數控機床主軸變速方式主要有無(wú)級變速、分段無(wú)級變速和內置電機變速等幾種

    (1)定傳動(dòng)比的連接形式，無(wú)級變速

    在小型數控機床上，主電動(dòng)機和主軸一般采用定傳動(dòng)比的連接形式，或是主電動(dòng)機和主軸直接連接的形式，在使用定傳動(dòng)比傳動(dòng)時(shí)，為了降低噪聲與振動(dòng).通常采用V形帶或同步帶傳動(dòng)。電動(dòng)機和主軸直接連接的形式，可以大大簡(jiǎn)化主軸傳動(dòng)系統的結構，有效提高主軸剛度和可靠性，但是，其主軸的輸出轉矩、功率和恒功率調速范圍決定于主電動(dòng)機本身，另外，主電動(dòng)機的發(fā)熱對主軸精度有一定的影響。

    1)采用交流主軸驅動(dòng)系統實(shí)現無(wú)級變速傳動(dòng)，在早期的數控機床或大型數控機床(主軸功率超過(guò)100 kW)上，也有采用直流主軸驅動(dòng)系統的情況。

    2)在經(jīng)濟型、普及型數控機床上，為了降低成本，可以采用變頻器帶變頻電動(dòng)機或普通交流電動(dòng)機實(shí)現無(wú)級變速的方式。

    3)在高速加工機床上，廣泛使用主軸和電動(dòng)機一體化的新穎功能部件—電主軸。電主軸的電動(dòng)機轉子和主軸，一體，無(wú)須任何傳動(dòng)部件，可以使主軸的轉速達到數萬(wàn)轉.甚至十幾萬(wàn)轉侮分鐘。

    如圖2-10 (a)所示，此傳動(dòng)系統由主軸電機通過(guò)V形皮帶或同步齒形帶將運動(dòng)直接傳給主軸，主軸的變速由主軸電機的變速來(lái)實(shí)現，它主要用在數控機床和小型加工中心上，這種傳動(dòng)方式可以避免齒輪傳動(dòng)時(shí)的振動(dòng)和噪聲，結構簡(jiǎn)單，調整和維護方便，但主軸特性完全由主軸電機的輸出特性決定，這就對主軸電機提出了較高的要求。

    數控機床所用的主軸電機有直流主軸伺服電機和交流主軸伺服電機兩種。直流主軸伺服電機用得較早，驅動(dòng)技術(shù)成熟，使用比較普遍，但其結構中的電刷易被換向時(shí)產(chǎn)生的火花燒毀，必須定期維修。交流主軸電機沒(méi)有電刷，不產(chǎn)生火花，使用壽命長(cháng)，維護方便，己成為現代數控機床傳動(dòng)系統的主要驅動(dòng)元件。另外，機械式無(wú)級變速在數控機床主傳動(dòng)中也不乏少見(jiàn)，機械無(wú)級變速裝置大多是靠摩擦力傳遞轉矩，并通過(guò)改變主動(dòng)件和從動(dòng)件的傳動(dòng)半徑，將輸入軸的恒轉速轉變?yōu)檩敵鲚S的一定范圍內的無(wú)級轉速.機械無(wú)級變速的顯著(zhù)特點(diǎn)是易發(fā)熱磨損，傳動(dòng)效率不高，功率多在20k W以下，變速范圍一般為3-15 r/min,遠低于數控機床對主傳動(dòng)系統變速范圍的要求。因此，必須加上分級變速機構才能滿(mǎn)足使用。

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