数控机床主传动系统

2012.2.10 数 控 机 床 结 构 与 故 障 检 修Structure and maintenance of NC第 3章 数 控 机 床 主 传 动 系 统The main drive system of NC 目 录CONTENTS主 轴 及 其 部 件 结 构典 型 机 床 主 轴 结 构数 控 机 床 的 主 轴 系 统一二三 数 控 机 床 主 传 动 系 统 如 图 所 示 VMC-15加 工 中心 ， 工 作 台 行 程 X/Y/Z向20in/16in/20in， 快 进 速 度400in/min， 主 轴 转 速1507500r/min， 定 位 精度 0.0002in， 主 电 机 功率 11.2KW。 课 程 导 引 图 3-1 VMC-15型 加 工 中 心 的 外 形 图 1对 刀 仪 2工 作 台 (X， Y轴 进 给 )3第 四 轴 旋 转 头 4刀 库5防 护 装 置 6主 轴 箱 (Z轴 进 给 )7操 作 面 板 （ 1） 主 传 动 系 统 如 图 3-2所 示 为 VMC-15加 工 中 心 的 主 传 动 结 构 ， 其 主传 动 路 线 为 ： 交 流 主 电 动 机 (150 7500r min无 级 调速 )1 1多 楔 带 传 动 主 轴 。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 课 程 导 引 图 3-2 VMC-15加 工 中 心 的 主 传 动 系 统1主 轴 2主 轴 箱 3、 6带 轮 4多 楔 带 5主 电 动 机 7切 削 液 喷 嘴 （ 2） 刀 具 的 自 动 夹 紧 与 放 松 VMC-15刀 具 在 主 轴 上 夹 紧与 放 松 的 基 本 原 理 与 大 多 数 加 工 中 心 类 似 ， 以 碟 形 弹 簧 的弹 性 力 拉 紧 ， 气 缸 的 气 压 力 松 开 。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 课 程 导 引图 3-3 VMC-15加 工 中 心 主 轴 上 刀 柄 夹 紧 与 放 松 示 意 图1钢 球 2拉 杆 3套 筒4主 轴 5碟 形 弹 簧 （ 3） 主 轴 轴 承 主 轴 定 位 于 高 精 度 的 角 接 触 球 轴 承 上 ，这 种 轴 承 成 对 组 配 ， 按 给 定 级 别 预 紧 ， 其 装 配 在 净 化 室 内进 行 。 （ 4） 准 停 装 置 在 自 动 换 刀 数 控 镗 铣 床 上 ， 切 削 力 矩 通常 是 通 过 刀 杆 的 端 面 键 来 传 递 的 ， 因 此 在 每 次 自 动 装 卸 刀杆 时 ， 都 必 须 使 刀 柄 上 的 键 槽 对 准 主 轴 上 的 端 面 键 ， 这 就要 求 主 轴 具 有 准 确 周 向 定 位 的 功 能 ， 即 主 轴 准 停 功 能 。 （ 5） 自 动 吹 屑 在 换 刀 过 程 中 ， 难 免 会 有 灰 尘 、 切 屑 等粘 在 刀 柄 的 定 位 面 及 主 轴 的 定 位 孔 上 ， 破 坏 了 刀 具 的 正 确定 位 ， 影 响 加 工 零 件 的 精 度 。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 课 程 导 引 数 控 机 床 主 轴 系 统 包 括 主 电 机 、 传 动 系 统 、 主 轴 组 件 ，与 普 通 机 床 相 比 结 构 较 简 单 ， 因 其 变 速 功 能 全 部 或 部 分 由主 电 机 的 无 级 调 速 来 实 现 ， 齿 轮 变 速 机 构 少 或 没 有 ， 有 的也 仅 是 为 进 一 步 扩 大 变 速 范 围 。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.1 数 控 机 床 的 主 轴 系 统 3.1.1 对 主 传 动 系 统 的 要 求（ 1） 调 速 范 围 宽 、 并 实 现 无 级 调 速 各 种 不 同 的 机 床 对调 速 范 围 的 要 求 不 同 ， 通 用 型 范 围 大 ， 专 用 机 床 小 。