數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)(2)-在線瀏覽
2025-07-13 04:57本頁面
【正文】 影響較大，主要用于 高速輕載的中小型機(jī)床。 直流主軸電動機(jī)的速度和扭矩關(guān)系圖 數(shù)控機(jī)床的主軸部件 機(jī)床的主軸部件是機(jī)床重要的部件之一，它帶動工件或刀具執(zhí)行機(jī)床的切削運(yùn)動。 主軸部件包括： 1 主軸軸承 2 刀具的自動夾緊機(jī)構(gòu) 3 主軸的準(zhǔn)停裝臵 數(shù)控機(jī)床的主軸部件 (1)數(shù)控機(jī)床的主軸軸承配臵形式如圖所示： ① 前支承采用圓錐孔雙列圓柱滾子軸承和雙向推力角接觸球軸承組合，后支承采用成對角接觸球軸承（ a）。 ③ 雙列圓錐滾子軸承和單列圓錐滾子軸承（ c）。 數(shù)控機(jī)床的主軸部件 ② 主軸的準(zhǔn)停裝臵。 主軸準(zhǔn)停裝臵主要分為 機(jī)械方式 和 電氣方式 兩種。 電主軸結(jié)構(gòu)原理圖 1引出線 2定子 3轉(zhuǎn)子 4套筒 5繞組 6外殼 數(shù)控機(jī)床的主軸部件 電主軸傳動的特點： (1)機(jī)械結(jié)構(gòu)最為簡單，傳動慣量小，因而快速響應(yīng)性好，能實現(xiàn)極高的速度、加（減）速度和定角速度的快速準(zhǔn)停（ C軸控制）。 (3)可以實現(xiàn)了主軸部件的單元化。 進(jìn)給傳動系統(tǒng)的 特點 ： 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)必須對進(jìn)給運(yùn)動的位臵和速度同時實現(xiàn)自動控制，除了要求具有較高的定位精度外，還應(yīng)具有良好的動態(tài)響應(yīng)特性。 概述 滾珠絲杠螺母副 +滾動導(dǎo)軌副 概述 爬行現(xiàn)象是指低速時運(yùn)動不平衡的現(xiàn)象，如下圖所示。 進(jìn)給傳動系統(tǒng)的要求 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)是指將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ髋_或刀架的運(yùn)動的整個機(jī)械傳動鏈，包括齒輪傳動副 (或蝸桿蝸輪副 )、絲杠螺母副等及其支承部件 (軸承座等 )。 螺母 絲杠 電機(jī) 支承 進(jìn)給傳動裝置 采用方案 b，原因如下： ① 細(xì)化脈沖當(dāng)量，以便保證和提高進(jìn)給的精度； ② 改變加在電機(jī)上的負(fù)載扭矩，以實現(xiàn)與電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的最佳匹配； ③ 改變加在電機(jī)軸上的負(fù)載慣量，以實現(xiàn)與電機(jī)慣量的最佳匹配； ④ 改善傳動阻尼的需要，或安裝聯(lián)接的需要。 進(jìn)給傳動裝置 (1)滾珠絲桿副 ①工作原理和特點 滾珠絲杠螺母副由于在絲杠和螺母之間放入了滾珠，滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，因而大大地減小了摩擦阻力，提高了傳動效率。 2) 運(yùn)動平穩(wěn)無爬行。 3) 傳動精度高，反向時無空程。因摩擦阻力小，磨損小，故精度保持性好，使用壽命長。由于摩擦系數(shù)小，不會自鎖，因而不僅可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動，也可將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，即絲杠和螺母均可作主動件或從動件。 2) 由于不能自鎖，特別是在用作垂直安裝的滾珠絲杠傳動，會因部件的自重而自動下降。 進(jìn)給傳動裝置 ② 結(jié)構(gòu)類型 滾珠循環(huán)方式可分為兩種 :外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)。 進(jìn)給傳動裝置 插管循環(huán) 滾珠排列方式 這種形式結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，承載能力較高，但徑向尺寸較大。 進(jìn)給傳動裝置 端蓋循環(huán) 進(jìn)給傳動裝置 2) 內(nèi)循環(huán) 靠螺母上安裝的反向器接通相鄰滾道，使?jié)L珠成單圈循環(huán)，如圖所示。