同步带传动的优点是：

无滑动，能保证固定的传动比；

预紧力较小，轴和轴承上所受的载荷小；

带的厚度小，单位长度的质量小，故允许的线速度较高；

带的柔性好，故所用带轮的直径可以较小。

其主要缺点是安装时中心距的要求严格。

齿轮传动有需要较为苛刻复杂的润滑条件、要求更高的工作环境避免灰尘等影响等以保证旋转精度等不利因素。同步带传动在规避这些缺陷的同时，也能够保证传动效率和固定的传动比，因此在本次设计中选择同步带传动。

2.3加工中心主轴组件总体设计方案的确定

综合2.2中的方案，本课题的总体设计方案现确定如下：

主轴传动机构负责将电机产生的动力传送给主轴从而使主轴旋转。要保证有固定的传动比、较小的预紧力、有较高的转速、有较高的传动效率且有较好的经济性。本课题综合考虑之后选择同步带传动方式

主轴的进给运动采用滚珠丝杠。滚珠丝杠有很高的耐磨性，在低速运动时不会爬行不会振动，保证Z轴进给的准确度。

因为本次设计的实训台需要有自动换刀功能，所以在主轴组件中必须有主轴准停装置、刀具自动夹紧机构以及切屑清除机构。主轴准停装置又称为主轴定位装置，是具有自动换刀功能的数控机床的重要结构。它的作用是使主轴每次都准确停在固定的圆周位置上，这样不仅保证了每次换  刀时主轴上的端面键都能准确对准刀夹上的键槽，还保 证了每次装刀时刀夹与主轴的相对位置不变，提高了刀 具的重复安装精度和零件的加工精度。同时检测主轴转速并在控制面板显示，方便实训人员了解和调整转速。

换刀时，刀具的松拉刀机构是必须的一部分。刀杆的松紧由它控制，使刀具在加工时能紧紧地固定在主轴上，在换刀时能快速地卸载。本次设计采用了液压缸的动力，通过活塞、拉杆、拉钉等一系列元件的运动来达到刀杆的松紧目的。同时，为了减少液压推力对主轴支承的磨损，在主轴的内部设置了一段碟形弹簧，使活塞对拉杆的作用起到一个缓冲的作用。同时，在换刀过程中，活塞及拉杆的内部将被加工成中空状。其间将通入一定的压缩空气来清除切屑。使刀杆和主轴始终具有很好的配合精度。源1自37518.论~文'网·www.751com.cn

在伺服系统中，本课题在进给系统中选用直流伺服电动机，而在主运动系统中则选用交流伺服电动机。由于交流伺服电动机具有电刷和换向器，需要常常维修，故不适合于主运动系统中。

3 主轴组件的主运动部件

3.1 主轴电动机的选用

    主轴电机型号：MDMA082A1D

交流伺服系统能进行精密定位控制，可作为CNC机床和工业机器人等的执行元件。

FANUC交流主轴电机S系列从0.65kW～37kW共分13种。它的特点是转速高、输出功率大、性能可靠、精度好、振动小、噪音低，既适合于高速切削又适合于低速重切削。该系列可应用在各种类型的数控机床上。根据主电机功率 =5.5kW，故本课题选用FANUC交流主轴电机6S型号。其主要技术参数如下：

额定输出功率：5.3kW；

最高速度：4000r/min；

额定输出转矩：35.0N∙m；

转子惯量：0.022N∙m∙s^2。