第10章 数控机床的主传动系统

第十章数控机床的主传动110.1．主传动系统的要求与特点10.2．主轴部件结构10.3．典型机床主轴的结构复习与思考题3/9/2023210.1．主传动系统的要求与特点10.1.1．对主传动系统的要求10.1.2．主传动变速的配置3/9/2023310.1.1．对主传动系统的要求1．主轴转速高，变速范围广，并可无级变速2．主轴传动平稳，噪声低，精度高3．具有良好的抗振性和热稳定性4．能实现刀具的快速和自动装卸3/9/2023410.1.2．主传动变速的配置1．由调速电动机直接驱动的主传动2．通过带传动的主传动3．带有变速齿轮的主传动（a）(a)（b）（c）图10－1主传动型式3/9/202354、电主轴图10－2电主轴3/9/20236（1）电主轴所融合的技术：①高速轴承技术②高速电机技术③润滑④冷却装置⑤内置脉冲编码器⑥自动换刀装置⑦高速刀具的装卡方式⑧高频变频装置3/9/202373/9/202383/9/20239图10－3主轴连接图3/9/20231010.2．主轴部件结构10.2.1．主轴本体10.2.2．主轴部件的支承10.2.3．刀具自动夹紧装置和吹屑装置10.2.4．主轴的润滑10.2.5．主轴准停装置3/9/20231110.2.1．主轴本体图10－4加工中心主轴3/9/202312a）车床主轴端部b）镗、铣床主轴端部c）磨床主轴端部图10―5

主轴端部的结构形状3/9/2023133/9/20231410.2.2．主轴部件的支承1．主轴部件常用滚动轴承的类型

a）双列圆柱滚子轴承b）60o角接触推力调心球轴承c）双列圆锥滚子轴承1－左内圈2、4－滚珠3－外圈5－右内圈6－隔套图10－7常用轴承的种类3/9/2023152．主轴滚动轴承的配置图10－8数控机床主轴支承的配置形式3/9/2023163/9/20231710.2.3．刀具自动夹紧装置和吹屑装置图10－9

立式加工中心主轴部件3/9/20231810.2.4．主轴的润滑图10－10

油气润滑图10－11

喷注润滑系统3/9/202319图10－12

突入滚道润滑用特种轴承3/9/2023202．防泄漏与密封图10－13

卧式加工中心主轴前支承的密封结构3/9/2023211，7－向外气环2，9－向内气环3，5－轴承4－机床主轴6－前内隔环8.鼻端罩10－外压环11－后轴承压环图10－14CL-20高速全功能数控车床主轴空气隔离气密封3/9/20232210.2.5．主轴准停装置图10－15

主轴准停示意图图10－16

主轴准停镗背孔示意图3/9/202323图10－17

主轴准停控制图10－18

定位盘准停原理示意图3/9/202324图10－19

凸轮准停装置3/9/202325图10－20

磁传感器准停控制系统构成3/9/202326图10－21

磁发体在主轴上的位置示意图3/9/202327图10－22

磁传感器准停时序图3/9/202328图10－23

编码器型主轴准停结构3/9/2023293/9/202330图10－25数控系统控制主轴准停结构3/9/20233110.3．典型机床主轴的结构10.3.1．数控车床的主轴部件10.3.2．自动换刀数控铣床的主轴部件

3/9/20233210.3.1．数控车床的主轴部件1．主轴的支承与润滑数控车床主轴的支承配置形式主要用三种：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的角接触轴承。这种配置形式使主轴的综合刚度大幅度提高，普遍应用于各类数控机床主轴。②前轴承采用高精度双列（或三列）角接触球轴承，后支承采用单列（或双列）角接触球轴承，这种配置适用于高速、轻载和精密的数控机床主轴；③前后轴承采用双列和单列圆锥滚子轴承，适用于中等精度、低速与重载的数控机床主轴。3/9/202333图10－26

TND360数控车床主轴组件3/9/2023342．卡盘图10－27

液压驱动动力自定心夹盘3/9/2023353．主轴编码器图10－28

光电脉冲发生器原理图3/9/20233610.3.2．自动换刀数控铣床的主轴部件1．主轴箱（1）滑枕式。数控落地铣镗床有圆形滑枕、方形或矩形滑枕以及棱形或八角形滑枕。（2）主轴箱移动式。这种结构又有两种形式，一种是主轴箱移动式，另一种是滑枕主轴箱移动式。

3/9/202337图