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(jī)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(diǎn) 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(jī).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(jī)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(jī)在額定轉(zhuǎn)速時(shí)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(shí)也可以看出電動機(jī)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(jī)械變擋一般采用液壓缸推動滑移齒輪實(shí)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(jī)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?yàn)檫@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(shí)，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(shí)，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(bào)價(jià)、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(jì)算轉(zhuǎn)速確定 機(jī)床主傳動中的齒輪、傳動軸及其他傳動件的計(jì)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(jì)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(shí)現(xiàn)主軸這些轉(zhuǎn)速的傳動件實(shí)際工作轉(zhuǎn)速也能傳遞全部功率。 當(dāng)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速確定之后，其他傳動件的計(jì)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(jì)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(jì)算轉(zhuǎn)速.其步驟是:”該傳動件共有幾級實(shí)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(jì)算轉(zhuǎn)速。 現(xiàn)以圖7-28a為例，說明傳動軸和齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定方法。 1、傳動軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速，軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定:1) E軸共有6級實(shí)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(shí).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(shí)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(jì)算轉(zhuǎn)速(用黑點(diǎn)表示).其余依此類推，得各傳動袖的計(jì)算轉(zhuǎn)速為:N1=800r/min, n1=400r/min.2、齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速1)齒輪Z13的計(jì)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(jì)算轉(zhuǎn)速.2)齒輪乙。的計(jì)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(jì)算轉(zhuǎn)速。3)齒輪Z11.的計(jì)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(shí).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(shí)，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(jì)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(jì)算轉(zhuǎn)速。4)齒輪Z12的計(jì)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(jì)算轉(zhuǎn)速。其余依此類推，各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速見表7-9. 應(yīng)該指出，確定齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速時(shí).必須注意到它所在的傳動軸.此外，齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速與所在軸計(jì)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(jī)床主要由加工程序、教控裝I,何服系統(tǒng)、機(jī)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(yùn)動等.將這些信息抽人到教控裝!.控制數(shù)控機(jī)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(jī)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(yùn)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(jī)床運(yùn)動部件按加工程序指令運(yùn)動。3.何服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)是聯(lián)系計(jì)算機(jī)與機(jī)床的環(huán)節(jié).由何服粗動裝I、何服電動機(jī)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(yùn)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(shí)際位移2，并反饋給數(shù)控裝盆.對加工的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。 4.機(jī)床本體 機(jī)床本體(機(jī)械系統(tǒng)+基礎(chǔ)件)由主運(yùn)動部件、進(jìn)給運(yùn)動部件(工作臺、拖板以及相應(yīng)的傳動機(jī)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(jī)床的本體與普通機(jī)床墓本類似，不同之處是教控機(jī)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(jī)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(qiáng)電設(shè)備控制電、液、氣、機(jī)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(shí)還要考慮所用數(shù)控機(jī)床的指令功能，充分發(fā)揮機(jī)床的效能;加工路線要短，正確選擇對刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)，減少換刀次數(shù). 2.數(shù)值計(jì)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(jì)算零件粗、精加工運(yùn)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(jì)算出幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值，有的還要計(jì)算刀具中心的運(yùn)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(jì)算出節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值，這種數(shù)值計(jì)算一般要用計(jì)算機(jī)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(jī)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(yàn)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(yàn)和試切才能正式使用。校驗(yàn)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(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)，以檢查機(jī)床的運(yùn)動軌跡是否正確。在有CRT圖形顯示的數(shù)控機(jī)床上，用模擬刀具與工件切削過程的方法進(jìn)行檢驗(yàn)更為方便，但這些方法只能檢驗(yàn)運(yùn)動是否正確，不能檢驗(yàn)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(shí)，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(diǎn) 1.工藝特點(diǎn)加工中心是一種功能較全的數(shù)控機(jī)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(jī)床加工相比，具有許多顯著的工藝特點(diǎn)。 (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(shí)，加工中心多采用半閉環(huán)甚至全閉環(huán)的位置 補(bǔ)償功能，有較高的運(yùn)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(shí)得到補(bǔ)償，與普通機(jī)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(shí)，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(jī)床的位置反饋補(bǔ)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(shí)間。同時(shí)，減少工件在機(jī)床與機(jī)床之間、車 間與車間之間的周轉(zhuǎn)次數(shù)和運(yùn)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(shí)修改，對于新產(chǎn)品試制、實(shí)行新 的工藝流程和試驗(yàn)提供了方便。但是，在加工中心上進(jìn)行加工，與在普通機(jī)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(qiáng)度、硬度和耐磨性;懸 臂切削孔時(shí)，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(shí)清理切屑；一次裝夾完成從毛坯到成品的加 工，無時(shí)效工序，工件的內(nèi)應(yīng)力難以消除;加工中心的價(jià)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(jī)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(shí)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(shí)，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(shí)，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。回轉(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(jī)動進(jìn)給回轉(zhuǎn)工作臺如圖3-11所示， 機(jī)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(shí)，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(jī)動時(shí)，可將離合器手柄2處于中間位置，直接轉(zhuǎn)動手輪1。機(jī)動時(shí)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(jī)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(jī)動回轉(zhuǎn)工作臺在切削過 程中也可用機(jī)動進(jìn)給,以減輕操作者勞動強(qiáng)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(bǔ)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(yùn)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(yùn)動，來完結(jié)所需求的加工。因?yàn)殂姷妒嵌帻X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(yùn)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(shí)，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(shí)，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(shí)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(shí)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(shí)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(jì)劃和斷定刀具的裝夾辦法時(shí)要對銑削振蕩 給予充沛的注重。 本文由海天精工機(jī)床m.himslangfull.com整理發(fā)布,如需轉(zhuǎn)載,請注明出處
數(shù)控機(jī)床主軸電動機(jī)與傳動1、主軸電動機(jī) 加工中心上常用的主軸電動機(jī)為交流調(diào)速電動機(jī)和交流伺服電動機(jī)。交流調(diào)速電動機(jī)通過改變電動機(jī)的供電頻率可以調(diào)整電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。加工中心使用該類電動機(jī)時(shí).大多數(shù)為專用電動機(jī)與調(diào)速裝置配套使用.電動機(jī)的電參數(shù)(工作電流、過載電流、過載時(shí)間、起動時(shí)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(jī)的工作原理與普通交流電動機(jī)相同為便于安裝，其結(jié)構(gòu)與普通的交流電動機(jī)不完全相同.交流調(diào)速電動機(jī)制造成本較低，但不能實(shí)現(xiàn)電動機(jī)軸在圓周任意方向的準(zhǔn)確定位。 交流伺服上軸電動機(jī)是近幾年發(fā)展起來的一種高效能的主軸驅(qū)動電動機(jī)，其工作原理與交流伺服進(jìn)給電動機(jī)相同，但其工作轉(zhuǎn)速比一般的交流伺服電動機(jī)要高。交流伺服電動機(jī)可以實(shí)現(xiàn)主軸在任意方向上的定位.并且以很大轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)微小位移.用于主軸驅(qū)動的交流伺服電動機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)或同步帶構(gòu)成主軸的傳動系統(tǒng)，從而達(dá)到埔強(qiáng)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(shí)，上軸在10-1200r /min間實(shí)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(shí).PLC根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令.上軸電動機(jī)自動實(shí)現(xiàn)快速降速.在主軸轉(zhuǎn)速低于10r/min時(shí)?；讫X輪3開始向上滑移，當(dāng)達(dá)到上位時(shí).主軸電動機(jī)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(yùn)動方向。三位四通換向閥具備中位鎖定機(jī)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(shí)機(jī)床操作而板下以LED指示燈顯示機(jī)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(jī)采用主軸交流調(diào)速電動機(jī)，傳動采用同步帶實(shí)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(shí)會產(chǎn)生較人的振動和噪聲，不適于主運(yùn)動傳動;圓弧齒同步帶克服了梯形齒同步帶的缺點(diǎn)，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(shí)問內(nèi)實(shí)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(jī)與主軸合而為一制成電主軸，實(shí)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(jià)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(diǎn)、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(jì)。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(shí)，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(shí)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(jī)構(gòu).刀具的自動夾緊機(jī)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(shí)，要求松開刀柄，此時(shí)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(shí)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(shí).下爪張開，同時(shí)拉桿4將刀柄頂松.刀具即可由機(jī)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(jī)構(gòu)。除上述的K爪式外，常見的還有鋼球拉緊機(jī)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(shí)，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(shí)現(xiàn). 目前主軸準(zhǔn)停裝置很多，主要分為機(jī)械方式和電氣方式兩種。機(jī)械準(zhǔn)停方式中較典型的V形槽定位盤準(zhǔn)停機(jī)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(shí).首先主軸降速至已設(shè)定的低速.當(dāng)無觸點(diǎn)開關(guān)有效信號被檢側(cè)到后，主軸電動機(jī)停轉(zhuǎn).此時(shí)主軸依慣性繼續(xù)空轉(zhuǎn).同時(shí)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(jī)才能起動運(yùn)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(shí)(即接近開關(guān)對準(zhǔn)時(shí))，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。