第三章数控机床主传动系统的结构与维护PPT文件格式下载.ppt

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图44a）齿轮变速数控机床结构与维护数控机床结构与维护2）通过带传动的主传动（图44b）。

主要用在转速较高、变速范围不大的机床。

适用于高速、低转矩特性的主轴。

常用的是同步齿形带。

图4-4b）带传动数控机床结构与维护数控机床结构与维护3）用两个电动机分别驱动主轴（图44c）。

高速时由一个电动机通过带传动，低速时，由另一个电动机通过齿轮传动。

两个电动机不能同时工作，也是一种浪费。

4）内装电动机主轴（电主轴，图44d）。

电动机转子固定在机床主轴上，结构紧凑，但需要考虑电动机的散热。

图44c）两个电动机分别驱动d）内装电动机主轴传动结构数控机床结构与维护数控机床结构与维护二、主轴部件二、主轴部件主轴部件是机床的一个关键部件，它包括主轴的支承、安装在主轴上的传动零件等，其作用如表41所示。

表41主轴部件及其作用名称图示作用主轴箱主轴箱通常由铸铁铸造而成，主要用于安装主轴零件、主轴电动机、主轴润滑系统等。

主轴头下面与立柱的导轨连接，内部装有主轴，上面还固定主轴电机、主轴松刀装置，用于实现Z轴移动、主轴旋转等功能。

数控机床结构与维护数控机床结构与维护名称图示作用主轴本体主传动系统最重要的零件，主轴材料的选择主要根据刚度、载荷特点、耐磨性和热处理变形等因素确定。

对于数控铣床/加工中心来说用于装夹刀具执行零件加工；

对于数控车床/车削中心来说，用于安装卡盘，装夹工件。

轴承支承主轴同步带轮同步带轮的主要材料为尼龙，固定在主轴上，与同步带啮合传动主轴。

数控机床结构与维护数控机床结构与维护名称图示作用同步带同步带是主轴电动机与主轴的传动元件，主要是将电动机的转动传递给主轴，带动主轴转动，执行工作。

主轴电动机主轴电动机是机床加工的动力元件，电动机的功效的大小直接关系到机床的切削力度数控机床结构与维护数控机床结构与维护名称图示作用松刀缸松刀缸主要是用于数控铣床/加工中心上换刀时用于松刀。

由气缸和液压缸组成，气缸装在液压缸的上端。

工作时，气缸内的活塞推进液压缸内，使液压缸内的压力增加，推动主轴内夹刀元件，从而达到松刀作用。

其中液压缸起增压作用。

润滑油管主要用于主轴润滑。

数控机床结构与维护数控机床结构与维护三、数控机床用一般主传动系统的结构三、数控机床用一般主传动系统的结构1、数控车床主传动系统的结构、数控车床主传动系统的结构图45TDN360数控卧式车床主传动系统图

（1）主运动传动数控机床结构与维护数控机床结构与维护

（2）主轴箱的结构图46TND360数控车床的主轴箱展开图数控机床结构与维护数控机床结构与维护

（1）轴箱的结构2、数控铣床、数控铣床/加工中心主传动系统的结构加工中心主传动系统的结构图410TH6350主轴箱结构图数控机床结构与维护数控机床结构与维护

（2）主轴结构图412加工中心的主轴部件1-活塞2-拉杆3-碟形弹簧4-钢球5-标准拉钉6-主轴7、8-行程开关9-弹力卡爪10-卡套图411某加工中心主轴元件钢球拉杆套筒主轴碟形弹簧数控机床结构与维护数控机床结构与维护（3）刀柄拉紧机构图413拉紧机构数控机床结构与维护数控机床结构与维护（4）卸荷装置1螺母2箱体3连接座4弹簧5螺钉6液压缸7活塞杆8拉杆9套环10垫圈图414卸荷装置数控机床结构与维护数控机床结构与维护3、主轴滚动轴承的预紧、主轴滚动轴承的预紧所谓轴承预紧，就是使轴承滚道预先承受一定的载荷，不仅能消除间隙而且还使滚动体与滚道之间发生一定的变形，从而使接触面积增大，轴承受力时变形减少，抵抗变形的能力增大。

