由主轴电动机、传动元件和主轴构成的具有运动传动联系的系统称为主传动系统。由于现代数控机床常采用直流或交流调速电动机作为主运动的动力源,主要由电动机实现主运动的变速,使得数控机床的主传动系统的结构大大简化。数控机床主传动系统主要有三种传动方式。

1.带有变速齿轮的主传动

带有变速齿轮的主传动是大、中型数控机床采用较多的传动方式。如图2-4(a)所示,在传动系统中,通过少数几对齿轮降速,扩大输出扭矩和调速范围,以满足主轴输出扭矩特性、功率特性及调速范围的要求。数控机床在交流或直流电动机无级变速的基础上配以齿轮变速,使之成为分段无级变速。滑移齿轮的移位大都采用液压变速机构或电磁离合器来自动操纵滑移齿轮块,实现齿轮变速组传动比的自动变换。

2.通过带传动的主传动

如图2-4(b)所示,通过带传动的主传动主要应用在小型数控机床上,可克服齿轮传动引起的振动与噪声,但只能适用于低扭矩特性要求的主轴。电动机本身的调速能够满足变速要求,不用齿轮变速。常用的传动带有同步齿形带和多楔带。(www.daowen.com)

3.由调速电机直接驱动的主传动

有两种类型:一种是主轴电机输出轴通过精密联轴器直接与主轴连接,其优点是结构紧凑,传动效率高,但主轴转速的变化及转矩的输出完全受电动机的限制,随着主轴电动机性能的提高,这种形式越来越多地被采用;另一种类型如图2-4(c)所示,主轴与电动机转子合为一体,称为内装电动机主轴。这种主传动方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构,有效地提高了主轴部件的刚度,主轴转速高,但主轴输出扭矩小,电动机发热对主轴的精度影响较大。

图2-4　数控机床主传动系统的传动方式