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第二章 数控机床的主传动系统
主传动的齿轮变速装置 1、液压拨叉变速 2、电磁离合器变速
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第二章 数控机床的主传动系统
１通油、５卸荷，滑 移齿轮在最左侧
5通油、1卸荷，滑移 齿轮在最右侧 1、5同时通油，滑移 齿轮在中间 1，5 缸体 2活塞杆 3 拨叉 4套筒
第二章 数控机床的主传动系统
同步齿形带
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第二章 数控机床的主传动系统
同步齿形带轮挡边设计
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第二章 数控机床的主传动系统
同步带优点： 1、无滑动，传动比准确 2、传动效率高 3、传动平稳，噪声小 4、使用范围广，速度可达50m/s，传动比可达10倍左右，传递功率
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第二章 数控机床的主传动系统
利用伺服系统代替普通机床的进给系统是数控机床的 主要特点。伺服系统最小的移动量（脉冲当量），一 般只有0.001mm，甚至更小；最低进给速度，一般只 有1mm/min，甚至更低。这就要求进给系统具有较高 的运动精度，良好的跟踪性能和低速稳定性，才能对 数控系统的位置指令做出准确的响应，从而得到要求 的定位精度。
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第二章 数控机床的主传动系统
第二节 数控机床的主轴部件
主轴端部结构 数控机床主轴端部的结构对工件或刀具的定位、安装、
拆卸以及夹紧的准确、牢固、方便和可靠有很大影响。常 见主轴端部结构如图。这些结构目前都已标准化。
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第二章 数控机床的主传动系统
A车床主轴端部 B铣、镗端部 C外圆磨床端部
第二章 数控机床的主传动系统
数控机床主轴变速方式
1、带有变速齿轮的主传动
4、内装电动机主轴
2、通过带传动的主传动
3、调速电机直接驱动的主传动
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第二章 数控机床的主传动系统
带传动主轴
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第二章 数控机床的主传动系统
几种传送带的类型
多联V带
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第二章 数控机床的主传动系统
机床的热变性是影响机床加工精度的主要因素之 一。由于数控机床的主轴转速、快速进给都远远超过 普通机床，机床又长时间处于连续工作状态，电动机、 丝杠、轴承、导轨的发热都比较严重，加上高速切削 产生的切屑的影响，使得数控机床的热变性影响比普 通机床要严重得多。虽然在先进的数控系统具有热变 性补偿功能，但是它并不能完全消除热变性对于加工 精度的影响，在数控机床上还应采取必要的措施，尽 可能减小机床的热变性。
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第二章 数控机床的主传动系统
• 在带有齿轮变速的分段无级变速系统中，主轴的正、 反向启动与停止、制动是由电动机实现的，主轴变速 则由电动机无级变速与齿轮有级变速相配合来实现。
• 这种配置适合于大中型机床，确保主轴低速时输出大 扭矩、高速时输出恒功率特性的要求。
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第二章 数控机床的主传动系统
机床的刚度反映了机床机构抵抗变形的能力，。 机床变形产生的误差，通常很难通过调整和补偿的方 法予以彻底的解决。为了满足数控机床高效、高精度、 高可靠性以及自动化的要求，与普通机床相比，数控 机床应具有更高的精刚度。此外，为了充分发挥机床 的效率，加大切削用量，还必须提高机床的抗震性， 避免切削时产生的共振和颤振。而提高机构的动刚度 是提高机床抗震性的基本途径。
均为恒功率。 • —般要求在中、高速段为恒功率传动，在低速段为恒
转矩传动。 • 为了确保数控机床主轴低速时有较大的转矩和主轴的
变速范围尽可能大，有的数控机床在交流或直流电动 机无级变速的基础上配以齿轮变速，即解决电机驱动 和主轴传动功率的匹配问题，使之成为分段无级变速。
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第二章 数控机床的主传动系统
本章授课进程与主要内容： 1、对主传动系统的基本要求和变速方式 2、数控机床的主轴部件 3、典型数控机床的主轴部件 4、高速主轴系统和电主轴
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第二章 数控机床的主传动系统
第一节对主传动系统的基本要求和变速方式
一、对主转动系统的基本要求 1.主轴转速高，变速范围宽，并可实现无级变速 2.主轴传动平稳，噪声低，精度高 3.具有良好的抗振性和热稳定性 4.能实现刀具的快速和自动装卸 5.具有较高的运动精度和良好的低速稳定性
传动装置的间隙直接影响着机床的定位精度，虽 然在数控系统中可以通过间隙补偿、单向定位等措施 减小这一影响，但不能完全消除。特别是对于非均匀 间隙，必须机械消除间隙措施，才能得到较好的解决。
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第二章 数控机床的主传动系统
二、主传动的变速方式 无级变速、分段无级变速 • 数控机床在实际生产中，并不需要在整个变速范围内
从几瓦到数千瓦 5、维修保养方便，不需要润滑 6、安装时中心距要求严格，带与带轮制造工艺复杂，成本高。
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➢ 主轴部件常用轴承的类型和精度等级
• 类型：
•
滚动轴承、滑动轴承（动压、静压）、
•
空气静压轴承、陶瓷轴承、磁悬浮轴承
• 精度等级
•
E(高级)、D(精密级)、C(特精级)、B(超精级)
•
普通精度的机床，前支承用D，后支承用D、E级，
前支承比后支承高一个精度等级。
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z=74
z=87 M6
z=25
z=57
M5
M4
z=30 z=25
z=20
M3
M2
M1
φ220
z=18
z=80
z=48
z=75 z=80
z=85
φ100
n=1440/2880r/min P=5.5/7.5kW
图7-3 THK6380型自动换刀数控铣镗床的主传动系统
•
精度较高的机床，前后支承均用B级精度
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