（1）轴承内圈移动数控机床结构与维护数控机床结构与维护图415轴承内圈移动数控机床结构与维护数控机床结构与维护

（2）修磨座圈或隔套图416修磨座圈数控机床结构与维护数控机床结构与维护图417隔套的应用c）数控机床结构与维护数控机床结构与维护（3）螺纹预紧图418双列短圆柱滚子轴承径向间隙的轴承（4）自动预紧图419自动预紧数控机床结构与维护数控机床结构与维护4、主轴的密封、主轴的密封

（1）非接触式密封利用轴承盖与轴的间隙密封，轴承盖的孔内开槽是为了提高密封效果，这种密封用在工作环境比较清洁的油脂润滑处。

图421间隙密封数控机床结构与维护数控机床结构与维护图422螺母密封在螺母的外圆上开锯齿形环槽，当油向外流时，靠主轴转动的离心力把油沿斜面甩到端盖1的空腔内，油液流回箱内。

锯齿方向应逆着油的流向。

数控机床结构与维护数控机床结构与维护图423迷宫式密封迷宫式密封结构，在切屑多，灰尘大的工作环境下可获得可靠的密封效果，这种结构适用油脂或油液润滑的密封。

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（2）接触式密封图424接触式密封l甩油环2油毡圈3耐油橡胶密封圈主要有油毡圈和耐油橡胶密封圈密封。

数控机床结构与维护数控机床结构与维护图425主轴前支承的密封结构1进油口2轴承3套筒4、5法兰盘6主轴7泄漏孔8回油斜孔9泄油孔该卧式加工中心主轴前支承采用的是双层小间隙密封装置。

主轴前端加工有两组锯齿形护油槽，在法兰盘4和5上开有沟槽及泄漏孔，当喷入轴承2内的油液流出后被法兰盘4内壁挡住，并经其下部的泄油孔9和套筒3上的回油斜孔8流回油箱，少量油液沿主轴6流出时，在主轴护油槽处由于离心力的作用被甩至法兰盘4的沟槽内，再经回油斜孔8重新流回油箱，从而达到防止润滑介质泄漏的目的。

数控机床结构与维护数控机床结构与维护5、主传动链的维护、主传动链的维护1）熟悉数控机床主传动链的结构、性能参数，严禁超性能使用。

2）主传动链出现不正常现象时，应立即停机排除故障。

3）每天开机前检查机床前机床的主轴润滑系统，发现油量过低时及时加油。

4）操作者应注意观察主轴油箱温度，检查主轴润滑恒温油箱，调节温度范围，使油量充足。

5）定期观察调整主轴驱动皮带的松紧程度。

图426主轴润滑系统数控机床结构与维护数控机床结构与维护6）用液压系统平衡主轴箱重量的平衡系统，需定期观察液压系统的压力表，当油压低于要求值时，要进行补油。

7）使用液压拨叉变速的主传动系统，必须在主轴停车后变速。

8）使用啮合式电磁离合器变速的主传动系统，离合器必须在低于12rmin的转速下变速。

9）注意保持主轴与刀柄连接部位及刀柄的清洁，防止对主轴的机械碰击。

10）每年对主轴润滑恒温油箱中的润滑油更换一次，并清洗过滤器。

11）每年清理润滑油池底一次，并更换液压泵滤油器。

12）每天检查主轴润滑恒温油箱，使其油量充足，工作正常。

13）防止各种杂质进入润滑油箱，保持油液清洁。

14）经常检查轴端及各处密封，防止润滑油液的泄漏。

数控机床结构与维护数控机床结构与维护15）刀具夹紧装置长时间使用后，会使活塞杆和拉杆间的间隙加大，造成拉杆位移量减少，使碟形弹簧张闭伸缩量不够，影响刀具的夹紧，故需及时调整液压缸活塞的位移量。

