三维数控雕铣机床主传动系统的方案设计

  主传动系统是实现主运动的系统,它的转速高,传递的功率大,是数控机床的关键部件之一。三维数控雕铣机床转速高,不适合采用传统的“主电机+皮带传动+齿轮变速”的传动方式,因而采用了铣削电主轴。电主轴是为高速数控机床而开发的一种新型的主轴部件,目前在高速切削机床上得到了广泛的应用。它结构紧凑,重量轻,惯量小,可提高启动、停止的响应特性,且利于控制振动和噪声。

  2.电主轴的冷却与润滑

  电主轴的工作转速极高,为了尽快给高速运行的电主轴散热,通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂。本机床电主轴采用水冷却,其冷却装置配置在机床的后部。

  电主轴的润滑方式有油气润滑和脂润滑两种方式,用户可以根据需要任选其一。当采用脂润滑时,一般其相应的速度相对油气润滑要低。因本机床主轴要求的最高转速相对较低(最高转速为18000r/min),故采用脂润滑。

  2.电主轴的安装

  电主轴在机床上的安装如图1所示。主轴支座8固定在Z轴数控工作台上,电主轴外圆与支座内孔配合定位,电主轴在支座上的锁紧由手动弹簧胀套夹紧机构实现。旋紧螺母使螺栓1向上移动,带动压盖7向上移动,夹紧力通过与螺栓1成90b布置的两个过渡压块5均匀地传到压环6,通过压环6上的与过渡压块成45b布置的4个压块2,将夹紧力均匀地传递到弹簧涨套4上,弹簧涨套外壁向外变形,与支座体顶紧,内壁向内收缩,将主轴抱紧。这种夹紧机构夹紧刚度好,对中性好,操纵简单,夹紧可靠。

电主轴在三维数控雕铣机床上的安装图

图1   电主轴在三维数控雕铣机床上的安装图

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