（ 2） 热 变 形 小 电 动 机 、 主 轴 及 传 动 件 都 是 热 源 。（ 3） 主 轴 的 旋 转 精 度 和 运 动 精 度 高 主 轴 的 旋 转 精 度 是指 装 配 后 ， 在 无 载 荷 、 低 速 转 动 条 件 下 测 量 主 轴 前 端 和 距离 前 端 300mm处 的 径 向 圆 跳 动 和 端 面 跳 动 值 。（ 4） 主 轴 的 静 刚 度 和 抗 振 性 较 高 由 于 数 控 机 床 加 工 精度 较 高 ， 主 轴 的 转 速 又 很 高 ， 因 此 对 主 轴 的 静 刚 度 和 抗 振性 要 求 较 高 。（ 5） 主 轴 组 件 的 耐 磨 性 好 、 噪 声 低 主 轴 组 件 必 须 有 足够 的 耐 磨 性 ， 使 之 能 够 长 期 保 持 良 好 的 精 度 。数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.1 数 控 机 床 的 主 轴 系 统 3.1.2 主 传 动 变 速 的 方 式 数 控 机 床 主 运 动 调 速 范 围 很 宽 ， 其 主 轴 的 传 动 变 速 方式 主 要 有 以 下 几 种 ： 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.1 数 控 机 床 的 主 轴 系 统图 3-4 数 控 机 床 主 传 动 的 四 种 配 置 方 式a)齿 轮 变 速 b)带 传 动 c)两 个 电 动 机 分 别 驱 动 d)电 主 轴 1.带 有 变 速 齿 轮 的 主 轴 传 动 （ 分 段 无 级 变 速 ） 2.通 过 带 传 动 的 主 轴 传 动 （ 无 级 变 速 ） 这 种 传 动 主 要 用 在 转 速 较 高 、 变 速 范 围 不 大 的 小 型 数控 机 床 ， 结 构 简 单 、 安 装 调 试 方 便 ， 但 传 递 转 矩 小 ， 变 速范 围 受 电 机 限 制 。 常 用 的 有 多 楔 带 和 同 步 齿 形 带 。 多 楔 带 结 合 了 V带 及 平 带 的 优 点 ， 运 动 时 振 动 小 、 发热 少 、 运 转 平 稳 ， 线 速 度 可 达 40m/s， 且 多 楔 带 与 带 轮 接触 好 ， 负 载 分 布 均 匀 ， 瞬 时 超 载 不 易 打 滑 ， 能 满 足 主 传 动高 速 、 传 递 转 矩 大 、 不 易 打 滑 的 要 求 ， 但 在 安 装 时 要 求 有较 大 的 张 紧 力 ， 增 加 了 主 轴 和 电 机 的 径 向 负 载 。数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.1 数 控 机 床 的 主 轴 系 统 图 3-5 a)多 楔 带 同 步 齿 形 带 综 合 了 带 传 动 和 链 传 动 （ 或 齿 轮 传 动 ） 优点 ， 其 带 形 有 梯 形 齿 和 圆 弧 齿 两 种 ， 如 图 3-5 b） 所 示 。数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.1 数 控 机 床 的 主 轴 系 统图 3-5 b)同 步 齿 形 带 如 图 3-6所 示 ， 带 的 工 作 面 及 带 轮 外 圆 上 均 制 成 齿 形 ，通 过 同 步 带 上 轮 齿 与 带 轮 轮 齿 相 嵌 合 ， 且 由 于 同 步 带 上 轮齿 节 距 为 定 值 实 现 两 者 间 无 滑 动 的 啮 合 传 动 。图 3-6 同 步 齿 形 带 的 结 构 和 传 动 同 步 齿 形 带 传 动 的 优 点 ： 1） 传 动 效 率 高 ， 可 达 98 以 上 。 2） 无 滑 动 ， 传 动 比 准 确 。 3） 传 动 平 稳 ， 噪 声 小 。 4） 使 用 范 围 较 广 ， 速 度 可 达 50m s， 速 比 可 达 10左 右 ，传 递 功 率 由 几 瓦 至 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 较 复 杂 ，成 本 高 。