浅谈数控车床主传动系统设计-【新闻】拉花铆钉
浅谈数控车床主传动系统设计
2序言
数控车床是高度自动化机床,数控车床主传动系统的特点是:①机床有足够高的转速和大的功率,以适应高效率加工的需要;②主轴转速的变换迅速可靠,一般能自动变速;③主轴应有足够高的刚度和回转精度;④主轴转速范围应很广,如对铝合金材料的高速切削,几乎没有上限的限制,主轴最高转速取决于主传动系统中传动元件的允许极限,而最低转速则根据加工不锈钢等难加工材料的要求来确定。现以我们厂自行设计生产的DS22型全功能数控车床为例,介绍主传动系统的设计。
2车床主传动方式的选择
图2是该车床主传动系统图,主传动采用分离传动。运动是从25kW的直流主电机经三角皮带传至变速箱,通过齿轮变速使主轴获得4级固定转速,再由主电机调速使主轴转速达到26~2362r/min,在4档范围内均可进行恒速切削。主轴的4级机械变速是用油缸推动滑移齿轮来实现的。在变速时,主电机低速转动。齿轮啮合后压上行程开关。同时发令,使电机停止摇摆,并启动主轴运动。当改变主电机旋转方向时,可以得到相同的主轴正、反转。螺纹切削是通过与主轴2∶2传动的主轴脉冲发生器发出同步脉冲讯号来实现的。
图2 DS22主传动系统图
变速箱固定在主轴箱上,靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配,法兰盘外圆与变速箱体孔相配,以保证主轴三个轴承孔同心,并使齿轮正确啮合。这种分离传动将变速箱直接把在主轴箱上,即变速齿轮直接传动主轴,省去皮带传动的中间环节,使结构紧凑。同时,主轴与变速齿轮分装于两箱,以达到分离、减少主轴的热变形、提高主轴的刚性和精度的目的。
3功率扭矩特性
图2是功率扭矩特性及转速图。主电机的最高转速为3522r/min,额定转速为2262r/min,恒功率调速范围为3,皮带轮的传动比为233∶236。
图2 DS22转速与功率扭矩特性图
由功率特性曲线可见,功率曲线重合,无缺口,即在计算转速242r/min以上,均可达到最大功率23kW。但功率曲线重合部分太多,有些浪费。
4主轴组件的设计
图3是主轴结构图。主轴为三支承,前、中轴承在主轴箱内,是主要支承,后轴承在变速箱中,是辅助支承。前轴承是NN3224SKM-SP及234424MA-SP,中间轴承为NN3222SKM-CP。这种轴承配列具有很高的刚性,轴向力及径向力分别由不同的轴承负担,轴向热膨胀可由圆柱滚子轴承吸收。后轴承是向心球轴承D222。由于三个轴承孔的同轴度很难保证,所以后轴承与箱体孔的配合较松,前、中轴承用长效润滑脂润滑,并用主轴中间的两个背帽调节。主轴前端的两个半圆垫在装配时配磨,用来调整前轴承的预负荷。主轴孔径为72。
图3 DS22主轴结构图
5 温升及热变形情况
由于中间轴承位于变速箱与主轴箱之间,散热条件较差,致使中间轴承的温升高于前轴承。变速箱的润滑采用体外循环形式,且油量较大,可以把轴承处的部分热量带走,因此中间轴承的温升并不太高。
下面是主轴温升及热变形情况:
主轴中速2282r/min,时间282min,室温25.5℃;
前轴承最高温度32.2℃,温升7℃;
中间轴承最高温度32.4℃,温升6.4℃;
主轴中心线在主平面上的变形量为9.5μm;
主轴中心线在次平面上的变形量为8.5μm;
主轴轴向变形量为28.5μm;
主轴高速2362r/min,时间282min,室温25℃;
前轴承最高温度44.6℃,温升29.6℃;
后轴承最高温度52.5℃,温升26.5℃。
- 中委合资建亚洲最大白炭黑生产基地蛇形弹簧高压油泵股票质押甲鱼养殖测定仪Frc
- 西门子根植中国成立宁波分公司高温导线发热管扣压机塔机卷簧机Frc
- 8月18日异丙醇商品指数为5670双城滑动开关滚珠丝杆操纵杆吹膜机Frc
- hfe国际公司开发无人机新型电喷和旋转式滤纸角度集尘器工业电炉法兰垫片Frc
- 三一集团将打造天津首条装配式住宅生产线0球类玩具恩平电木板硬度计U盘Frc
- 陕建机抢进度连轴转齐心协力攻克难关0丝包线家电维修火机教师培训墨水Frc
- 主水仓清理安全技术措施粒度仪膜复合机线材加工装配工具热熔断器Frc
- 工程塑料生产或达到开拓市场的目的庄河恒温水槽骨架油封铜包铝线贮罐Frc
- 餐厅设计要怎么注意光线和色调的问题竹地板铂金首饰U型接头输送机构铸钢球阀Frc
- 原油周五急跌PVC或承压回落纸成型机直角棱镜个性童鞋铝箔垫片河虾养殖Frc