数控机床主传动系统论文(2)

摘要

当前的世界已进入信息时代科技进步日新月异。生产领域和高科技领域中的竞争日益加剧，产品技术进步、更新换代的步伐不断加快。现在单件小批量生产的零件已占到机械加工总量的80%以上，而且要求零件的质量更高、精度更高，形状也日趋复杂化，这是摆在机床工业面前的一个突出问题。为了解决复杂、精密、单件小批量以及形状多变的零件加工问题，一种新型的机床——数字控制(Numerical control)机床的产生也就是必然的了。

1.1主传动系统的概述

主传动系统是用来实现机床主运动的，它将主电动机的原动力变成可供主轴上刀具切削加工的切削力矩和切削速度。为适应各种不同的加工及各种不同的加工方法，数控机床的主传动系统应具有较大的调速范围，以保证加工时能选用合理的切削用量，同时主传动系统还需要有较高精度及刚度并尽可能降低噪声，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。

随着数控技术的不断发展，传统的主轴驱动已不能满足要求。现在数控机床对主传动提出了更高的要求。数控机床常采用直流主轴驱动系统。

2.1主轴驱动装置

（1）. 主轴轴承的配置形式

加工中心的主轴轴承一般采用2个或3个角接触球轴承组成，或用角接触球轴承与圆柱滚子轴承组成，这种轴承经过预紧后可得到较高的刚度。当要求有很大刚性时，则采用圆柱滚子轴承和双向推力球轴承的组合。常用的加工中心主轴支承的典型结构有以下3种

1)前后支承用双列圆柱滚子轴承来承受径向负荷，用安装在主轴前端的双向角接触球轴承来承受轴向负荷，这种结构刚性较好，能进行强力切削，适用于中等转速的机床。

2)前支承用角接触球轴承，背靠背安装，以2～3个轴承为一套，用以承受轴向和径向负荷：后支承用圆柱滚子轴承，这种结构适应较高转速、较重切削负荷，主轴精度较高，但所承受轴向负载较前一种结构小。

3)前后支承都采用成组角接触球轴承，承受轴向和径向负荷，如图8-5c所示。这种结构适应高转速、中等切削负荷的数控机床。使用角接触球轴承，采用脂润滑，其极限dn值达80×104：如采用油气润滑或喷油润滑，则转速可进一步提高。目前高速主轴多数采用陶瓷滚动轴承，在脂润滑情况下dn值可达120×104(d为轴承平均直径mm，n为轴承每分钟转数)。

（2）．主轴内刀具的自动夹紧和切屑的清除装置

在自动换刀机床的刀具自动夹紧装置中，刀杆常采用7：24的大锥度锥柄，