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铣床关键技术的设计

时间:2019-08-28 08:18   作者:admin 点击:

机床零部件设计

 

根据机床的总体结构方案,考虑到产品的系列化,主要部件采用模块化设计。机床主轴单元、进给系统等零部件和机床整机结构利用虚拟技术,通过有限元建模、仿真等方法进行有效设计。

 

主传动系统设计

 

主传动系统是铣床传动系统的核心环节。现阶段市面上有地方特色的铣床,主轴转速低,大部分主传动通过齿轮变速,使主轴得到12级45~1300r/min范围内不同转速,调速范围窄。因主轴是固定不变的,只有通过操控工作台的移动来加工物件,因主轴的轴向不能实现轴向进给,所以铣床的加工范围小,加工调整不方便,效率低。

铣床

 

XL5030立式升降台铣床主传动系统,经优化设计采用3kW主电动机4通过弹性联轴器3与传动Ⅰ轴相连,通过定比传动(1:2)结构及一个三联滑移齿轮20和两个两联滑移齿轮10、19组成的3×2×2传动结构,使主轴获得35~1500r/min范围内的12级转速,其调速范围宽,既适合低速重载粗加工又能实现高速精加工。

 

对整个铣床的主传动系统来说,采用主电动机4与传动Ⅰ轴特制弹性联轴器联接的设计,降低了两者同轴度要求,也减少了装配难度,同时也减轻了铣床在启动和停止时所引起的冲击和振动现象。主轴16由于通过花键和花键套15连接,这种结构设计可使主轴在花键套内上下移动,从而实现主轴轴向移动,并且主轴铣头可以回转±45°,更是扩大了机床的加工范围。

 

主传动箱内的润滑设计

 

更多铣床主传动箱内的润滑是通过甩油盘来实行飞溅润滑,有时齿轮、轴承润滑不充分,造成齿轮磨损快,轴承也易烧坏。XL5030立式升降台铣床的主传动系统则将摆线泵6安装在传动Ⅰ轴5的一端,借助传动Ⅰ轴5的动力将传动箱内油池的润滑油经油路送至齿轮、轴承各润滑点,确保了各齿轮、轴承润滑充分,延长了系统的使用寿命。

 

带有集中传动装置的进给传动系统设计

 

XL5030立式升降台铣床的进给传动系统由一台10kW伺服电动机提供动力源,通过一组同步带、同步带轮及一对圆柱齿轮实现1:3降速增扭。图3为带有集中传动装置的XL5030进给传动结构示意图,采用由机架、纵向传动机构、横向传动机构、与机架上下移动连接的升降机构组成的工作台集中传动机构,工作台纵向、横向、升降转化靠一个单滑移齿轮与纵向、横向、升降轴上的齿轮啮合状态来实现。

 

单滑移齿轮通过一个手柄集中操纵,实现上述3个方向手动、机动进给位置状态。同时将工作台纵向、横向及升降快速按钮专门提取出来放在按钮站上,更方便操作。对整个XL5030立式升降台铣床来说,进给传动系统使用一台伺服电动机作为动力源为纵向、横向、升降提供动力,实现了3个进给方向无级调速,从而简化了铣床工作台集中传动机构的结构,成本也会大大降低。

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