数控机床的机械结构.ppt

第5章数控机床的机械结构
概述
数控机床的主传动系统
数控机床的进给系统
数控机床的导轨
自动换刀装置
数控机床的其他常用机构
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数控机床
概述
一、数控机床加工的特点
高精度、高自动化、高效率
数控机床的机械结构,在各方面均要求比普通机床设计得更为完善,制造得更为精密。
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二、数控机床机械结构的特点
结构刚度高,抗振性能好
如布置加强肋;合理安排布局等
热稳定性较好
采取强制冷却;尽量使主轴前端受热影响小等
,运动精度较高
降低摩擦;减小间隙等

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(a) (b)
图5-2 布局结构的合理安排
合理地安排机床结构布局,提高刚度
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三、数控机床传动系统的特点
1. 主传动系统的特点
转速高、功率大;
变速范围宽( Rn≥100 );
变速机构必须变换迅速可靠;
具有长期精度保证性。
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2. 进给传动系统的特点
要求无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度以及具有适当的阻尼比,以确保传动精度和工作平稳性。
采取措施:
(1)尽量采用贴塑导轨、静压导轨、滚动导轨和滚珠丝杠螺母副等。
(2)尽量减小传动系统折算到驱动轴上的转动惯量之和。
(3)尽量缩短传动链,并采用预紧和预拉伸来提高传动系统的刚度。
(4)采取多种措施消除传动间隙,提高跟随精度。
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数控机床的主传动系统
主传动系统——实现主运动的传动系统
一、主轴的调速方式
速度最高、功率最大
调速方案:采用主轴电机后串联齿轮有级变速机构!
机床主轴要求的转速范围Rn≥100 。
一般直流主电动机的恒功率调速范围2~4;
交流变频高速电机达到3~5。
要求:
调速范围大,且有足够的驱动功率,并满足低速大扭矩要求。
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主要调速方法:
a)电机经同步齿形带传动主轴
降低噪声和振动
b)电机经一对齿轮变速,
再通过二联滑移齿轮。
高速和低转矩场合
小型机床
大中型机床
低速和大转矩场合
高速
低速
c)两个电动机分别驱动主轴
d)内装式主轴电机
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d) 内装式主轴电动机
优点:结构紧凑、重量轻、惯量小,快速响应,噪声小;
缺点:电机的振动和热量直接影响主轴。
转速≥10000r/min,最高60000~100000r/min.
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二、主轴部件的结构
1. 主轴的支承与润滑
图5-5 TND360型数控车床主轴
设计时尽量提高主轴部件的精度、刚度、抗振性和热变形
承受轴向力
和径向力
压套预紧
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