數(shù)控沖床主軸的調(diào)速是按照控制指令自動執(zhí)行的要求。在主傳動系統(tǒng)中,目前多采用交流主軸電機和速范圍,滿足低速大扭矩的要求,也經(jīng)常應(yīng)用齒輪。因此,變速機構(gòu)必須適應(yīng)自動操作的方式。
數(shù)控沖床主傳動系統(tǒng)主要有4種變速方式,如圖2.8所示。
1.帶有變速齒輪的主傳動
大、中型數(shù)控沖床多采用這種變速方式。如圖2 8(a)所示,通過少數(shù)幾對齒輪降速,擴(kuò)大輸出扭矩,以滿足主輔低速時對輸出扭矩特性的要求。數(shù)控沖床在交流或直流電機無級
變速的基礎(chǔ)上配以齒輪變速,可實現(xiàn)分段無級變速;讫X輪的移位大都采用液壓缸加撥義.或者直接由液壓缸帶動齒輪來實現(xiàn)。
2.通過帶傳動的主傳動
這種傳動主要應(yīng)用在轉(zhuǎn)速較高、變速范圍不大的數(shù)控沖床上電機本身的調(diào)速就能夠滿足要求,不用齒輪變速,可以避免齒輪傳動引起的振動與噪聲。它適用于高速、低轉(zhuǎn)矩特性要求的主軸。常用的是三角帶和同步齒形帶。
3.用兩個電機分別驅(qū)動主軸
這是上述兩種方式的混合傳動,具有上述兩種性能。高速時,電機通過皮帶輪直接驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn);低速時,另一個電機通過兩級齒輪傳動驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn),齒輪起到降速和擴(kuò)大變速范圍的作用,這樣就使恒功率區(qū)增大,擴(kuò)大了變速范圍,克服了低速時轉(zhuǎn)矩不夠且電機功率不能充分利用的問題。但兩個電機不能同時工作,也是一種浪費。
4.由調(diào)速電機直接驅(qū)動的主傳動
調(diào)速電機與主軸用聯(lián)軸器同軸聯(lián)接,這種方式大大簡化了主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),有效地提高了主軸部件的剛度,但主軸輸出扭矩小,電機發(fā)熱對主軸精度影響較大。近年來,出現(xiàn)另外一種內(nèi)裝式電主軸,如圖2.9(e)所示,即主軸與電機轉(zhuǎn)子合二為一。其優(yōu)點是主軸部件結(jié)構(gòu)更緊湊,質(zhì)量輕,慣量小,可提高啟動、停止的響應(yīng)特性,并利于控制振動和噪聲;缺點同樣是熱變形問題,因此,溫度控制和冷卻是使用內(nèi)裝式電主軸的關(guān)鍵問題。