1、立式加工中心主軸傳動機構

   對于現在的機床主軸傳動機構來說，主要分為齒輪傳動和同步帶傳動。

   齒輪傳動是機械傳動中zui重要的傳動之一，應用普遍，類型較多，適應性廣。其傳遞的功率可達近十萬千瓦，圓周速度可達200m/s，效率可達0.99。齒輪傳動大多數為傳動比固定的傳動，少數為有級變速傳動。但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高，價格較貴，且不宜用于傳動距離過大的場合。

   同步帶是嚙合傳動中*一種不需要潤滑的傳動方式。在嚙合傳動中，它的結構zui簡單，制造zui容易，，彈性緩沖的能力zui強，重量輕，兩軸可以任意布置，噪聲低。它的帶由專業廠商生產，帶輪自行設計制造，它在遠距離、多軸傳動時比較經濟。同步帶傳動時的線速度可達50m/s（有時允許達100m/s），傳動功率可達300kw
，傳動比可達10（有時允許達20），傳動效率可達98.0。

   本課題的主軸傳動方式中選擇齒輪傳動。

2、立式加工中心主軸組件總體設計方案的確定

   綜合上面中的方案，本課題的總體設計方案現確定如下：

   由于采用齒輪傳動，能保證固定的傳動比，且傳動效率高，傳遞功率大，允許的線速度較高，需安置在很良好的工作環境中，所以在主軸傳動方式中選擇齒輪傳動。在主軸的進給運動中，采用滾珠絲杠。其耐磨性好、磨損小，低速運行時無爬行、無振動，能夠很好地確保Z軸的進給精度。

   由于加工中心具備自動換刀功能，所以在主軸組件中還應有主軸準停裝置、刀具自動夾緊機構以及切屑清除機構。在本課題中，主軸準停機構采用磁力傳感器檢測定向，其不僅能夠使主軸停止在調整好的位置上，而且能夠檢測到主軸的轉速，并在加工中心的操控面板上顯示出來，方便機床操作者調整轉速。

   在換刀過程中，刀具自動夾緊機構也是不可獲缺的一部分。它控制著刀桿的松緊，使刀具在加工時能緊緊地固定在主軸上，在換刀時能輕松地卸載。本課題采用了液壓缸運行的方式，通過活塞、拉桿、拉釘等一系列元件的運動來達到刀桿的松緊目的。同時，為了減少液壓推力對主軸支承的磨損，在主軸的內部設置了一段碟形彈簧，使活塞對拉桿的作用起到一個緩沖的作用。同時，在換刀過程中，活塞及拉桿的內部將被加工成中空狀。其間將通入一定的壓縮空氣來清除切屑。使刀桿和主軸始終具有很好的配合精度。

   在伺服系統中，本課題在進給系統中選用直流伺服電動機，而在主運動系統中則選用交流伺服電動機。由于交流伺服電動機具有電刷和換向器，需要常常維修，故不適合于主運動系統中。

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