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.1 数 控 机 床 的 主 轴 系 统 3.用 两 个 电 动 机 分 别 驱 动 主 轴 传 动 （ 分 段 无 级 变 速 ） 高 速 时 通 过 带 传 动 、 低 速 时 通 过 齿 轮 传 动 ， 降 速 齿 轮可 使 输 出 转 矩 提 高 ， 升 速 齿 轮 可 使 恒 功 率 区 扩 大 ， 变 速 范围 增 加 ， 避 免 了 低 速 时 转 矩 不 足 和 电 机 功 率 不 能 充 分 利 用的 问 题 ， 但 只 有 一 个 电 机 处 于 工 作 状 态 ， 浪 费 。数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.1 数 控 机 床 的 主 轴 系 统 4.调 速 电 动 机 直 接 驱 动 主 轴 传 动 （ 无 级 变 速 ） 结 构 简 化 ， 刚 度 提 高 ， 但 主 轴 输 出 转 速 及 转 矩 与 主 电机 的 输 出 特 性 一 致 ， 电 机 发 热 对 主 轴 精 度 有 影 响 ， 使 用 上受 到 一 定 限 制 。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.1 数 控 机 床 的 主 轴 系 统 图 3-7 直 接 驱 动 式 5.电 主 轴 （ 无 级 变 速 ） 机 床 主 轴 由 内 装 式 电 机 直 接 驱 动 ， 从 而 使 主 轴 部 件 从机 床 传 动 系 统 和 整 体 结 构 中 独 立 出 来 。 成 为 “ 主 轴 单 元 ” ，又 称 为 “ 电 主 轴 ” 。 其 不 存 在 复 杂 的 中 间 传 动 环 节 ， 具 有调 整 范 围 广 、 振 动 噪 声 小 、 易 控 制 、 能 实 现 准 停 、 准 速 、准 位 ， 加 工 效 率 和 加 工 精 度 高 。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.1 数 控 机 床 的 主 轴 系 统 图 3-8 电 主 轴 主 轴 部 件 是 数 控 机 床 的 一 个 关 键 部 件 ， 包 括 主 轴 、 主轴 的 支 承 、 安 装 在 主 轴 上 传 动 件 、 密 封 件 、 自 动 夹 紧 装 置及 吹 屑 装 置 、 准 停 装 置 等 等 。 主 轴 部 件 质 量 的 好 坏 直 接 影响 机 床 加 工 精 度 和 加 工 质 量 ， 它 的 输 出 功 率 大 小 与 回 转 速度 影 响 加 工 效 率 ， 自 动 变 速 、 准 停 和 换 刀 等 功 能 影 响 机 床的 自 动 化 程 度 。 因 此 ， 主 轴 部 件 应 满 足 以 下 几 个 方 面 的 要求 ： 高 回 转 精 度 、 刚 度 、 抗 振 性 、 耐 磨 性 和 热 稳 定 性 等 ，而 且 在 主 轴 上 安 装 有 刀 具 或 工 件 的 自 动 夹 紧 装 置 、 主 轴 准停 装 置 和 主 轴 孔 的 清 理 装 置 等 ， 以 求 很 好 地 解 决 刀 具 或 工件 的 装 夹 、 轴 承 的 配 置 、 轴 承 间 隙 调 整 和 润 滑 密 封 等 问 题 。数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 主 轴 的 结 构 尺 寸 和 形 状 、 制 造 精 度 、 材 料 及 热 处 理 对主 轴 组 件 的 工 作 性 能 有 很 大 影 响 。 主 轴 结 构 随 主 轴 系 统 设计 要 求 的 不 同 而 有 各 种 形 式 。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构图 3-13 加 工 中 心 主 轴 1.