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数控机床的主轴变速方式有哪几种

未知   admin   2020-03-23 21:55   
  数控机床的主轴变速方式有哪几种
 
 
 

  在小型数控机床上,主电动机和主轴一般采用定传动比的连接形式,或是主电动机和主轴直接连接的形式,在使用定传动比传动时,为了降低噪声与振动.通常采用V形带或同步带传动。电动机和主轴直接连接的形式,可以大大简化主轴传动系统的结构,有效提高主轴刚度和可靠性,但是,其主轴的输出转矩、功率和恒功率调速范围决定于主电动机本身,另外,主电动机的发热对主轴精度有一定的影响。

  1)采用交流主轴驱动系统实现无级变速传动,在早期的数控机床或大型数控机床(主轴功率超过100 kW)上,也有采用直流主轴驱动系统的情况。

  2)在经济型、普及型数控机床上,为了降低成本,可以采用变频器带变频电动机或普通交流电动机实现无级变速的方式。

  3)在高速加工机床上,广泛使用主轴和电动机一体化的新颖功能部件—电主轴。电主轴的电动机转子和主轴,一体,无须任何传动部件,可以使主轴的转速达到数万转.甚至十几万转侮分钟。

  此传动系统由主轴电机通过V形皮带或同步齿形带将运动直接传给主轴,主轴的变速由主轴电机的变速来实现,它主要用在数控机床和小型加工中心上,这种传动方式可以避免齿轮传动时的振动和噪声,结构简单,调整和维护方便,但主轴特性完全由主轴电机的输出特性决定,这就对主轴电机提出了较高的要求。

  数控机床所用的主轴电机有直流主轴伺服电机和交流主轴伺服电机两种。直流主轴伺服电机用得较早,驱动技术成熟,使用比较普遍,但其结构中的电刷易被换向时产生的火花烧毁,必须定期维修。交流主轴电机没有电刷,不产生火花,使用寿命长,维护方便,己成为现代数控机床传动系统的主要驱动元件。另外,机械式无级变速在数控机床主传动中也不乏少见,机械无级变速装置大多是靠摩擦力传递转矩,并通过改变主动件和从动件的传动半径,将输入轴的恒转速转变为输出轴的一定范围内的无级转速.机械无级变速的显著特点是易发热磨损,传动效率不高,功率多在20k W以下,变速范围一般为3-15 r/min,远低于数控机床对主传动系统变速范围的要求。因此,必须加上分级变速机构才能满足使用。

机床电主轴,永乐国际

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  交流主轴电动机及交流变频驱动装置(笼型感应交流电动机配置矢量变换变频调速系统),由于没有电刷,不产生火花,所以使用寿命长,且性能已达到直流驱动系统的水平,甚至在噪声方面还有所降低。因此,目前应用较为广泛。

  主轴传递的功率或转矩与转速之间的关系。当机床处在连续运转状态下,主轴的转速在437~3500r/min范围内,主轴传递电动机的全部功率11kW,为主轴的恒功率区域Ⅱ(实线)。在这个区域内,主轴的最大输出扭矩(245N.m)随着主轴转速的增高而变小。主轴转速在35~437r/min范围内,主轴的输出转矩不变,称为主轴的恒转矩区域Ⅰ(实线)。在这个区域内,主轴所能传递的功率随着主轴转速的降低而减小。图中虚线所示为电动机超载(允许超载30min)时,恒功率区域和恒转矩区域。电动机的超载功率为15kW,超载的最大输出转矩为334N.m。

  数控机床在实际生产中,并不需要在整个变速范围内均为恒功率。一般要求在中、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,使之成为分段无级变速。

机床电主轴,永乐国际

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  有级变速、分段无级变速、无级变速。有级的一般都是齿轮变速,分段无级一般都是高低挡变速,无级变速时靠主轴变频器调速。

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