這種形式結(jié)構(gòu)緊湊，剛性好，滾珠流通性好，摩損失小，但制造較難。 進(jìn)給傳動裝置 （ a）反向器（ b）滾珠 滾珠內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu) 進(jìn)給傳動裝置 ③ 滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊 滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊是通過改變兩個螺母的相對位臵，使每個螺母中的滾珠分別接觸絲杠滾道的左右兩側(cè)實現(xiàn)的。 常用的預(yù)緊方式有以下兩種 : 雙螺母墊片式預(yù)緊 雙螺母螺紋式預(yù)緊 進(jìn)給傳動裝置 1）雙螺母墊片式預(yù)緊 通過改變兩螺母間的墊片厚度即可使螺母與絲杠的軸向間隙消除并產(chǎn)生預(yù)緊力。 雙螺母墊片式預(yù)緊 進(jìn)給傳動裝置 ④ 滾珠絲杠的安裝 滾珠絲杠所承受的主要是軸向載荷，它的徑向載荷主要是臥式絲杠的軸向精度和剛度要求較高。 （ a）一端固定一端自由 （ b）一端固定一端浮動 （ c）兩端固定 進(jìn)給傳動裝置 （ 2）靜壓蝸桿－蝸母條機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)摩擦系數(shù) f，傳動效率高，低速運(yùn)動平穩(wěn)，抗振性好，且不易磨損，特別適用于重型數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動。借以消除傳動間隙而達(dá)到無隙傳動的目的。同時可以起到降速以提高扭矩的作用，從而適應(yīng)驅(qū)動執(zhí)行件的需要。 由于傳動齒輪副存在間隙，在開環(huán)系統(tǒng)中會造成進(jìn)給運(yùn)動的位移滯后于指令值，反向時會出現(xiàn)反向死區(qū)，影響加工精度。 進(jìn)給傳動裝置 常用的減小齒輪間隙的方法有 剛性調(diào)推法 和 柔性調(diào)整法 兩種。這種方法常用于有一個齒輪軸懸臂安裝的結(jié)構(gòu)。它們結(jié)構(gòu)簡單，具有較好的傳動剛度，但調(diào)整較費時。 進(jìn)給傳動裝置 下面是兩種柔性調(diào)整法 周向彈簧調(diào)隙 軸向彈簧調(diào)隙 進(jìn)給傳動常用的消隙結(jié)構(gòu) （ 1）滾珠絲杠副的消隙 2－單螺母 3－螺母座 4－調(diào)整墊片 5－平鍵 6－調(diào)整螺母 8－內(nèi)齒扇 （ a）墊片調(diào)隙式雙螺母結(jié)構(gòu) （ b）螺紋調(diào)隙式雙螺母結(jié)構(gòu) （ c）齒差調(diào)隙式雙螺母結(jié)構(gòu) 進(jìn)給傳動常用的消隙結(jié)構(gòu) 以上 3種消隙結(jié)構(gòu)，以 a圖結(jié)構(gòu)最為簡單， b圖調(diào)整最為方便， c圖調(diào)整最為準(zhǔn)確。 進(jìn)給傳動常用的消隙結(jié)構(gòu) （ 2）齒輪副的消隙 右圖為直齒輪消隙結(jié)構(gòu)，它通過調(diào)整偏心套 1的安裝角度來改變兩齒輪間的中心距，進(jìn)而消除齒側(cè)間隙通過調(diào)整偏心套 1的安裝角度。 3墊片 圓柱齒輪副的消隙結(jié)構(gòu) 進(jìn)給傳動常用的消隙結(jié)構(gòu) （ 2）齒輪副的消隙 斜齒輪副消隙而采用的結(jié)構(gòu)。顯然，這種結(jié)構(gòu)，無論是齒輪正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，都只有一個薄片齒輪參與傳動。下圖所示為齒側(cè)間隙可自動補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整結(jié)構(gòu)。下圖所示為消除鍵聯(lián)接間隙的結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)制造簡單，聯(lián)接可靠，得到廣泛的采用。 數(shù)控機(jī)床對導(dǎo)軌的基本要求 在導(dǎo)軌副中，運(yùn)動的一方成為 活動導(dǎo)軌 ，不動的一方稱為 支承
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