數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)方案.ppt

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1、第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)一、對進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)電關(guān)系如圖所示。圖7-29進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)電關(guān)系圖第二節(jié)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)電部件主要有伺服電動(dòng)機(jī)及檢測元件、聯(lián)軸節(jié)、減速機(jī)構(gòu)(齒輪副和帶輪)、滾珠絲杠螺母副(或齒輪齒條副)、絲杠軸承、運(yùn)動(dòng)部件(工作臺、主軸箱、滑座、橫梁和立柱等)。圖所示是一個(gè)典型的半閉環(huán)的，沒有減速機(jī)構(gòu)的進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。典型進(jìn)給系統(tǒng)第三節(jié)　數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)因?yàn)樵诮z杠和螺母的圓弧螺旋槽之間裝有滾珠作為傳動(dòng)元件，因而摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)效率可達(dá)90％～95％，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)相差小，在施加預(yù)緊后，軸向剛度好，傳動(dòng)平穩(wěn)，無

2、間隙，不易產(chǎn)生爬行，隨動(dòng)精度和定位精度都較高，是目前數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)最常用的機(jī)械結(jié)構(gòu)之一典型的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)通常是由比較、放大原件、驅(qū)動(dòng)單元、機(jī)械傳動(dòng)裝置和檢測反饋原件等部分組成，其中機(jī)械傳動(dòng)裝置是位置控制環(huán)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。絲桿螺母副是中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)滾珠絲桿螺母副的工作原理與特點(diǎn)(1)滾珠絲杠螺母副機(jī)構(gòu)組成圖7-39滾珠絲杠螺母副1-反向器2-螺母3-絲杠4-滾珠滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)形式滾珠絲杠螺母副a)滾珠絲杠副軸向剖面圖b)滾珠絲杠副法向剖面圖（2）滾珠絲桿螺母副的工作原理與特點(diǎn)(3)滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)和軸向間隙的調(diào)整方法1)螺紋滾道型面的形狀及其主要尺寸。圖所示，滾珠與滾道

3、型面接觸點(diǎn)法線與絲杠軸線的垂直線間之夾角稱為接觸角。①單圓弧型面。圖a，通常滾道半徑稍大于滾珠半徑。②雙圓弧型面。圖b，當(dāng)偏心決定后，只在滾珠直徑滾道內(nèi)相切的兩點(diǎn)接觸，接觸角不變。螺旋滾道形狀第二節(jié)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)滾珠絲杠螺母副的特點(diǎn):1）傳動(dòng)效率高2）給予適當(dāng)預(yù)緊3)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象，傳動(dòng)精度高4）有可逆性5)磨損小，使用壽命長缺點(diǎn)制造工藝復(fù)雜不能自鎖二、滾珠絲桿螺母副的循環(huán)方式目前國內(nèi)、外生產(chǎn)的滾珠絲杠副，可分為內(nèi)循環(huán)及外循環(huán)兩類：1.外循環(huán)外循環(huán)方式則在循環(huán)過程中滾珠與絲杠脫離接觸，制造相對容易些，剛性差，噪音大，易磨損2.內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán)方式指在循環(huán)過程中滾珠始終保持和絲杠接觸

4、。這種方式結(jié)構(gòu)緊湊，但要求制造精度較高。第二節(jié)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外循環(huán)式外循環(huán)式a)螺旋槽式1-套筒2-螺母3-滾珠4-檔珠器5-絲杠b)插管式1-彎管2-壓板3-絲杠4-滾珠5-滾道c)端蓋式1-螺母2-套筒或端蓋a)b)c)螺旋槽式插管式端蓋式第二節(jié)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副在螺母外側(cè)孔中裝有接通相鄰滾道的反向器，以迫使?jié)L珠翻越絲杠的齒頂而進(jìn)入相鄰滾道。內(nèi)循環(huán)式1-絲杠2-螺母3-滾珠4-回珠器滾珠絲杠螺母副的軸向間隙的調(diào)整方法一、雙螺母消隙1.墊片調(diào)整法2.螺母調(diào)整法(螺紋調(diào)整法)3.齒差式調(diào)整法滾珠絲杠螺母副的軸向間隙的調(diào)整方法1.墊片調(diào)隙式調(diào)整墊片厚度可通過改變兩個(gè)螺母間位移

5、消除傳動(dòng)副的軸向間隙。它的結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、剛度高、裝卸方便，但調(diào)整比較困難。墊片式消隙1-螺釘2-調(diào)整墊片滾珠絲杠螺母副的軸向間隙的調(diào)整方法2.螺紋調(diào)隙式通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺母改變兩個(gè)螺母間位移來消除傳動(dòng)副的軸向間隙。優(yōu)點(diǎn)：調(diào)整方便，在出現(xiàn)磨損后還可以隨時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)整。缺點(diǎn)：軸向尺寸較長，會增加絲杠螺紋部分的長度。螺紋式消隙1-圓螺母2-銷緊螺母滾珠絲杠螺母副的軸向間隙的調(diào)整方法3.齒差調(diào)隙式在兩個(gè)螺母1、5的端面法蘭上分別加工出外齒Z1和Z2，并各自裝入對應(yīng)的內(nèi)齒圈6中。內(nèi)齒圈通過螺釘固定在螺母外的套筒3端面。通常兩個(gè)外齒輪相差1齒(如Z1=100，Z2=99)。當(dāng)調(diào)整間隙時(shí)，將兩個(gè)外

6、齒輪從內(nèi)齒圈中抽出并相對內(nèi)齒圈分別同向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒，然后插回原內(nèi)齒圈中。此時(shí)，兩個(gè)螺母間產(chǎn)生的相對位移為：式中，P為絲杠的螺距。當(dāng)P=10mm時(shí)，間隙的調(diào)整量為0.001mm。由此可見，此方法可實(shí)現(xiàn)精密微調(diào)，預(yù)緊可靠，不會發(fā)生松動(dòng)。雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但仍然得到廣泛應(yīng)用。(4)滾珠絲杠副的精度等級及標(biāo)注方法1)精度等級2)標(biāo)注方法。不同生產(chǎn)廠家其標(biāo)注方法略有不同，通常用圖文格式進(jìn)行標(biāo)注。滾珠絲杠標(biāo)注方法第二節(jié)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)滾珠絲桿的支承與制動(dòng)1)支承方式①一端裝推力軸承②一端裝推力軸承，另一端裝深溝球軸承③兩端裝推力軸承④二端裝推力軸承及深溝球軸承滾珠絲杠的支撐方式滾珠絲杠的支撐方式(a)

7、僅一端裝推力軸承;(b)一端裝推力軸承，另一端裝深溝球軸承；(c)兩端裝推力軸承;(d)兩端裝推力軸承和深溝球軸承第二節(jié)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)滾珠絲杠的支承方式a)一端裝推力軸承b)一端裝推力軸承，一端裝深溝軸承c)兩端裝推力軸承d)兩端裝推力軸承及深溝軸承2)制動(dòng)裝置由于滾珠絲杠副傳動(dòng)效率高，無自鎖作用(特別足滾珠絲杠處于垂直傳動(dòng)時(shí))，故必須裝有制動(dòng)裝置。如圖所示為數(shù)控臥式銑鏜床主軸向進(jìn)給絲札的制動(dòng)裝置示意圖。當(dāng)機(jī)床工作時(shí)，電磁鐵線圈通電，吸住壓簧，打開摩擦離臺器。滾珠絲杠