主 轴 端 部 结 构 形 式 主 轴 端 部 用 于 安 装 刀 具 或 夹 持 工 件 的 基 准 ， 在 设 计 上应 能 保 证 定 位 准 确 、 安 装 可 靠 、 联 接 牢 固 、 装 卸 方 便 ， 并能 传 递 足 够 的 扭 矩 。 主 轴 端 部 的 结 构 形 式 都 已 标 准 化 ， 数控 车 床 的 主 轴 端 部 结 构 一 般 采 用 短 圆 锥 法 兰 盘 式 ， 定 心 精度 高 、 刚 性 好 ， 其 它 类 型 机 床 的 主 轴 端 部 结 构 如 图 3-14所示 。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 图 3-14 几 种 机 床 上 通 用 的 结 构 形 式a)各 种 钻 床 b)铣 、 镗 床c)外 圆 磨 床 、 平 面 磨 床 、 无 心 磨 床 等 砂 轮 主 轴 d)内 圆 磨 床 砂 轮 主 轴 2.主 轴 的 主 要 尺 寸 参 数 （ 1） 主 轴 直 径 主 轴 直 径 越 大 ， 其 刚 度 越 高 ， 但 增 加 直 径 使 得 轴 承 和轴 上 其 他 零 件 的 尺 寸 相 应 增 大 。 轴 承 直 径 越 大 ， 同 精 度 等级 的 轴 承 公 差 值 也 越 大 ， 同 时 轴 承 极 限 转 速 下 降 ， 要 保 证主 轴 的 旋 转 精 度 就 越 困 难 。 （ 2） 主 轴 内 孔 直 径 主 轴 的 内 径 用 来 通 过 棒 料 、 通 过 刀 具 夹 紧 装 置 固 定 刀具 、 传 动 气 动 或 液 压 卡 盘 等 。 孔 径 越 大 ， 可 通 过 的 棒 料 直径 也 越 大 ， 机 床 使 用 范 围 就 越 广 ， 同 时 主 轴 重 量 减 小 。 其孔 径 大 小 取 决 于 主 轴 刚 度 ， 0.3时 空 心 实 心 相 当 ， 0.5时 空 心 约 为 实 心 90%， 0.7时 急 剧 下 降 ， 一 般 取 0.5。数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 3.主 轴 的 材 料 和 热 处 理 主 轴 材 料 选 择 主 要 根 据 刚 度 、 载 荷 特 点 、 耐 磨 性 要 求的 热 处 理 变 形 大 小 等 因 素 确 定 ， 常 用 材 料 ： 45、 40Cr、38CrMoAl等 。 一 般 要 求 的 机 床 主 轴 选 用 45， 进 行 调 质 处 理 （ 预 ） 获得 较 好 综 合 机 械 性 能 （ 22-28HRC） ， 再 根 据 使 用 要 求 对一 些 表 面 进 行 表 面 淬 火 （ 40-48HRC） ； 当 载 荷 较 大 或 存在 冲 击 或 精 密 机 床 高 轴 为 减 少 热 处 理 后 的 变 形 或 轴 向 移 动的 主 轴 为 提 高 耐 磨 性 ， 可 选 用 合 金 钢 如 40Cr， 调 质 处 理 +表 面 淬 火 （ 42-50HRC） ， 或 是 选 用 20Cr进 行 渗 碳 淬 火（ 56-62HRC） ； 高 精 密 机 床 的 主 轴 材 料 则 选 用 38CrMoAl氮 化 处 理 ， 硬 度 850-1000HVC。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 4.主 轴 支 承 的 主 要 精 度 指 标 1） 前 支 承 轴 承 轴 颈 的 同 轴 度 公 差 约 为 5m左 右 。 2） 轴 承 轴 颈 需 按 轴 承 内 孔 “ 实 际 尺 寸 ” 配 磨 ， 且 须 保 证配 合 过 盈 为 1 5m。 3） 定 位 锥 孔 与 轴 承 轴 颈 的 同 轴 度 要 求 为 3 5m， 与 刀 柄或 车 夹 具 定 位 圆 锥 面 的 接 触 面 积 不 小 于 80 ， 且 大 端 接 触较 好 。 4） 装 NN3000K(旧 编 号 为 3182100)型 调 心 圆 柱 滚 子 轴 承的 1 12锥 面 ， 与 轴 承 内 圈 接 触 面 积 不 小 于 85 。