数控机床的知识(四)
发布:hj9411 | 发布时间: 2007年7月2日 3、双列和单列圆锥滚子轴承
这种轴承径向和轴向刚度高,能承受重载荷,尤其能承受较强的动载荷,安装与调整性能也好。但是,这种轴承限制了主轴的最高转速和精度,因此使用中等精度、低速与重载的数控机床。
在主轴的机构上,要处理好卡盘和刀架的装夹、主轴的卸荷、主轴轴承的定位和间隙调整、 主轴部件的润滑和密封以及工艺上的其他一系列问题。
为了尽可能减少主轴部件温升热变形对机床工作精度的影响,通常利用润滑油的循环系统把主轴部件的热量带走,使主轴部件与箱体保持恒定的温度。
在某些数控镗、铣床上采用专用的制冷装置,比较理想的实现了温度控制。近年来,某些数控机床的主轴轴承采用高级油脂,用封入方式进行润滑,每加一次油脂可以使用7年至10年。为了使润滑油和油脂不致混合,通常采用迷宫密封方式。
对于数控车床主轴,因为在它的两端安装着结构笨重的动力卡盘和夹紧油缸,所以主轴刚度必须进一步提高,并应设计合理的连接端,以改善动力卡盘与主轴端度的连接刚度。
对于数控镗床或铣床的主轴,考虑到实现刀具的快速或自动装卸,主轴上还配有刀具自动装卸、主轴准停和主轴孔内切屑的清除装置。
三、进给传动机械部件
通常,一个典型的数控机床闭环控制进给系统,由位置比较,放大元件、驱动单元、机械传动装置和检测反馈元件等几部分组成。其中,机械传动装置是位置控制中的一个重要环节。这里所说的机械传动装置,是指将驱动源的旋转运动变为工作台的直线运动的整个机械传动链,包括齿轮装置、丝杠螺母副等中间传动机构。
(一)联轴器
联轴器是用来连接寄给机构的两根轴使之一起回转移传递扭矩和运动的一种装置。目前联轴器的类型繁多,有液力式、电磁式和机械式。机械式联轴器的应用最为广泛。
套筒联轴器构造简单,径向尺寸小,但装卸困难(轴需作轴向移动)。且要求两轴严格对中,不允许有径向或角度偏差,因此使用时受到一定限制。
绕行联轴器采用锥形夹紧环传递载荷,可使动力传递没有方向间隙。
凸缘式联轴器构造简单、成本的、可传递较大扭矩,常用于转速低、五种及、轴的刚性大及对中性好的场合。他的主要缺点是对两轴的对中性要求很高。若两轴间存在位移与倾斜,救在机件内引起附加载荷,使工作状况恶化。
(二)减速机构
1、齿轮传动装置
齿轮传动是应用非常广泛的一种机械传动,各种机床的传动装置中几乎都有齿轮传动。在数控机床伺服进给系统中采用齿轮传动装置的目的有两个。一是将高转速的转矩的伺服电机(如步进电机、直流和交流伺服电机等)的输出改变为低转速大转矩的执行件的输入;另一是使滚珠丝杠和工作台的转动惯量在系统中占有较小的比重。此外,对于开环系统还可以保证所要求的运动精度。
为了尽量减小齿侧间隙对数控机床加工精度的影响,经常在结构上采取措施,以减小或消除齿轮副的空程误差。如采用双片齿轮错齿法、利用偏心套调整齿轮副中心距或采用轴向垫片调整法消除齿轮侧隙。
与采用同步齿形带相比,在数控机床进给传动链中采用齿轮减速装置,更易产生低频振荡,因此减速机构中常配置阻尼器来改善动态性能。
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