数控机床主传动学习教案

1、会计学1数控机床数控机床(sh kn j chun)主传动主传动第一页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统2.1 主传动系统的基本(jbn)要求和变速方式实现实现(shxin)(shxin)主运动，产生主切削力，主轴转速高，消耗的功率大。主运动，产生主切削力，主轴转速高，消耗的功率大。组成组成: :主轴电机，传动系统，主轴。主轴电机，传动系统，主轴。2.1.0 主传动系统作用1.1.主轴转速高，变速速范围宽，需要无级变速主轴转速高，变速速范围宽，需要无级变速2.2.主轴传动平稳，噪声低主轴传动平稳，噪声低3.3.具有良好的抗振性和热稳定性具有良好的抗振性和热稳

2、定性4.4.能实现刀具的快速自动装卸能实现刀具的快速自动装卸2.1.1对主传动系统的要求第1页/共36页第二页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统2.1.2 2.1.2 主传动的变速方式主传动的变速方式无级变速，分段无级变速，交直流伺服电机无级变速，分段无级变速，交直流伺服电机调速范围调速范围 R= R=最高速最高速/ /最低速最低速200200100010001.1.主轴传动类型主轴传动类型(lixng)(lixng) (1) (1)齿轮传动齿轮传动 (2) (2)同步齿形带传动同步齿形带传动 (3) (3)两个电动机分别驱动主轴两个电动机分别驱动主轴 (4

3、) (4)调速电动机直接驱动主轴调速电动机直接驱动主轴 电动机、联轴器、主轴直接连接，电动机、联轴器、主轴直接连接， 内装电动机主轴（电主轴）内装电动机主轴（电主轴） 第2页/共36页第三页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统第3页/共36页第四页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统第4页/共36页第五页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统变速齿轮传动(chundng)第5页/共36页第六页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统同步(tngb)齿形带传动第6页/

4、共36页第七页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统主轴电机直接(zhji)驱动第7页/共36页第八页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统电主轴第8页/共36页第九页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统2.2.主传动的齿轮主传动的齿轮(chln)(chln)变速装置变速装置 (1) (1) 液压拨叉变速装置液压拨叉变速装置 图图2-282-28为三位液压拨叉为三位液压拨叉 的原理图的原理图 (2) (2) 电磁离合器变速装置电磁离合器变速装置 在数控机床中常使用无滑环摩擦片式电磁离合器和牙嵌式电

5、磁离合器。在数控机床中常使用无滑环摩擦片式电磁离合器和牙嵌式电磁离合器。第9页/共36页第十页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统2.2 2.2 数控机床的主轴数控机床的主轴(zhzhu)(zhzhu)部件部件 2.2.1. 2.2.1.主轴主轴(zhzhu)(zhzhu)端部结构端部结构第10页/共36页第十一页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统2.2 2.2 数控机床的主轴部件数控机床的主轴部件(bjin)(bjin) 2.2.2. 2.2.2.主轴轴承主轴轴承 1. 1.滚动轴承滚动轴承第11页/共36页第十二页，共3

6、6页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统2.2 2.2 数控机床的主轴部件数控机床的主轴部件 2.2.2. 2.2.2.主轴轴承主轴轴承(zhuchng)(zhuchng) 2. 2.静压滑动轴承静压滑动轴承(zhuchng)(zhuchng)第12页/共36页第十三页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统2.2 2.2 数控机床的主轴部件数控机床的主轴部件(bjin)(bjin) 2.2.3. 2.2.3.主轴轴承配置形式主轴轴承配置形式 1. 1.前支承采用双列短圆柱滚子轴承和前支承采用双列短圆柱滚子轴承和6060度角接触双列向心推力

7、球轴承，后支承采用向心推力球轴承，图度角接触双列向心推力球轴承，后支承采用向心推力球轴承，图2-302-30（a a）。）。 2. 2.前支承采用高精度双列向心推力球轴承，图前支承采用高精度双列向心推力球轴承，图2-302-30（b b）。）。 3. 3.前支承用双列圆锥滚子轴承，后支承采用单列圆锥滚子轴承，图前支承用双列圆锥滚子轴承，后支承采用单列圆锥滚子轴承，图2-302-30（c c）。）。第13页/共36页第十四页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统 2.2.4. 2.2.4.主轴准停装置主轴准停装置数控镗床数控镗床(tngchung)(tngchun

8、g)，加工中心需要自动换刀，要求主轴每次应停在一个固定准确的角位置，所以主轴必须安装主轴准停装置，加工中心需要自动换刀，要求主轴每次应停在一个固定准确的角位置，所以主轴必须安装主轴准停装置 。 1. 1.机械式主轴准停装置机械式主轴准停装置 2. 2.电气式主轴准停装置电气式主轴准停装置 编码器型主轴准停装置编码器型主轴准停装置 磁传感器型主轴准停装置磁传感器型主轴准停装置第14页/共36页第十五页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统2.3 2.3 典型数控机床的主轴典型数控机床的主轴(zhzhu)(zhzhu)部件部件 2.3.1. 2.3.1.数控车床的主