数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 5.主 轴 部 件 的 支 承 机 床 主 轴 带 着 刀 具 或 夹 具 在 支 承 中 作 回 转 运 动 ， 传 递切 削 转 矩 承 受 切 削 抗 力 并 保 证 必 要 的 旋 转 精 度 ， 机 床 主 轴多 采 用 滚 动 轴 承 作 支 承 ， 对 于 精 度 要 求 高 、 承 受 较 大 切 削载 荷 的 主 轴 可 采 用 动 压 或 静 压 滑 动 轴 承 作 支 承 。 （ 1） 主 轴 轴 承 的 类 型 1） 滚 动 轴 承 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 图 3-15 主 轴 常 用 的 滚 动 轴 承 2） 主 轴 轴 承 的 结 构 配 置 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 图 3-17 数 控 机 床 主 轴 支 承 的 配 置 形 式 图 3-17 a） 所 示 配 置 ：主 轴 获 得 较 大 的 径 向和 轴 向 刚 度 ， 可 以 满足 强 力 切 削 要 求 ， 普遍 应 用 于 各 类 数 控 机床 主 轴 支 承 ， 后 支 承可 用 圆 柱 滚 子 轴 承 进一 步 提 高 后 支 承 径 向刚 度 。图 b） 所 示 配 置 ：主 轴 刚 度 不 及 a） 所 示 ，但 其 可 以 满 足 主 轴 高转 速 要 求 ， 普 遍 应 用于 转 速 范 围 大 、 最 高转 速 高 的 数 控 机 床 ，前 支 承 采 用 四 个 或 更多 个 角 接 触 轴 承 ， 后支 承 用 两 个 深 沟 球 轴承 以 提 高 主 轴 刚 度 。图 c） 所 示 配 置 ：主 轴 能 承 受 较 重 载 荷 ，径 向 和 轴 向 刚 度 高 ，但 其 主 轴 最 高 转 速 低 ，适 用 于 中 等 精 度 要 求 、低 速 、 重 载 的 数 控 机床 主 轴 。 为 提 高 主 轴 支 承 刚 度 ， 对 于 前 后 轴 承 组 跨 距 较 大 的 数控 机 床 主 轴 ， 增 加 辅 助 支 承 形 成 所 谓 的 “ 三 支 承 ” 以 有 效地 减 少 主 轴 弯 曲 变 形 ， 可 设 在 中 间 支 承 也 可 设 在 后 支 承 。辅 助 支 承 在 径 向 要 保 留 必 要 游 隙 以 避 免 出 现 干 涉 现 象 ， 辅助 支 承 一 般 选 用 深 沟 球 轴 承 。 液 体 静 压 轴 承 和 动 压 轴 承 应 用 在 高 转 速 、 高 回 转 精 度的 场 合 ， 如 要 求 更 高 最 高 转 速 ， 可 使 用 空 气 静 压 轴 承 。数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 （ 2） 滚 动 轴 承 间 隙 与 预 紧 滚 动 轴 承 存 在 较 大 间 隙 时 ， 载 荷 将 集 中 作 用 于 受 力 方向 上 的 少 数 滚 动 体 上 ， 使 得 轴 承 刚 度 下 降 ， 承 载 能 力 下 降 ，旋 转 精 度 差 。 将 滚 动 轴 承 进 行 适 当 预 紧 ， 使 滚 动 体 和 内 外圈 滚 道 在 接 触 处 产 生 微 量 预 变 形 ， 受 载 后 滚 动 体 数 目 增 加受 力 趋 于 均 匀 ， 可 提 高 承 载 能 力 及 刚 度 ， 减 少 主 轴 轴 向 漂移 ， 提 高 旋 转 精 度 。 若 预 紧 过 大 则 会 导 致 轴 承 磨 损 加 剧 、精 度 很 快 丧 失 。 滚 动 轴 承 间 隙 调 整 或 预 紧 是 通 过 轴 承 内 、 外 圈 相 对 轴向 移 动 来 实 现 的 ： 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 1） 轴 承 内 圈 移 动 适 用 于 锥 孔 双 列 圆 柱 滚 子 轴 承 。