理论教育 Y轴进给系统优化方案

Y轴进给系统优化方案

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:车削中心的X、Z轴进给系统的结构和全功能数控车床并无区别,相关内容可参见前述;Y轴进给系统是车削中心的特殊结构,说明如下。因此,车削中心的Y轴快进速度对效率的影响不大,故可选择导程较小的滚珠丝杠传动,以降低伺服电动机的规格、缩小体积。

Y轴进给系统优化方案

车削中心的XZ轴进给系统的结构和全功能数控车床并无区别,相关内容可参见前述;Y轴进给系统是车削中心的特殊结构,说明如下。

1.总体布局

Y轴是与XZ轴垂直,刀架垂直方向的运动轴。由于结构所限,车削中心的Y轴行程通常较短,例如,当卡盘直径小于6in(1in=2.54cm)时,其行程一般在60mm左右;卡盘直径为6~8in时,其行程一般在80mm左右;卡盘直径为10~12in时,其行程一般在120mm左右。因此,车削中心的Y轴快进速度对效率的影响不大,故可选择导程较小的滚珠丝杠传动,以降低伺服电动机的规格、缩小体积。

刀架上的刀塔、回转电动机、传动部件、松/夹与定位装置,动力刀具主电动机及传动部件、径向主轴等均安装在Y轴工作台上,随Y轴上下运动。

刀架的Y轴进给系统总体布局如图3.5-19所示。Y轴伺服电动机7通过安装板6倒立布置在箱体4的前内侧,电动机通过同步带5与丝杠2上的带轮连接,Y轴的直线导轨3安装在箱体4上。

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图3.5-19 Y轴进给系统布置图

1—Y轴工作台 2—滚珠丝杠 3—直线导轨 4—箱体 5—同步带 6—安装板 7—Y轴伺服电动机 8—导轨压板 9—丝杠带轮 10—电动机带轮

2.Y轴传动系统

Y轴传动系统的结构图(图3.5-19中的A—A剖面)如图3.5-20所示。由于Y轴行程短,滚珠丝杠采用单端支承方式,丝杠螺母8安装在需要运动的传动箱3上,丝杠终端安装有橡胶缓冲垫6,超程时可起到缓冲与保护的作用。伺服电动机13与丝杠间采用同步带11连接,传动箱3及与之连接的Y轴工作台、刀塔、动力刀具主轴等传动部件均可在箱体1中上下移动。(www.daowen.com)

本机床的Y轴丝杠支承部件结构如图3.5-21所示,支承部件安装在箱体2上。考虑到Y轴需要承受刀架的重力作用,设计时其支承轴承5采用了3只角接触球轴承进行组合,向上运动时重力与进给力叠加,故采用了2只推力轴承;向下运动时,重力可抵消部分进给力,因此只使用1只推力轴承。

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图3.5-20 Y轴进给系统结构图

1—箱体 2—动力刀具传动轴 3—传动箱 4—刀塔回转传动轴 5—挡板 6—缓冲垫 7—动力刀具主电动机 8、9—滚珠丝杠 10—丝杠支承部件11—同步带 12—电动机带轮 13—伺服电动机

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图3.5-21 Y轴支承结构图

1—滚珠丝杠 2—箱体 3—缓冲垫 4—轴承座 5—轴承 6—端盖 7—隔圈 8—锁紧螺母 9—带轮 10—锥套

轴承5安装在轴承座4上,外圈用端盖6固定,内圈可通过隔圈7、锁紧螺母8的调节预紧,轴承座的下端面同样安装有橡胶缓冲垫3,超程时可起到缓冲与保护的作用。滚珠丝杠的轴端安装有同步带轮9,带轮通过锥套10涨紧,保证了无间隙传动。

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