数控机床主传动系统的设计要求_数控机床

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数控机床主传动系统的设计要求

数控机床的主传动系统除应满足普通机床主传动要求外,还提出如下要求:
(1)具有更大的调速范围,并实现无级调速。数控机床为了保证加工时能选用合理的切削用量,充分发挥刀具的切削性能,从而获得更高的生产率、加工精度和表面质量,必须具有更高的转速和更大的调速范围。对于自动换刀的数控机床,工序集中,工件一次装夹,可完成许多工序,所以,为了适应各种工序和各种加工材质的要求,主传动的调速范围还应进一步扩大。
(2)具有较高的精度和刚度,传动平稳,噪声低。数控机床加工精度的提高,与主传动系统的刚度密切相关。为此应提高传动件的制造精度与刚度,齿轮齿面进行高频感应加热淬火增加耐磨性,*后一级采用斜齿轮传动,使传动平稳,采用高精度轴承及合理的支撑跨距等,以提高主轴组件的刚性。
(3)好的抗振性和热稳定性机床上一般既要进行粗加工,又要精加工,加工时可能由于断续切削、加工余量不均匀、运动部件不平衡以及切削过程中的自激振动等原因引起的冲击力或交变力的干扰,使主轴产生振动,,影响加工精度和表面粗糙度,严重时甚至破坏刀具或零件,使加工无法进行。因此在主传动系统中的各主要零部件不但要具有一定的静刚度,而且要求具有足够的抑制各种干扰力引起振动的能力—抗振性。抗振性用动刚度或动柔度来衡量。例如主轴组件的动刚度取决于主轴的当量静刚度、阻尼比及固有频率等参数。为了提高主轴组件的抗振性,须使动刚度值较大,为此应尽量使阻尼比、当量静刚度或固有频率的值较高。在设计数控机床的主传动系统时,要注意选择上述几个参数的合理关系。
机床在切削加工中主传动系统的发热使其中所有零部件产生热变形,破坏了零部件之间的相对位置精度和运动精度造成的加工误差,且热变形限制了切削用量的提高,降低传动效率,影响到生产率。为此,要求主轴部件具有较高的热稳定性,通过保持合适的配合间隙,并进行循环润滑保持热平衡等措施来实现。

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