数控车床主传动系统的分析与改进

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1、目录摘要1引言1一、数控车床主传动系统类型1（一）具备变速齿轮的主传动系统 1（二）通过带传动的主传动系统2（三）调速电动机直接驱动主传动系统3二、数控车床主传动系统特点3（一）转速高，功率大 3（二）良好的抗震性和稳定性 3（三）多样化的控制功能 4（四）电动机性能要求高 4三、数控车床主传动系统的优化改进4（一）提高传动链精准度4（二）缩小传动系统齿轮和轴承缝隙 4（三）轴承精准度应与轴承座孔精准度相匹配 5结论5参考文献 6数控车床主传动系统的分析与改进摘要：随着科学技术水平的不断提高和互联网技术的创新发展，数控车床被广泛 推广应用。通过设置指定的程序，通过繁杂的数字和代码呈现出的实操指

2、令，数 控车床会按照规定的程序自动运转，科学合理的完成相应指令安排。主传动系统 作为数控车床运转的核心，对于数控车床运转的安全有至关重要的作用。本文主 要是对数控车床主传动系统的分析优化的研究，首先指出数控车床主传动系统的 类型，然后说明数控车床主传动系统的特点，最后提出数控车床主传动系统的优 化改进措施，旨在提高数控车床主传动系统的稳定运行，确保数控车床的安全性。 关键词：数控车床；系统；主传动；优化 引言数控车床主传动系统主要指的是数控车床得以正常稳定运行的系统模式，该 系统具备一定规格的运行速度和制定的速度变化区间1。数控车床主传动系统的 应用可以使用不同材质的器具，对不同原料和不同尺码

3、的工具，在每个器具的指 定标准下完成操作，通过这一系列的实际操作，可以实现数控车床运行状态的随 意切换、速度的及时调整、运行方向的改变和机制发动等实际操作，提高了数控 车床的实用性能和安全性能。对于未安装主传动系统的数控车床并不具备以上所 说的种种功能，不能对运行的车床的速度进行有效的调整，机床速度的变化主要 是以机床运行主轴的齿轮设备速度调整装置完成的，除此之外还应该从刀架的主 轴方向、车床运行的动力运输来源等角度进行综合性的考虑，所以相对而言主轴 方向和速度变化运行程序难度系数更大。所以在生产使用中推荐使用主传动系统 通过对主要发电机的电气运行速度的调整，进而达到主轴无限次速度变化，提高

4、主轴的转行速度，降低车床运行过程中产生的噪音。一、数控车床主传动系统类型（一）具备变速齿轮的主传动系统具备速度变化的齿轮的主传动系统是数控车床主传动系统的主要类型，这种 程序设置在生产生活中被广泛使用，主传动系统使用的是主要发电机的速度和频 率变换机制，使用频率变化设备完成主要发电机的无限次速度变化2。比较之下， 主轴箱的构成则较为轻便，但是因为速度和频率变换设备的主要发电机的低级频 率转换矩阵长度较短，并且需要使用设备齿轮档位变化速度调整来增加主轴低级 频率的转换矩阵长度。在使用数量较少的对应的齿轮速度放缓设备的前提下，可 以将其分成无限次速度变化阶段，保证即使是在速度放缓的时候，依然可以保

5、证 正常的转换矩阵长度，符合主轴输出转换矩阵长度特点的要求。不仅可以增加车 床运行的传动比率，扩大主轴的运行功率，也可以满足数控车床正常的切割消减 和制造加工的工作需求，具体的具备变速齿轮的主传动系统如图 1 所示。图 1 具备变速齿轮的主传动系统（二）通过带传动的主传动系统通过带传动的主传动系统被广泛应用在功能较为齐全的数控车床上，功能较 为齐全的数控车床的主轴应该使用指定的主轴交流驱动系统。和一般的速度频率 变化设备相比较，该系统的速度调整区间相对较为广泛、低级速度传输转换矩阵 长度较长，车床运行速度最高值较高，并且可以对主轴所处的位置进行把控。功 能较为齐全的数控车床在运行过程中，通常情

6、况下，仅使用初级的同步带，速度 较慢，并不需要使用具备齿轮的速度变化程序，这也在一定程度上规避了因为齿 轮转动引发的噪音和相关问题，确保主轴的安全稳定性能，车床始终在正常的状 态下运行3。主轴交流驱动系统也可一叫做较大范围的发电机或者是强度较大的 切割消减发电机。一方面是因为发电机的功劳较大，即使在速度变化区间较大的 情况下，依然可以保证标准的运转速度，运行功率也在标准的范围区间。在使用 强度较大的切割消减发电机的情况下，主轴箱去除了多余的齿轮和安装设置，主 轴箱的组织构成更为轻便，一定程度上主轴箱也变成了主轴的主要支撑，具体传 动系统如图2 所示。图 2 通过带传动的主传动系统（三）调速电动

7、机直接驱动主传动系统速度调整发电机直观运行主传动系统在精密的数控车床应用较多，这也在一 定程度上说明车床系统具备速度快速、精准度高的特点。在使用过程中，用速度 较高的主轴装置或者是电机装置取代原来的主轴箱，提高主轴运行的精准度和高 速度。电力主轴主要指的是将主轴和主轴发电机完美结合，因为电力主轴的本质 就是主轴，将其结合后，大大提升了主轴配件的硬度和强度，提升了主轴运行的 精准度4。数控车床主传动系统在使用电力主轴的情况下，组织构成更为轻便， 电力主轴在没有齿轮、运输带和相关程序装置的前提下，依然可以保持正常运行， 真正的做到了主传动系统无噪音，安全运行，具体传动系统如图 3 所示。c?F捕如

