面应选用高频感应加热淬火工艺以添加耐磨性。zui后一级一般用斜齿轮传动，使传动平稳。选用带传动时应选用齿型带。应选用精度高的轴承及合理的支撑跨距，以进步主轴的组件的刚性。在结构答应的条件下，应适当添加齿轮宽度，进步齿轮的堆叠系数。变速滑移齿轮一般都用花键传动，选用内径定心。旁边面定心的花键对下降噪声更为有利，因为这种定心方式传动空隙小，接触面大，但加工需求专门的刀具和花键磨床。

　　（6）良好的抗振性和热稳定性。

　　数控机床加工时，可能因为继续切削、加工余量不均匀、运动部件不平衡以及切削过程中的自振等原因引起冲击力和交变力，使主轴产生振动，影响加工精度和表面粗糙度，严峻时乃至可能损坏刀具和主轴体系中的零件，使其无法作业。主轴体系的发热使其间的零部件产生热变形，下降传动功率，影响零部件之间的相对方位精度和运动精度，然后造成加工差错。因而，主轴组件要有较高的固有频率，较好的动平衡，且要保持适宜的合作空隙，并要进行循环光滑。https://www.jc35.com/