1.主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)
數(shù)控銑床的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)比普通銑床有更寬的調(diào)速范圍,以保證加工時(shí)能選用合理的切削速度,能充分發(fā)揮機(jī)床性能。對(duì)于加工中心,為適應(yīng)各種不同類型刀具和各種材料的切削要求,對(duì)主軸的調(diào)速范圍要求更高,一般在每分鐘十幾轉(zhuǎn)到幾千轉(zhuǎn),甚至到幾萬轉(zhuǎn)。
為保證數(shù)控機(jī)床能在最有利的切削速度下進(jìn)行加工,數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速在其調(diào)速范圍內(nèi)通常都是無級(jí)可調(diào)的。在數(shù)控機(jī)床中,由于機(jī)床主軸的變速功能主要是通過主軸電機(jī)的無級(jí)調(diào)速來實(shí)現(xiàn)的,故其主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單。
數(shù)控機(jī)床和加工中心的主傳動(dòng)系統(tǒng)有以下三種不同形式:
(1)電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)
(2)電動(dòng)機(jī)經(jīng)三角帶或同步齒形帶傳動(dòng)主軸
(3)電動(dòng)機(jī)經(jīng)1—4對(duì)變速齒輪傳動(dòng)主軸
在帶有變速齒輪主傳動(dòng)的主軸箱中,齒輪變速大多采用液壓撥叉或直接由液壓缸帶動(dòng)齒輪來實(shí)現(xiàn)。液壓撥叉是一種用一個(gè)或幾個(gè)液壓缸帶動(dòng)齒輪移動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)。
2.刀具自動(dòng)夾緊裝置和主軸周向定向裝置
加工中心為了實(shí)現(xiàn)刀具在主軸上的自動(dòng)裝卸,要求配置刀具自動(dòng)夾緊裝置,其作用是自動(dòng)地將刀具夾緊或松開,以便機(jī)械手能在主軸上安放或取走刀具。
由于在刀具切削時(shí),切削轉(zhuǎn)矩不能完全靠主軸與刀桿錐面配合產(chǎn)生的摩擦力來傳遞,通常在主軸前端設(shè)置兩個(gè)端面鍵來傳遞轉(zhuǎn)矩,換刀時(shí),刀柄上的鍵槽必須對(duì)準(zhǔn)端面鍵,主軸在停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),要求主軸必須準(zhǔn)確地停在某一指定的周向位置上,主軸定向裝置就是為保證換刀時(shí)主軸能準(zhǔn)確停止在換刀位置而設(shè)置的。
3.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)
由于現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服電機(jī)及其控制系統(tǒng)的調(diào)速范圍很寬(從每分鐘不到一轉(zhuǎn)至幾千轉(zhuǎn)),轉(zhuǎn)矩可達(dá)數(shù)10 ,甚至100 以上,可將伺服電動(dòng)機(jī)直接與進(jìn)給絲杠相聯(lián),使進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變得十分簡(jiǎn)單。
為了提高進(jìn)給系統(tǒng)的靈敏度、定位精度和低速運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性,必須設(shè)法減小有關(guān)傳動(dòng)副的摩擦系數(shù),并減小靜、動(dòng)摩擦系數(shù)的差值。數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)普遍采用滾珠絲杠副傳遞運(yùn)動(dòng),其優(yōu)點(diǎn)是摩擦系數(shù)小,傳動(dòng)精度高,傳動(dòng)效率高達(dá)85%~98%,是普通滑動(dòng)絲杠副的2—4倍。