9、轴数控车床的主轴(zhzhu)(zhzhu)部件部件 1. 1.主传动主传动 2. 2.主轴主轴(zhzhu)(zhzhu)及支承及支承 3. 3.动力卡盘动力卡盘第15页/共36页第十六页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统 2.3.1. 2.3.1.数控车床的主轴部件数控车床的主轴部件(bjin)(bjin) 4. 4.主轴光电脉冲发生器主轴光电脉冲发生器第16页/共36页第十七页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统光电脉冲(michng)发生器第17页/共36页第十八页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j ch

10、un)的主传动系统 2.3.1. 2.3.1.数控车床的主轴部件数控车床的主轴部件(bjin)(bjin) 4. 4.主轴光电脉冲发生器主轴光电脉冲发生器第18页/共36页第十九页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统 2.3.1. 2.3.1.数控车床的主轴数控车床的主轴(zhzhu)(zhzhu)部件部件 4. 4.主轴主轴(zhzhu)(zhzhu)光电脉冲发生器光电脉冲发生器第19页/共36页第二十页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统 2.3.1. 2.3.1.数控车床的主轴数控车床的主轴(zhzhu)(zhzhu)部

11、件部件 5. 5.主轴主轴(zhzhu)(zhzhu)脉冲编码盘脉冲编码盘第20页/共36页第二十一页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统 2.3.1. 2.3.1.数控车床的主轴数控车床的主轴(zhzhu)(zhzhu)部件部件 5. 5.主轴主轴(zhzhu)(zhzhu)脉冲编码盘脉冲编码盘第21页/共36页第二十二页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统 2.3.1. 2.3.1.数控车床的主轴数控车床的主轴(zhzhu)(zhzhu)部件部件 5. 5.主轴主轴(zhzhu)(zhzhu)脉冲编码盘脉冲编码盘第22页/

12、共36页第二十三页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统 2.3.1. 2.3.1.数控车床的主轴部件数控车床的主轴部件 5. 5.主轴脉冲主轴脉冲(michng)(michng)编码盘编码盘第23页/共36页第二十四页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统 2.3.1. 2.3.1.数控车床的主轴数控车床的主轴(zhzhu)(zhzhu)部件部件 5. 5.主轴主轴(zhzhu)(zhzhu)脉冲编码盘脉冲编码盘第24页/共36页第二十五页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统 2.3.1. 2.

13、3.1.数控车床的主轴部件数控车床的主轴部件(bjin)(bjin) 5. 5.主轴脉冲编码盘主轴脉冲编码盘第25页/共36页第二十六页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统2.3.2.2.3.2.数控铣床的主轴数控铣床的主轴(zhzhu)(zhzhu)部件部件第26页/共36页第二十七页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统2.3 2.3 典型典型(dinxng)(dinxng)数控机床的主轴部件数控机床的主轴部件 2.3.3. 2.3.3.加工中心的主轴部件加工中心的主轴部件第27页/共36页第二十八页，共36页。 第2章 数

14、控机床(sh kn j chun)的主传动系统数控车床主轴(zhzhu)结构第28页/共36页第二十九页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统 2.4 2.4 高速主轴高速主轴(zhzhu)(zhzhu)系统和电主轴系统和电主轴(zhzhu)(zhzhu)高速切削：铝：高速切削：铝：250025004500r/min4500r/min 钢：钢：4004001600r/min1600r/min 铸铁：铸铁：8008002000r/min2000r/min 2.4.1. 2.4.1.高速主轴高速主轴(zhzhu)(zhzhu)系统系统 主轴主轴(zhzhu)(zhz

15、hu)转速大于转速大于40000r/min,40000r/min,主轴主轴(zhzhu)(zhzhu)功率大于功率大于15kw.15kw.类型类型: :电主轴电主轴(zhzhu),(zhzhu),气动主轴气动主轴(zhzhu),(zhzhu),水动主轴水动主轴(zhzhu)(zhzhu)组成组成: :电主轴电主轴(zhzhu),(zhzhu),高频变频器高频变频器, ,油雾润滑装置油雾润滑装置, ,冷却器冷却器, ,编码器编码器, ,换刀装置换刀装置第29页/共36页第三十页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统电主轴和与其融合的技术：电主轴和与其融合的技术：

16、1 1 高速轴承技术高速轴承技术 2 2 高速电动机技术高速电动机技术 3 3 内置脉冲编码器内置脉冲编码器 4 4 自动换刀装置自动换刀装置 5 5 高速刀具装夹技术高速刀具装夹技术 6 6 高频变频技术高频变频技术 7 7 冷却润滑冷却润滑(rnhu)(rnhu)技术技术 2.4.2. 2.4.2.电主轴的结构电主轴的结构轴壳轴壳, ,转轴转轴, ,轴承轴承, ,定子和转子定子和转子 2.4.3. 2.4.3.电主轴的轴承电主轴的轴承第30页/共36页第三十一页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统第31页/共36页第三十二页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统电主轴第32页/共36页第三十三页，共36页。 第2章 数控机床(sh kn j chun)的主传动系统2.4.4. 2.4.4. 主轴主轴(zhzhu)(zhzhu)的润滑、冷却方式的润滑、冷却方式1 1 主轴主轴(zhzhu)(zhzhu)轴承润滑方式：油脂润滑、油液循环润滑、油雾润滑、油气润滑，喷注润滑，突入滚道润滑。轴承润滑方式：油脂润滑、油