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立式加工中心主传动机械系统方案的确定

  • 发布日期:2017-12-20     信息来源:本站      浏览次数:575
    • 1、立式加工中心主轴传动机构

         对于现在的机床主轴传动机构来说,主要分为齿轮传动和同步带传动。

         齿轮传动是机械传动中zui重要的传动之一,应用普遍,类型较多,适应性广。其传递的功率可达近十万千瓦,圆周速度可达200m/s,效率可达0.99。齿轮传动大多数为传动比固定的传动,少数为有级变速传动。但是齿轮传动的制造及安装精度要求高,价格较贵,且不宜用于传动距离过大的场合。

         同步带是啮合传动中*一种不需要润滑的传动方式。在啮合传动中,它的结构zui简单,制造zui容易,zui经济,弹性缓冲的能力zui强,重量轻,两轴可以任意布置,噪声低。它的带由专业厂商生产,带轮自行设计制造,它在远距离、多轴传动时比较经济。同步带传动时的线速度可达50m/s(有时允许达100m/s),传动功率可达300kw
      ,传动比可达10(有时允许达20),传动效率可达98.0。

         本课题的主轴传动方式中选择齿轮传动。

      2、立式加工中心主轴组件总体设计方案的确定

         综合上面中的方案,本课题的总体设计方案现确定如下:

         由于采用齿轮传动,能保证固定的传动比,且传动效率高,传递功率大,允许的线速度较高,需安置在很良好的工作环境中,所以在主轴传动方式中选择齿轮传动。在主轴的进给运动中,采用滚珠丝杠。其耐磨性好、磨损小,低速运行时无爬行、无振动,能够很好地确保Z轴的进给精度。

         由于加工中心具备自动换刀功能,所以在主轴组件中还应有主轴准停装置、刀具自动夹紧机构以及切屑清除机构。在本课题中,主轴准停机构采用磁力传感器检测定向,其不仅能够使主轴停止在调整好的位置上,而且能够检测到主轴的转速,并在加工中心的操控面板上显示出来,方便机床操作者调整转速。

         在换刀过程中,刀具自动夹紧机构也是不可获缺的一部分。它控制着刀杆的松紧,使刀具在加工时能紧紧地固定在主轴上,在换刀时能轻松地卸载。本课题采用了液压缸运行的方式,通过活塞、拉杆、拉钉等一系列元件的运动来达到刀杆的松紧目的。同时,为了减少液压推力对主轴支承的磨损,在主轴的内部设置了一段碟形弹簧,使活塞对拉杆的作用起到一个缓冲的作用。同时,在换刀过程中,活塞及拉杆的内部将被加工成中空状。其间将通入一定的压缩空气来清除切屑。使刀杆和主轴始终具有很好的配合精度。

         在伺服系统中,本课题在进给系统中选用直流伺服电动机,而在主运动系统中则选用交流伺服电动机。由于交流伺服电动机具有电刷和换向器,需要常常维修,故不适合于主运动系统中。

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