大国重器——超重型数控卧式车床主轴箱

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简介

大国重器——超重型数控卧式车床主轴箱

传统重型数控卧式车床主传动轴箱包括主传动轴、花盘、主轴箱箱体、电机、前静压轴承、后静压轴承和轴向轴承,主传动轴分别经前静压轴承和后静压轴承与主轴箱箱体固定连接,轴向轴承安装在主传动轴后端,用来承受主传动轴轴向载荷,花盘设在主传动轴前端,主传动轴上设有传动齿轮,电机经驱动齿轮与传动齿轮相啮合带动主传动轴旋转实现花盘的旋转,前静压轴承和后静压轴承有的采用滚动轴承,也有的采用静压轴承,并且主传动轴经单电机驱动,

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其不足是 :若采用滚动轴承,滚动轴承支承主传动轴在切削过程中会有振动及较大噪声,导致车削的零件会产生振纹,影响工件表面的粗糙度,由于其滚动支撑刚性差、精度低,不能满足现有超重型数控卧式车床重载、高精度的需求,同样、单电机驱动结构不能满足超重型数控卧式车床主传动轴大扭矩需求 ;若采用静压轴承,由于静压轴承的内孔为圆柱孔,当油液从轴正向流出,油液将连续增量,即有一加速度,方向指向 Z 轴正向,使油液迅速流出 Z 轴正向,流体经圆柱孔内腔“从容”流出,整体有压力极值的变化,导致工作不稳定,造成花盘的分度不精确。工作精度差。

大国重器——超重型数控卧式车床主轴箱

超重型数控卧式车床主轴箱

大国重器——超重型数控卧式车床主轴箱

设有主传动轴、花盘、主轴箱箱体、前静压轴承、后静压轴承和轴向轴承,主轴箱箱体后端设有齿轮箱,齿轮箱上设有两套以上的电子预加载并联伺服电机驱动系统,电子预加载并联伺服电机驱动系统经三级减速同时驱动主传动轴转动,

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以实现主传动轴低速与高速之间的无级变速,主传动轴后端设有编码器,以利于对主传动轴进行位置数据检测,实现花盘的精确分度及定位形成闭环控制,前静压轴承和后静压轴承分别为锥度轴承,大口方向朝向花盘,花盘后端设有与前静压轴承内圆锥孔相配合的锥形台面,

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主传动轴与后静压轴承的对应面的锥度与后静压轴承的锥形孔的锥度相同,锥度轴承内孔的静压油腔呈回形,以使前静压轴承与花盘之间、后静压轴承与主传动轴之间经静压油腔形成柔性接触,使主传动轴带动花盘高速旋转时形成巨大的主动力,当油液从轴正向流出,油液将连续增量,即有一加速度,方向指向 Z 轴正向,使油液迅速流出 Z 轴正向,流体呈喷射状流出轴承,而不是传统圆柱轴承那样“从容”流出,因此,锥度轴承的轴承系统刚度远大于传统的圆柱孔轴承刚度,且由于采用回形的静压油腔,使主传动轴在高速旋转过程中,整体无压力极值变化,达到主传动轴传递扭矩大、径向刚度高、定位准确、分度精确、工作精度高、工作稳定的作用。

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电子预加载伺服电机驱动系统是由两个主驱动伺服电机为一组并联而成并分别固定在齿轮箱上,主驱动伺服电机轴端直连齿轮,两齿轮同时驱动齿轮,齿轮带动同轴齿轮,齿轮驱动齿轮,齿轮带动同轴齿轮,上下两齿轮同时驱动齿轮,齿轮通过螺钉固定于花盘上,花盘通过螺钉固定于主轴上,齿轮通过键传递扭矩给花盘,使电子预加载并联伺服电机驱动系统经过三级减速并同时驱动主传动轴转动,实现主传动轴低速与高速之间的无级变速。

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