数控车床主传动系统设计+CAD图纸+文献综述(4)
时间:2017-03-07 22:46 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
数控车床有恒线速切削功能，所以可以选用最佳线速度来切削锥面和端面，使车削后的表面粗糙度值既小又一致，加工出表面粗糙度值小而均匀的零件。 数控车床不但能车削任何等导程的直、锥和端面螺纹，而且能车变导程与变导程之间平滑过渡的螺纹。数控车床车削螺纹时主轴转向不必像普通车床那样交替变换，它可以一刀又一刀不停顿地循环，直到完成，所以数控车床螺纹的效率很高。 1.3 国内外数控车床的发展现状及发展趋势 1.3.1 国内数控车床的发展现状 1.3.2国外数控车床的发展情况及未来发展趋势 2 数控车床主传动系统总体设计方案 2.1 原始条件及数据： 1）最大加工径：240mm 2）最大加工长：350mm 3）X轴行程：140mm 4）Z轴行程：350mm 5）主轴回转速：40-5000rpm 6）主轴马达: 5.5/7.5kw 7）X、Z轴伺服马达:0.6kw、2.1kw 2.2 数控车床电动机的选用 数控车床无级调速：是指主轴的转速从0可以到最大转速（例如：3000转）之间，连续可调。就称为数控车床主轴为无级变速主轴。要实现无级变速，主轴电机必须由变频器或伺服主轴驱动器来控制。 数控机床的主轴性能是在很宽范围内转速连续可调，恒功率范围宽。 当要求机床有螺纹加工功能、准停功能和恒线速加工等功能时，则需要对主轴进行进给控制和位置控制。此时，主轴驱动系统也可称为主轴伺服系统，主轴电动机装配有编码器或者在主轴上安装外置式的编码器，作为主轴位置检测。 由于交流驱动系统保持了直流驱动系统的优越性，而且交流电动机无须文护，便于制造，不受恶劣环境影响，所以目前直流驱动系统已被交流驱动系统所取代。初期是采用模拟式交流伺服系统，而现在伺服系统的主流是数字式交流伺服系统。交流伺服驱动系统走向数字化，驱动系统中的电流环、速度环的反馈控制已全部数字化，系统的控制模型和动态补偿均由高速微处理器实时处理，增强了系统自诊断能力，提高了系统的快速性和精度。 在数控车床中，可以选用的电机类型主要是步进电机或伺服电机。而随着机械行业的发展，对零件加工精度要求越来越高，目前使用后者的居多。因此在本次设计中，选用了一台川安的7.5KW伺服电动机，售价为19800元。此台电动机的具体参数如下。 所选电动机电动机的详细参数： 型号：THG10-2-35-7.5/17-4-2000 主轴电机：7.5KW交流伺服电动机 额定电压：380V； 额定频率：50HZ 额定转矩：35Nm； 基底转速：2000r/min 额定电流：17.8A; 额定出力转速（max）：10000r/min 最高转速：12000r/min; 转动惯量：0.025kgm2 重量：57kg 2.3 数控车床传动方案的设计 主轴驱动变速目前主要有两种形式： 一是主轴电动机带齿轮换挡，目的在于降低主轴转速，增大传动比，以适应切削的需要； 二是主轴电动机通过同步齿形带或v带驱动主轴，该类主轴电动机又称宽域电动机或强切削电动机，具有恒功率宽的特点。由于无需机械变速，主轴箱内省却了齿轮和离合器，主轴箱实际上成为主轴支架，简化了主传动系统，从而提高了传动链的可靠性。 带有变速齿轮的主传动大、中型数控机床采用这种变速方式。通过少数几对齿轮降速，扩大输出转矩，以满足主轴低速时对输出转矩特性的要求。通过带传动的主传动主要应用于转速较高、变速范围不大的机床。电动机本身的调速就能满足要求，可以避免齿轮传动引起的振动与噪音。用两个电机分别驱动主轴 上述两种方式的混合传动，高速时带轮直接驱动主轴，低速时另一个电机通过齿轮减速后驱动主轴。内装电动机主轴传动结构大大简化主轴箱体与主轴的结构，有效提高主轴部件的刚度，但主轴输出转矩小，电动机发热对主轴影响较大。 (责任编辑：qin) |