数控机床主传动体系概述
主运动体系是指驱动主轴运动的体系,主轴是数控机床上股动刀具和工件旋转,发作切削运动的运动轴,它通常是数控机床上单轴功率耗费最大的运动轴。其首要功用有:① 传递动力,传递切削加工所需求的动力;② 传递运动,传递切削加工所需求的运动;③ 运动操控,操控主运动作业速度的巨细、方向和起停。与进给伺服体系比照,它具有转速高、传递的功率大等特征,是数控机床的要害部件之一,对它的运动精度、刚度、噪声、温升、热变形都有较高的恳求。
1.对主运动体系的恳求
动力功率高
因为对高功率的恳求日益添加,加之刀具资料和技能的行进,大大都NC机床均恳求有满意高的功率来满意高速强力切削。通常NC机床的主轴驱动功率在3.7kW~250kW之间。
调速计划宽
除了功率方面的恳求外,还应使主轴转速具有满意大的调整计划。调速计划是指最高转 速与最低转速之比,即:
Rn=nmax/nmin
在主运动体系中调速计划有恒扭矩、恒功率调速计划之分,如图5-1所示,在根柢转速(额外转速nc )以下是恒转速调速计划,经过调整电枢电压来结束,在nc以上是恒功率调速,经过调磁调速。并且如今恒功率调速计划尽或许大,以便在尽或许低的速度下,运用其全功率(在低速时通常因为电流的束缚,只能进行恒扭矩调速。因为加工一些难加薪酬料所需求的转速计划相差很大,例如,钛需求低速加工,而铝合金资料却需求高速加工,而选用齿轮变速箱拓宽变速计划的方法已不能满意恳求。
操控功用的多元化
因为NC机床的品种繁复,纷歧样的机床对主轴功用有纷歧样的恳求。如:NC车床车螺纹时恳求有同步操控功用;加工基地为了能进行主动换刀需求主轴准停功用;NC车床和NC磨床在进行端面加工时,为了确保端面加工的粗糙度恳求,恳求触摸点处的线速度为恒值,需求恒线速切削功用;还有些NC机床有C轴操控功用。
功用恳求高
对主轴电机的功用恳求如下:①电机抗过载才干强,恳求有较长时刻(1~30min)和较大 倍数的抗过载才干;②在断续负载下,电机转速动摇要小;③速度呼应要快,升降速时刻要短;④电机温升低,振荡和噪音小;⑤牢靠性高,寿数长,保护简略;⑥体积小,分量轻, 与机床联接简略。
2.主传动功率
机床主传动的功率N可依据切削功率Nc与主运动传动链的总功率η由下式来断定 N=Nc/η数控机床的加工计划通常都比照大,切削功率可以依据有代表性的加工状况,由其主切削力Pz按下式来断定
数控机床的主传动多用调速电机和有限的机械变速传动来结束,传动链较短,因而,功率可以取较大值。
主传动中各传动件构造标准的断定都与传动率亲近有关,假定传动功率定得过大,将使传 动件的构造
标准粗大而构成糟蹋,若电动机常在低负荷下作业,功率因数很小而糟蹋动力。假定功率获得 过小,将束缚机床的切削加工才干而下降出产率。因而要较精确适合地选用传动功率。因为 加工状况多变,切削用量改动计划较大,加之对传动体系因抵触等要素耗费的功率也难于把握 。因而,单纯用理论核算的方法来断定功率尚有艰难,通常要用类推、测验和理论核算等几种 方法互比照照来断定。
3.调速计划
主运动为旋转运动的机床,主轴转速n(r/min)由切削速度v(m/min)和工件或刀具的直径d(mm)来断定
对于数控机床,为了习气切削速度和工件(或刀具)直径的改动,主轴的最低和最高转速可依据下式断定
最高转速与最低转速之比称为调速计划
数控机床与通常机床纷歧样,它的加工计划较广,因而,切削速度和刀具或工件直径的改动也很大。可以依据机床的几种典型加工和常常遇到的加工状况来抉择 vmax、vmin 及dmax 、dmin 。总归,不能将悉数或许的加工状况都思考在内,通常也用理论核算与查询类推相联络的方法来断定。
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