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 图 3-18 滚 动 轴 承 的 预 紧 2） 修 磨 座 圈 （ 轴 承 内 外 圈 ） 或 隔 套 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 图 3-19 修 磨 轴 承 座 圈 图 3-19 a） 为 轴 承 外 圈宽 边 相 对 （ 背 对 背 ） ，可 修 磨 内 圈 。图 3-19 b） 为 轴 承 外 圈窄 边 相 对 （ 面 对 面 ） ，可 修 磨 外 圈 。 将 两 个 轴 向 长 度 不 同 的 隔 套 放 在 两 个 轴 承 内 外 圈 之 间 ，同 时 将 内 圈 、 外 圈 压 紧 ， 使 滚 道 产 生 预 紧 。数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构图 3-20 隔 套 的 应 用 6、 主 轴 内 切 屑 清 除 装 置 为 防 止 主 轴 锥 孔 中 落 入 切 屑 、 灰 尘 或 其 它 污 物 ， 导 致在 拉 紧 刀 杆 时 ， 锥 孔 表 面 和 刀 具 锥 柄 会 被 划 伤 ， 甚 至 使 刀杆 偏 斜 破 坏 正 确 定 位 ， 影 响 加 工 精 度 ， 常 采 用 压 缩 空 气 在松 开 刀 具 刀 柄 时 由 喷 口 经 过 主 轴 中 间 通 孔 吹 出 ， 将 锥 孔 清理 干 净 。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 7、 主 轴 部 件 的 润 滑 与 密 封 主 轴 部 件 的 润 滑 与 密 封 是 机 床 使 用 和 维 护 过 程 中 值 得重 视 的 两 个 问 题 ， 良 好 的 润 滑 可 以 降 低 轴 承 的 工 作 温 度 、延 长 寿 命 ， 密 封 不 仅 要 防 止 灰 尘 、 切 屑 和 切 削 液 进 入 ， 还要 防 止 润 滑 油 泄 漏 。 数 控 机 床 上 ， 主 轴 轴 承 润 滑 方 式 有 ： 油 脂 润 滑 、 油 液循 环 润 滑 、 油 雾 润 滑 、 油 气 润 滑 等 。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 1） 油 脂 润 滑 方 式 是 目 前 在 数 控 机 床 的 主 轴 轴 承 上 最 常 用的 润 滑 方 式 ， 特 别 是 在 前 支 承 轴 承 上 更 是 常 用 。 2） 在 数 控 机 床 主 轴 上 ， 有 采 用 油 液 循 环 润 滑 方 式 的 。 3) 油 雾 润 滑 方 式 是 将 油 液 经 高 压 气 体 雾 化 后 从 喷 嘴 成 雾 状喷 到 需 润 滑 的 部 位 的 润 滑 方 式 。 4) 油 气 润 滑 方 式 是 针 对 高 速 主 轴 而 开 发 的 新 型 润 滑 方 式 。数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 图 3-23 恒 温 油 液 循 环 润 滑 冷 却 方 式 图 3-24 油 气 润 滑 在 用 油 液 润 滑 角 接 触 轴 承 时 要 注 意 其 泵 油 效 应 ， 必 须使 油 液 从 轴 承 小 口 进 入 ， 如 图 3-25所 示 。数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.2 主 轴 及 其 部 件 结 构 图 3-25 角 接 触 轴 承 油 液 润 滑 3.3.1 数 控 车 床 的 主 轴 部 件 主 轴 部 件 的 精 度 、 刚 度 及 热 变 形 对 加 工 质 量 有 直 接 影响 。 数 控 车 床 的 主 轴 支 承 方 式 有 三 种 ： 1） 前 支 承 采 用 双 列 圆 柱 滚 子 轴 承 和 60 角 接 触 双 列 球 轴承 组 合 ， 后 支 承 采 用 成 对 安 装 角 接 触 球 轴 承 。 综 合 刚 度 好 ，应 用 普 遍 。 