(I)有較寬的調(diào)速范圍
可增加數(shù)控機床加工適應(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)控加工方便實現(xiàn)低速時大扭矩,高速時恒功率,以保證加工高教率。
.(3)有足夠的傳動精度
各零部件應(yīng)具有足夠精度、剛度、抗震性,使主軸運動高精度,從而保證數(shù)控加工高精度。
(4)噪聲低,運動平穩(wěn)
使數(shù)控機床工作環(huán)境良好、宜人。
6 2 2數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)
由主軸電機、傳動元件和主軸構(gòu)成的具有運動傳動聯(lián)系的系統(tǒng)稱為主傳動系統(tǒng)。數(shù)控機床的主運動是指切削加工的主要運動,例如,數(shù)控車床上主軸帶動工件的旋轉(zhuǎn)運動,立式加工中心上主軸帶動銑刀、鏜刀和砂輪等的旋轉(zhuǎn)運動。數(shù)控機床的主運動是通過主傳動電機拖動的。
1主運動的傳動形式和變速
目前,數(shù)控機床的主傳動電機已經(jīng)基本不再使用普通交流異步電機和傳統(tǒng)的直流調(diào)速電機,它們已逐步被新興的交流變頻調(diào)速伺服電機和直流伺服調(diào)速電機代替。數(shù)控機床的主運動要求有較大的調(diào)速范圍,以保證加工時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,多功能自動換刀的數(shù)控機床和加工中心主運動的調(diào)速范圍應(yīng)進一步擴大。而且,數(shù)控機床的變速是按照控制指令自動進行的,因此,變速機構(gòu)必須適應(yīng)自動操作的要求。
由于直流和交流變速主軸電機的調(diào)速系統(tǒng)日趨完善,不僅方便實現(xiàn)寬范圍的無級變速,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)控機床的主傳動系統(tǒng)中更能顯示出它的優(yōu)越性。為了確保低速時的扭矩,有的數(shù)控機床在交流和直流電機無級變速的基礎(chǔ)上配以齒輪變速。由于主運動采用了無級變速,在大型數(shù)控車床上車斜端面時就可實現(xiàn)恒速切屑控制,以便進一步提高生產(chǎn)效率和表面質(zhì)量。數(shù)控機床主傳動主要有三種配置方式。
(1)帶有變速齒輪的主傳動
主傳動是大中型數(shù)控機床采用較多的一種方式。通過少數(shù)幾對齒輪減速,擴大了輸出扭矩,以滿足主軸對輸出扭矩特性的要求。一部分小型數(shù)控機床也采用此種傳動方式,以獲得強力切削時所需要的扭矩。滑移齒輪的移位大都采用液壓撥叉或直接由液壓油缸帶動齒輪來實現(xiàn)。
(2)帶有定比傳動的主f車動
主軸電機經(jīng)定比傳動傳遞給主軸,定比傳動采用齒輪傳動或帶傳動。帶傳動主要應(yīng)用在小型數(shù)控機床上,可以避免齒輪傳動時引起的震動與噪聲。
(3)由主軸電機直接驅(qū)動的主傳動
電機軸與主軸用聯(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,電機的發(fā)熱對主軸精度影響大。近年來出現(xiàn)了另外一種內(nèi)裝電機主軸,即主軸與電機轉(zhuǎn)子合‘為一。其優(yōu)點是主軸部件結(jié)構(gòu)更緊湊,重量輕,慣量小,可提高啟動、停止的響應(yīng)特性;缺點是熱變形問題。
主傳動的自動變速
(l)無級調(diào)速
它一般由電機調(diào)速與齒輪變速實現(xiàn)聯(lián)合調(diào)速。
(2)自動變速
齒輪變速組的自動變速一般由液壓撥叉或電磁離合器自動操縱。
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,可在運轉(zhuǎn)中變速、具有過載保護功能,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,傳動比準確,可用于內(nèi)聯(lián)系傳動鏈中。