數(shù)控機床的機械結構(編輯修改稿)
2025-06-20 11:15 本頁面
【文章內容簡介】 ? 提高傳動部件的剛度 ? 減小傳動部件的慣量 ? 減小傳動部件的間隙 ? 減小系統(tǒng)的摩擦阻力 38 主要內容 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng) C N C （ 1） 傳動剛度要高 傳動剛度主要取決于 絲杠螺母副 (直線運動 )或蝸輪蝸桿副 (回轉運動 )及其 支撐部件 的剛度 。 傳動剛度不足與摩擦阻力一起會導致工作臺產生爬行現(xiàn)象以及造成反向死區(qū) ， 影響傳動準確性 。 措施： 縮短傳動鏈 ， 合理 選擇絲杠尺寸 以及 對絲杠螺母副及支撐部件等進行預緊 是提高傳動剛度的有效途徑 。 數(shù)控機床對進給傳動系統(tǒng)的要求 39 主要內容 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng) C N C （ 2） 轉動慣量要小 進給系統(tǒng)中每個 部件的轉動慣量 對進給系統(tǒng)的啟動 、 制動特性等都有直接的影響 ， 尤其是高速運轉零件的轉動慣量 。 措施： 在滿足傳動強度和剛度的前提下 ， 應盡可能使各零件的結構 、 配置合理 ， 減小旋轉零件的直徑和質量 ， 以減少運動部件的轉動慣量 。 數(shù)控機床對進給傳動系統(tǒng)的要求 40 主要內容 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng) C N C （ 3） 傳動間隙要小 機械間隙是造成進給系統(tǒng)反向死區(qū)的另一主要原因 ， 因此 ， 對傳動鏈的各個環(huán)節(jié) ， 包括 齒輪副 、絲杠螺母副 、 聯(lián)軸器及其支撐部件等均應采用消除間隙 的結構措施 。 數(shù)控機床對進給傳動系統(tǒng)的要求 41 主要內容 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng) C N C （ 4） 摩擦阻力要小 在進給系統(tǒng)中要 盡量減少傳動件之間的摩擦阻力 ，尤其是減少絲杠傳動和工作臺運動導軌之間的摩擦 ，以消除低速進給爬行現(xiàn)象 ， 從而提高整個伺服進給系統(tǒng)的穩(wěn)定性 。 廣泛采用 滾珠絲杠 和 滾動導軌 以及 塑料導軌和靜壓導軌 。 42 C N C 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng) 數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)的基本型式 ? 數(shù)控機床的進給運動有兩大類 – 直線進給運動 :機床的基本坐標軸 (X、 Y、 Z軸 )以及和基本坐標軸平行的坐標軸 (U、 V、 W等 )的運動 – 圓周進給運動 :指繞基本坐標軸 X、 Y、 Z回轉的坐標軸運動。 ? 實現(xiàn)直線進給運動主要有三種型式 ? 通過 絲杠 (通常為滾珠絲杠或靜壓絲杠 )螺母副 ，將伺服電動機的旋轉運動變成直線運動。 ? 通過 齒輪、齒條副 ，將伺服電動機的旋轉運動變成直線運動 ? 直接采用 直線電動機 進行驅動 ? 實現(xiàn)圓周運動除少數(shù)情況直接使用齒輪副外，一般都采用蝸輪蝸桿副 43 C N C 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng) 滾珠絲杠螺母副 滾珠絲杠螺母副是目前中、小型數(shù)控機床使用最為廣泛的傳動型式。 44 C N C 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng) 為了提高進給系統(tǒng)的靈敏度、定位精度和防止出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，必須要降低數(shù)控機床進給系統(tǒng)的摩擦力，減少靜、動摩擦系數(shù)之差。 滾珠絲杠的靜、動摩擦系數(shù)實際上幾乎沒有什么差別。它可以消除反向間隙并施加預載，有助于提高定位精度和剛度。因此，行程不太長的直線運動機構常用滾珠絲杠副。滾珠絲杠由專門工廠制造。 滾珠絲杠螺母副 45 C N C 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng) 直線電機作為高效驅動元件正被廣為應用，尤其在激光切割和高速加工中。 直線電動機 46 C N C 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng) 直線電動機 ? 直線電動機是高速、高精度數(shù)控機床最有代表性的先進制造技術之一。利用直線電動機驅動，可以完全取消傳動中將旋轉運動變?yōu)橹本€運動的環(huán)節(jié)，大大簡化機械傳動系統(tǒng)的結構，即 “零傳動 ” 。 ? 優(yōu)點 ? 采用直線電動機驅動，不需要絲杠、齒輪齒條等轉換裝置即能直接實現(xiàn)直線運動，它大大簡化了進結系統(tǒng)結構，提高了傳遞效率。 ? 采用直線電動機驅動時，速度可以達到 大于 100 m／ min的進給速度和大于 10m／ s2的加速度 ? 直線電動機從根本上消除傳動環(huán)節(jié)，故進給系統(tǒng)的 精度高 、 剛度大 、 快速性 和 穩(wěn)定性好 ， 噪聲很小 或無噪聲 ? 缺點 ? 效率和功率因數(shù)要低，特別在低速時更明顯 ? 直線感應電動機的起動推力受電源電壓的影響較大，故對驅動器的要求較高 ? 和導軌、工作臺做成一體，必須采取措施以防止磁力和熱變形對加工的影響 47 按絲杠與螺母的摩擦性質分： 滑動絲杠螺母副 ： 主要用于舊機床的數(shù)控化改造、經(jīng)濟型數(shù)控機床等； 滾珠絲杠螺母副： 廣泛用于中、高檔數(shù)控機床； 靜壓絲杠螺母副： 主要用于高精度數(shù)控機床、重型機床。 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng) C N C 滾珠絲杠螺母副的原理 48 絲杠（螺母）旋轉，滾珠在封閉滾道內沿滾道滾動、迫使螺母（絲杠）軸向移動，從而實現(xiàn)將旋轉運動變換成直線運動。 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng) C N C 滾珠絲杠螺母副的原理 49 主要
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