第２章 立式数控铣床的设计和计算

２.1 主传动系统的设计

    主传动系统一般由动力源（如电动机）、变速装置及执行元件（如主

轴、刀架、工作台），以及开停、换向和制动机构等部分组成。动力源给
执行元件提供动力，并使其得到一定的运动速度和方向,变速装置传递

动力以及变换运动速度，执行元件执行机床所需的运动，完成旋转或
直线运动。
    现代切削加工正朝着高速、高效和高精度方向发展，对机床的性能提

出越来越高的要求，如转速高，调速范围大，恒扭矩调速范围达 1：
100～1：1000，恒功率调速范围达 1：10 以上；更大的功率范围达
2.2～250kW，能在切削加工中自动变换速度；机床结构简单，噪声小，

动态性能好，可靠性高等。

    

２.1.1 主传动变速系统

普通机床一般采用机械有级变速调速传动，而数控机床需要自动

变速；且在切削阶梯轴的不同直径，且削曲线旋转面和断面时，需要
随切削的直径的变化而自动变速，以保持切削速度基本恒定。这些自动
变速又是无级变速，以利于在一定的调速范围内选用到理想的切削速
度，这样既有利于提高加工精度，又有利于提高切削效率。

机床主传动中常采用得无级变速装置有三大类：变速电动机、机

械无级变速装置和液压无级变速装置。

无级变速主传动系设计原则：

一为尽量选择功率和扭矩特性符合传动系要求的无级变速装置。如

铣床主传动系要求恒功率传动，就应选择恒功率无级变速装置。二为无
级变速系统装置单独使用时，其调速范围较小，尤其是恒功率调速范
围往往小于机床实际需要的恒功率变速范围。为此，常把无级变速装置
宇机械分级变速箱串联在一起使用，以扩大恒功率变速范围和整个变
速范围。

（1  

） 主轴部件设计

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