数控雕铣机主轴传动机构设计

  我教研组承担学校数控雕铣机的制造,其中遇到最大的问题是,主轴的电动机采用什么电动机。

  我们设计数控雕铣机的应用主要的根据我们周边地区的行业特点来考虑的。在我们周边,有很多做小五金的小厂,他们的模式一般有两种:1、先做模版,再用手工雕铣机把模具做出来;2、用电脑雕刻机把钢工做出来,再用电火花机把模具制造出来,第一种方法,生产成本较低,但做出来的模具取决于做模版师傅的水平,对于复杂形状的模具很难达到要求;第二种方法,加工的精度高,对于工人的素质要求不高,但成本较高。

  一般来说,做纽扣模具对外观形状的要求比较高,但对尺寸的要求却不是很高,所以如果能作出一种成本低的自动雕铣机应该有比较大的市场。

  现行的数控雕铣机中多采用电主轴,因为它存在众多的优点。例如,电主轴能实现上万转以上的转速,具有结构紧凑、重量轻、惯性小,动态特性好,易于实现主轴定位,简化机床设计,是高速主轴单元中的一种理想结构等优点,并可改善机床的动平衡,避免振动和噪声等。但也存在有明显缺点,就是电主轴刚性差,如果用来加工钢件模具的话,使用精度容易受影响,从而影响寿命,维修困难,而且成本高,所以有虑及此,我们积极考虑是否采用其他办法提供动力,并着重考虑延长寿命及能大大降低成本。

  经过研究,我们决定采用三相电动机作为动力,因为它的优点;首先是价格低廉,寿命长,而且它不影响主轴刚性,三相电动机通过变速机构变速,同样可以实现上万转的高速。另外,采用手工雕铣机的主轴作为雕刻主轴,因为手工雕铣机的主轴结构简单,刚性好。在手工雕刻中,雕刻刀的磨损比数控雕铣机的主轴结构简单,刚性好,在手工雕刻中,雕刻刀的磨损比数控雕铣机上雕刻要小。

  经过设计,我们设计出完成三相电机与主轴之间的变速机构和主轴上下移动时皮带张紧机构。

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