16）经常检查压缩空气气压，并调整到标准要求值。

足够的气压才能使主轴锥孔中的切屑和灰尘清理彻底。

17）定期检查主轴电动机上的散热风扇，看看是否运行正常，发现异常情况及时修理或更换，以免电动机产生的热量传递到主轴上，损坏主轴部件或影响加工精度。

图428主轴电动机散热风扇数控机床结构与维护数控机床结构与维护18）主轴的冷却部位要定期加工油，配重部位要定期加工润滑脂如图429所示。

图429主轴维护数控机床结构与维护数控机床结构与维护四、高速主轴四、高速主轴主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的主传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”。

图430高速主轴数控机床结构与维护数控机床结构与维护1、电主轴结构、电主轴结构图431加工中心用电主轴结构简图1主轴轴系2内装式电动机3支撑及其润滑系统4冷却系统5松拉刀机构6轴承自动卸载系统7编码器安装调整系统数控机床结构与维护数控机床结构与维护2、高速主轴维护、高速主轴维护

（1）电主轴的润滑图432油气润滑1）油气润滑方式用压缩空气把小油滴送进轴承空隙中，油量大小可达最佳值，压缩空气有散热作用，润滑油可回收，不污染周围空气。

根据轴承供油量的要求，定时器的循环时间可从199min定时。

数控机床结构与维护数控机床结构与维护图433喷注润滑系统2）喷注润滑方式用较大流量的恒温油（每个轴承34Lmin）喷注到主轴轴承，以达到冷却润滑的目的。

回油则不是自然回流，而是用两台排油液压泵强制排油。

数控机床结构与维护数控机床结构与维护图434突入滚道润滑用特种轴承3）突入滚道式润滑方式润滑油的进油口在内滚道附近，利用高速轴承的泵效应，把润滑油吸入滚道。

若进油口较高，则泵效应差，当进油接近外滚道时则成为排放口了，油液将不能进入轴承内部。

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（2）电主轴的冷却为了保证安全，对定子采用连续、大流量循环油冷。

其输入端为冷却油，将电动机产生的热量从输出端带出，然后流经逆流式冷却交换器，将油温降到接近室温并回到油箱，再经压力泵增压输入到主轴输入端从而实现电主轴的循环冷却。

图435电主轴油水热交换循环冷却系统图436电主轴冷却液流经路线数控机床结构与维护数控机床结构与维护（3）电主轴的防尘与密封电主轴是精密部件，在高速运转情况下，任何微尘进入主轴轴承，都可能引起振动，甚至使主轴轴承咬死。

由于电主轴电动机为内置式，过分潮湿会使电动机绕组绝缘变差，甚至失效，以致烧坏电动机。

因此，电主轴必须防尘与防潮。

由于电主轴定子采用循环冷却剂冷却，主轴轴承可能采用油气润滑，因此，防止冷却及润滑介质进入电动机内部非常重要。

另外，还要防止高速切削时的切削液进入主轴轴承，因此，必须做好主轴的密封工作。

数控机床结构与维护数控机床结构与维护第二节第二节主轴的驱动结构与维护主轴的驱动结构与维护【学习目标学习目标】了解主轴驱动的分类了解主轴驱动的分类能看懂数控机床主轴驱动的连接图能看懂数控机床主轴驱动的连接图会对主轴驱动的参数进行设定会对主轴驱动的参数进行设定能看懂主轴驱动的监控画面能看懂主轴驱动的监控画面数控机床结构与维护数控机床结构与维护【学习内容学习内容】一、主轴驱动的分类一、主轴驱动的分类表42FANUC主轴驱动系统的简单分类序号名称所配系统型号1直流可控硅主轴伺服单元配早期系统，如：

3，6，5，7等。

2交流模拟主轴伺服单元较早期系统，如：

3，6，7等3交流数字主轴伺服单元较早期系统，如：

3，6,OA，15E，0E，0B等。

4交流S系列数字主轴伺服单元0系列，16/18A，16/18E，15E等。

5交流S系列串行主轴伺服单元0系列，16/18A，16/18E，15E等。

6交流串行主轴伺服单元OC，16/18B，15B等市场不常见7交流系列主轴伺服单元OC，0D，16/，15B，i系列。

8交流