2） 前 支 承 采 用 高 精 度 双 列 （ 或 ） 角 接 触 球 轴 承 ， 后 支 承采 用 单 列 （ 或 双 列 ） 角 接 触 球 轴 承 。 高 速 、 轻 载 、 精 密 主轴 。 3） 前 、 后 支 承 采 用 双 列 和 单 列 圆 锥 滚 子 轴 承 。 中 等 精 度 、低 速 、 重 载 主 轴 。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.3 典 型 机 床 主 轴 的 结 构 1.卡 盘 通 用 夹 具 （ 三 爪 自 定 心 、 四 爪 单 动 卡 盘 或 弹 簧 夹 头 ） 。数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.3 典 型 机 床 主 轴 的 结 构 图 3-28 液 压 驱 动 动 力 自 定 心 夹 盘1驱 动 爪 2卡 爪 3卡 盘 4活 塞 杆 5液 压 缸 6、 7行 程 开 关 2.主 轴 编 码 器 为 与 主 轴 同 步 的 光 电 脉 冲 发 生 器 ， 可 通 过 中 间 轴 齿 轮1： 1传 动 也 可 同 轴 安 装 。 利 用 主 轴 编 码 器 检 测 主 轴 运 动 信 号 一 方 面 可 实 现 主 轴调 速 的 数 字 反 馈 ， 另 一 方 面 可 用 于 进 给 运 动 的 控 制 ， 如 车削 螺 纹 要 求 输 入 进 给 伺 服 电 机 的 脉 冲 数 与 主 轴 转 速 间 有 对应 关 系 。 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.3 典 型 机 床 主 轴 的 结 构 图 3-29 编 码 器 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.3 典 型 机 床 主 轴 的 结 构 图 3-31 光 电 脉 冲 发 生 器 原 理 图1灯 泡 2聚 光 镜 3漏 光 盘 4光 敏 管 5光 栏 板 【 实 例 3-4】 TND360型 数 控 车 床 主 轴 部 件数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.3 典 型 机 床 主 轴 的 结 构 图 3-32 TND360型 数 控 车 床 的 主 轴 部 件 3. C轴 功 能 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.3 典 型 机 床 主 轴 的 结 构 图3-33 车削加工中心C 轴 3.3.2 自 动 换 刀 数 控 铣 床 的 主 轴 部 件 1.主 轴 的 准 停 功 能 （ 周 向 定 位 ） 当 主 轴 停 止 转 动 时 ， 控 制 其 周 向 停 于 固 定 位 置 。数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.3 典 型 机 床 主 轴 的 结 构 图 3-38 主 轴 准 停 换 刀 示 意 图图 3-39 主 轴 准 停 阶 梯 孔 或 精 镗 孔 示 意 图 1） 机 械 准 停 控 制 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.3 典 型 机 床 主 轴 的 结 构 图 3-40 典 型 的 V形 槽 轮 定位 盘 机 械 准 停 原 理 示 意 图 2） 电 气 准 停 控 制 （ 1） 直 接 利 用 主 轴 编 码 器 控 制 （ 2） 磁 传 感 器 主 轴 准 停 控 制 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.3 典 型 机 床 主 轴 的 结 构 图 3-41 主 轴 电 气 准 停 2. 刀 具 自 动 装 卸 及 吹 屑 装 置 1） 7： 24锥 孔 2） 工 作 原 理 3） 吹 屑 数 控 机 床 主 传 动 系 统 3.3 典 型 机 床 主 轴 的 结 构 谢 谢Thank You