8、i?#l因内聚电对机卜馆書叨站怜图 3 速度调整电动机主传动系统二、数控车床主传动系统特点（一）转速高，功率大随着数控车床的广泛应用以及相关程度设置的创新发展，大部分的数控车床 都具备运行速度快、功率大的特点，这也在一定程度上满足了高速度高强度的切 割消减操作，大大提高了工作效率。通常情况下，数控车床主传动系统的运行功 率在3.7250kW范围内。因为主要发电机具备较高的功率，所有组织构成和配 件都应该有标准的强度和硬度，这样才可以保证数控车床的运行安全。（二）良好的抗震性和稳定性数控车床运行过程中，由于受到偶尔的切割消减、制造剩余不平衡、运行配 件不均和运行过程中的噪音等因素的影响，发电机的

9、主轴会产生反应，从而降低 主轴运行的精准度和车床外表的光滑度。主轴系统运行后，设备的温度会有所上 升，从而导致相关配件会发生形状变化，运输频率下降，运行的精准度随之降低， 影响生产的质量。所以为了更好的实现热度平衡，应始终保证合理的缝隙并在运 行中使用润滑剂。（三）多样化的控制功能实时同步装置：在数控车床运行的核心位置，具备螺丝纹路的车床消减功能， 可以实现主轴和相关驱动装置的实时同步。主轴准时停止：在生产处理的过程中，主轴应具备精准度较高的准时停止的 功能，确保刀架位置转换后依然可以满足正常的工作需要。恒线速度切割消减：在使用数控车床的生产配件进行端面时，为了确保端面 表面保持一致的摩擦度，

10、刀架设备切割消减的恒线速度应该为不变的标准值。（四）电动机性能要求高数控车床主系统运行程序相对较为复杂，所以要求车床的配件承载程度较高 在连续运行的情况下，发电机转换速度的变化幅度较小，速度反应速度较快，速 度调整时间不长；并且运行温度的变化幅度较小，安全性能较高，使用周期长， 保养难度小，面积小，与车床连接较为便捷。三、数控车床主传动系统的优化改进（一）提高传动链精准度数控车床主传动系统在运行过程中产生的误差，会严重降低产品的质量，损 耗产品的价值。为了保证产品的高质量，对传动链的精准度必须要严格把控。传 动链长度越长，传动产生的差距就会越大，精准度越低。所以对于车床传动链的 长度一定要尽量

11、缩短。在速度发生变化时，尽可能的使用速度减慢装置，并且在 车床组织结构能承受的合理范围内，降低传动链的与标准要求的差距5。 与此同 时，也要重视传动比例的科学分工，在传动配件的选择上应始终坚持科学合理的 原则，通常要选择大于配件直径长度的传动链，这样可以大大提高传动链的精准 度。（二）缩小传动系统齿轮和轴承缝隙数控车床系统在运行过程中，由于极易受到外界因素的干扰，所以相对来说 精准度角度。安全稳定性能较差，所以缩小传动系统的齿轮和轴承缝隙就显得尤 为重要。对于运行中的轴承，可以通过缩小缝隙的方式提升主轴的强度和硬度， 尽可能的减少运行过程中的声响6。可以使用增加承载量的方式缩小缝隙，但是 一定

12、要注意承载量的轻重，过多或者过少都会导致轴承的形状发生改变，主传动 系统的精准度较低的问题。（三）轴承精准度应与轴承座孔精准度相匹配主轴的精准度与轴承本身的精准度有着密不可分的关系，所以对于轴承的精 准度以及相关配件的精准度都应该严格控制，这也就要求轴承的精准度应该与轴 径和轴承座孔的精准度保持高度统一。轴承座孔的精准度和轴径的宽松程度都会 对主轴的运行效果有所影响，这也就说明可以通过提升主轴零件的硬度和强度， 提高主轴的抗震性和热稳定性，保证轴承合理的承载范围、标准的间隙等措施提 高数控车床主传动系统的安全稳定7。为了最大范围的规避问题的产生，就要求 轴承的颈部、宽度和座孔的精准度三者可以有

13、机统一，轴承座孔的表面光滑度应 该与轴承的精准度相匹配，从而提高数控车床主传动系统运行的安全稳定。 结论数控车床主传动系统的应用目的在于实现车床的安全稳定运行，所以就要求 主传动系统具备相应的速度转换和速度调整区间，从而保证数控车床在使用不同 的配件和不同型号的设备的情况下，依然可以保证安全稳定的运行。为了更好的 发挥数控车床主传动系统的作用，应在不同的范围内使用不同的主传动系统，在 提高工作效率的同时，也可以保证生产质量的稳定提升。在数控车床主传动系统 的优化升级上，应提高传动运输链的精准度，降低传统数控车床系统运行过程中 产生的误差，确保车床的主轴和主轴顶端以及轴承座孔的精准度完全统一，从

14、而 将数控车床的使用性能大大提高，促进数控车床更好的应用于生产生活当中。参考文献1 雷少梁数控车床加工精度的影响因素及改进措施J.南方农机,2020(10):176.2 王莹.数控车床主轴热特性测试分析J.湖北农机化,2020(07):154-155.刘康东.数控车床加工精度的改进设计分析J.现代工业经济和信息 化,2019(11):79-81.4 郑红.数控车床主传动系统与进给传动系统比较研究J.内燃机与配 件,2019(07):69-71.5 宋润博数控车床的机械机构与保养探讨J.中国设备工程,2018(16):36-37.6 郭艳,陈立贵，陶亮，倪娜，刘鲲基于数控卧式车床的负荷试验方法探析J.锻压 装备与制造技术,2018(03):106-108.7 苏利晓.普通车床进给传动系统数控改造J.现代制造技术与装 备,2017(10):159+161.