第1页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共5页第七讲数控机床主传动系统课程名称数控加工技术课时2序号1授课班级日期教学方式讲授课题第二章数控机床各组成部分的结构及其控制原理第三节数控机床的主轴驱动及其机械结构任课教师黄晖教学主要内容、目的、要求、重点与难点、复习、提问、备注、布置作业等教学主要内容主轴驱动及其控制、主传动的机械结构目的要求1、了解对主轴驱动的要求2、理解主轴驱动方式3、掌握主轴调速方法4、熟悉主传动的机械结构重点主轴驱动方式、主轴调速方法。难点主轴调速方法。作业第2页共5页第1页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共5页备注该内容采用讲练结合、讨论启发等方式。教学过程及内容一、主传动系统及其控制（一）对主传动系统的要求数控机床的主轴驱动是指产生主切削运动的传动，它是数控机床的重要组成部分之一。随着数控技术的不断发展，传统的主轴驱动已不能满足要求，现代数控机床对主轴驱动提出了更高的要求。（1）数控机床主传动要有宽的调速范围及尽可能实现无级变速（2）功率大（3）动态响应性要好（4）精度高（5）旋转轴联动功能（6）恒线速切削功能（7）加工中心上，要求主轴具有高精度的准停控制此外，有的数控机床还要求具有角度分度控制功能。为了达到上述有关要求，对主轴调速系统还需加位置控制，比较多的采用光电编码器作为主轴的转角检测。（二）主轴的驱动方式数控机床的主轴驱动及其控制方式主要有四种配置方式，如图2-25所示。（1）带有变速齿轮的主传动，如图2-25（a）所示。（2）通过带传动的主传动，如图2-25（b）所示。（3）用两个电动机分别驱动主轴，如第3页共5页第2页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共5页图2-25（c）所示。（4）内装电动机主轴传动结构，如图2-25（d）所示。（三）主轴调速方法数控机床的主轴调速是按照控制指令自动执行的，为了能同时满足对主传动的调速和输出扭矩的要求，数控机床常用机电结合的方法，即同时采用电动机和机械齿轮变速两种方法。其中齿轮减速以增大输出扭矩，并利用齿轮换挡来扩大调速范围。1、电动机调速用于主轴驱动的调速电动机主要有直流电动机和交流电动机两大类。（1）直流电动机主轴调速（2）交流电动机主轴调速2、机械齿轮变速数控机床常采用1~4挡齿轮变速与无级调速相结合的方式，即所谓分段无级变速。采用机械齿轮减速，增大了输出扭矩，并利用齿轮换挡扩大了调速范围。数控机床在加工时，主轴是按零件加工程序中主轴速度指令所指定的转速来自动运行。数控系统通过两类主轴速度指令信号来进行控制，即用模拟量或数字量信号（程序中的S代码）来控制主轴电动机的驱动调速电路，同时采用开关量信号（程序上用M41～M44代码）来控制机械齿轮变速自动换挡的执行机构。自动换挡执行机构是一种电——机转换装置，常用的有液压拨叉和电磁离合器。（1）液压拨叉换挡液压拨叉是一种用一只或几只液压缸带动齿轮移动的变速机构。最简单的二位液压缸实现双联齿轮变速。对于三联或三联以上的齿轮换挡则必须使用差动液压缸。图2-28为三位液压拨叉的原理图（2）电磁离合器换挡在数控机床中常使用无滑环摩擦片式电磁离合器和牙嵌式电磁离合器。二、主传动的机械结构数控机床的主轴部件一般包括主轴、主轴轴承和传动件等。对于加工中心，主轴部件还包括刀具自动夹紧装置、主轴准停装置和主轴孔的切屑消除装置。第4页共5页第3页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共5页1．主轴轴承的配置形式数控机床主轴轴承主要有以下几种配置形式：（1）前支承采用双列短圆柱滚子轴承和60度角接触双列向心推力球轴承，后支承采用向心推力球轴承，如图2-30（a）所示。（2）前支承采用高精度双列向心推力球轴承，如图2-30（b）所示。（3）前支承采用双列圆锥滚子轴承，后支承采用单列圆锥滚子轴承，如图2-30（c）所示。2．主轴的自动装夹和切屑消除装置在加工中心上，为了实现刀具在主轴上的自动装卸，其主轴必须设计有自动夹紧机构。例如...
