金属切削机床设计ppt创新.ppt

没有特殊需要，尽量采用等比数列； 对于等差数列进给传动，设计时以满足工艺需求为目的； 随机数列进给传动系统，如车床的非标准螺纹进给传动链等，采用交换齿轮机构。 等比进给传动应遵循以下原则： 1．进给传动系统的极限传动比、极限变速范围 极限传动比为imin≥1/5，imax≤2.8， 极限总变速范围为R=2.8×5=14。 2．进给传动扩大顺序的原则、最小传动比原则 转矩与传动比成反比，降速传动，传动比小于1，输出转矩增加。 三、分级进给传动设计的原则 等比进给传动应遵循以下原则： 由于进给系统是恒转矩变速，末端旋转传动件的转矩一定，一般情况下扩大顺序应采用前疏后密的原则；（为什么？） 根据误差传递规律，最小传动比应采用前缓后急的原则，以提高进给传动系统的传动精度。 四、 电气伺服进给系统 (一)电气伺服进给系统的分类 电气伺服系统是数控装置和机床之间的联系环节，电气伺服进给系统按有无检测和反馈装置分为开环、闭环和半闭环系统。 (二)电气伺服进给系统驱动部件 电气伺服进给系统由伺服驱动部件和机械传动部件组成。伺服驱动部件如步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机等，机械传动部件如齿轮、滚珠丝杠螺母等。 (二) 电气伺服进给系统驱动部件 1．对进给驱动部件的基本要求 1)调速范围要宽，低速运行平稳，无爬行。 2)快速响应性好，电动机具有较小的转动惯量。 3)抗负载振动能力强，切削中受负载冲击时，系统的速度仍基本不变。 4)可承受频繁起动、制动和反转。 5)振动和噪声小，可靠性高，寿命长。 6) 调整、维修方便。 2．进给驱动部件的类型和特点 进给驱动部件种类很多，用于机床上的有步进电动机、小惯量直流电动机、大惯量直流电动机、交流调速电动机和直线电动机等。 (三)电伺服进给传动系中的机械传动部件 1．机械传动部件应满足的要求 1) 机械传动部件要采用低摩擦传动 如：导轨可以采用静压导轨、滚动导轨；丝杠传动可采用滚珠丝杠螺母传动； 2) 伺服系统和机械传动系匹配要合适。如果惯性矩和齿轮等匹配不当，就达不到快速反应的性能。 3) 选择最佳降速比来降低惯量，最好采用直接传动方式。 4) 采用预紧办法来提高整个系统的刚度。 5) 采用消除传动间隙的方法，减小反向死区误差，提高运动平稳性和定位精度。 为保证伺服系统的工作稳定性和定位精度，要求机械传动部件无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振和适宜阻尼比。 2．机械传动部件设计 机械传动部件主要指齿轮或同步齿形带和丝杠螺母传动副。电气伺服进给系统中，运动部件的移动是靠脉冲信号来控制，要求运动部件动作灵敏、低惯量、定位精度好、适宜的阻尼比及传动机构不能有反向间隙。 (1) 最佳降速比的确定 传动副的最佳降速比应按最大加速能力和最小惯量的要求确定，以降低机械传动部件的惯量。 对于开环系统，传动副的设计主要是由机床所要求的脉冲当量与所选用的步进电动机的步距角决定。 降速比为： 式中，α为步进电动机的步距角(°/脉冲)； L为滚珠丝杠的导程(mm)； Q为脉冲当量(mm/脉冲)。 (1) 最佳降速比的确定 对于闭环系统，主要由驱动电动机的最高转速或转矩与机床要求的最大进给速度或负载转矩决定， 降速比为 式中，ndmax为驱动电动机最大转速(r／min)；L为滚珠丝杠导程(mm)；vmax为工作台最大移动速度(mm／min)。 设计中、小型数控车床时，通过选用最佳降速比来降低惯量，应尽可能使传动副的传动比u=1，这样可选用驱动电动机直接与丝杠相联接的方式。 伺服电机与滚珠丝杠的联接： （2）齿轮传动的间隙消除 直齿圆柱齿轮传动机构 1）偏心轴套调整法 这种方法结构简单，但侧隙调整后不能自动补偿。 2）双片薄齿轮错齿调整法 如图中所示，转动螺母7(螺母6用于锁紧)可改变弹簧8的张力大小，调节齿轮l、2的相对位置，达到错齿。这种错齿调整法的齿侧间隙可自动补偿，但结构复杂。 斜齿轮传动机构 1）垫片调整法 与错齿调整法基本相同该方法结构简单，但在使用时需要反复调节垫片的厚度才能达到要求，而且齿侧间隙不能自动补偿。 2）轴向压簧调整法 用弹簧3的轴向力来获得薄片斜齿轮1、2之间的错位，使其齿侧面分别紧贴宽齿轮7的齿槽的两侧面。该方法的特点是齿侧间隙可以自动补偿，但轴向尺寸较大，结构不紧凑。 齿轮齿条传动机构 当传动负载大时，可采用双齿轮调整法。如图所示，通过预载装置4向齿轮3上预加负载，使大齿轮2、5同时向两个相反方向转动，从而带动小齿轮1、6转动，其齿便分别紧贴在齿条7上齿槽的左、右侧，消除了齿侧间隙。 同步齿形带传动机构 同步齿形带传动机构利用齿形带的齿形与带轮的轮齿依次相啮合传递运动和动力。它