液压原理

数控液压机床对主轴系统的要求

        1.调速范围宽并且可以实现无级调速 
  数控液压机主轴系统应该有较宽的调速范围,以保证加工时选用合理的切削量,获得最佳的加工精度和表面质量。不同种类的液压机床对调速范围的要求也不同,具有自动换刀功能的数控加工中心为满足各种刀具、加工要求,对主轴调速的范围要求很高,主轴必须在较宽的转速范围内根据指令自动实现无级调速,并尽量减少传动机构,简化主轴箱。车削加工中心等通用性大、用途多的液压机床,要求主轴调速范围大,不仅有低速大转矩,还要有较高的转速。数控齿轮加工液压机床、为汽车制造专门设计的数控钻镗床等专用液压机床对调速范围的要求较低。还有的数控液压机床既要求能加工黑色金属,又要求能够加工有色金属,这就要求变速范围大,切削速度高。目前,主轴驱动系统的恒转矩调速范围已经达到1:1 000,恒功率调速范围达到1:30。
  2.具有良好的精度和刚度
  数控液压机床的精度高,主轴转速也很高,这就要求主轴具有良好的精度和刚度。主轴的轴承类型、轴承配置方式、轴径尺寸,以及主轴组件的质量等都会对主轴的精度和刚度产生影响。为提高加工精度和刚度,齿轮的齿面应采用耐磨性材料,并采用斜齿轮传动,使传动平稳;采用带传动时应采用齿型带:在结构允许的前提下,应增加齿轮宽度,提高齿轮的重叠系数。
  3.具有良好的抗振性和热稳定性
  加工时,液压机电动机和传动部件都是热源,由持续切削、运动部件不平衡、加工余量不均匀,以及切削过程中的白振等原因引起冲击力和交变力,会使主轴产生振动,进而会影响表面粗糙度和加工精度,严重时甚至还会损坏主轴系统中的零件和刀具,影响其正常工作。加工过程中,主轴系统的发热可能使零部件产生热变形,降低主轴传动效率,影响零部件之间的相对位置精度和运动精度。低温升、热变形小是对主传动系统的重要要求。因此,主轴组件必须有较好的动平衡,较高的固有频率且要进行循环润滑,并且要保持合理的配合间隙。
  4.位置控制
  液压机主轴的旋转进给控制功能(即C轴功能)和准停控制功能可以满足加工中心自动换刀、螺纹切削、刚性攻丝和一些加工工艺的需要。
  5.四象限驱动
  要求主轴在正、反转时都可以进行自动加速、减速控制,并且加、减速时间短。液压机主轴系统除了应该具有四象限驱动能力外,有的数控液压机床还要求有丝杠和其他直线运动装置。例如,卧式数控铣镗床、卧式加工中心的w轴用来实现主轴的伸缩运动。

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